CN106132009A - 一种用于led的节能控制电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于LED的节能控制电路，包括有电源保护电路、延时电路、光控电路、声控电路以及恒流驱动电路，所述电源保护电路通过输入端与电源连接，所述电源的输出端与光控电路的输入端连接。过本发明的控制电路，当白天或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分控制，光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现光照强度来控制灯的亮度，光照度越强则灯的功率越低，光照度越弱则灯的功率越高。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域，尤其是一种高效节能的用于LED的控制电路。
背景技术
随着照明行业的飞速发展，对照明的安全性能要求越来越高，照明电器属于国家强制安全认证产品。
根据当前照明行业的现状,企业要找到新的利润增长点就必须建立自己的技术研发机构,增强自主创新能力,努力开发新技术、新照明产品打入国内外中、高级市场。一方面,加强与国际通力合作。世界照明工业已经有几十多年的历史,积累了无数成熟的技术和管理经验,如果我们引进并消化吸收国外先进的技术、管理模式和丰富的车型并加强与国际上产、学、研各个层面的通力合作,进而实现集成创新逐步打造中国照明自主品牌。
另一方面,实施关键照明技术的国家工程,改变支柱产业缺乏核心技术的支柱空心化现状,并提出自己的法规标准。最后,国家在科技计划中为照明技术设立专项,支持企业自建研究基地并给予人、财、物的支助或者与大学、研究院所等机构合建产、学、研基地。
尽管我国照明工艺及设备开发有了相当的发展，照明设备的大型化和本地化也逐步成熟，但我国照明的总体技术水平与国外相比仍存在一定差距。
当前，照明产业发展急需解决的技术问题是稳定，节能、简易、降耗、环保、改善整体质量和提高劳动生产率，走可持续发展的道路。
发明内容
本发明主要解决的技术问题在于提供一种LED的节能控制电路。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种用于LED的节能控制电路，包括有电源保护电路、延时电路、光控电路、声控电路以及恒流驱动电路，所述电源保护电路通过输入端与电源连接，所述电源的输出端与光控电路的输入端连接；
所述光控电路包括有集电极电阻R16、用于改变基极电流的调节变阻器R15；所述集电极电阻R16为用于保护三极管限流电阻，所述调节变阻器R15通过控制发射极和集电极电流，控制整个光控电路对光信号的灵敏度；所述光控电路通过运放输出端将信号传输至单片机的P1.6口；
所述声控电路包括有拾音电路，两级放大电路以及迟滞比较器；
所述延时电路包括有继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括有单片机、限流电阻R13以及三极管，所述单片机的P1.7口与运放输入端连接，电压跟随器将单片机的输出电流放大，通过电流驱动三极管；所述三极管与单片机之间连接有限流电阻R13，三极管的开关作用来驱动继电器，当开关的负载为感性负载时，所述三极管中的集 电极的电位为(VCC+0.5)V；
所述继电器驱动电路并联有二极管；所述延时电路通过光控电路的控制继电器常开接点接到电源正极；所述恒流驱动电路的电源通过延时电路的控制继电器常开接点接到电源保护电路；所述恒流驱动电路的输出端连接LED灯具。
进一步地，所述电源保护电路包括熔断器F0、二极管D00、稳压二极管VZ1、电阻R01、电阻R02、三极管VT1、三极管VT2、极性电容C1、电阻R03、极性电容C2、单向可控硅V1、发光二极管LED2、电阻R07、单向可控硅V2、电阻R04、发光二极管LED1、稳压二极管VZ2、电阻R05、电阻R06、二极管D01、极性电容C3、三极管VT3、单向可控硅V3、单向可控硅V4、电阻R08、发光二极管LED3。
本发明的有益效果为：
通过本发明的控制电路，当白天或夜晚光线较亮时，整个电路由光控部分控制，光控电路对外界光亮程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号，从而实现光照强度来控制灯的亮度，光照度越强则灯的功率越低，光照度越弱则灯的功率越高。当光线较暗时，负载电路的通断受控于声控部分。声控电路主要将声音信号转变为电信号，且电路是否接通，取决于声音信号的强度。当声强达到一定程度时，电路自动接通，点亮灯泡。同时，电路带强切功能，在特殊情况下强制切断。
附图说明
图1为本发明一种具体实施方式的继电器驱动及照明电路图。
图2为本发明一种具体实施方式的光控电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
一种用于LED的节能控制电路，包括有电源保护电路、延时电路、光控电路、声控电路以及恒流驱动电路，所述电源保护电路通过输入端与电源连接，所述电源的输出端与光控电路的输入端连接；
光控电路包括有集电极电阻R16、用于改变基极电流的调节变阻器R15；所述集电极电阻R16为用于保护三极管限流电阻，所述调节变阻器R15通过控制发射极和集电极电流，控制整个光控电路对光信号的灵敏度；所述光控电路通过运放输出端将信号传输至单片机的P1.6口；声控电路包括有拾音电路，两级放大电路以及迟滞比较器；
延时电路包括有继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括有单片机、限流电阻R13以及三极管，所述单片机的P1.7口与运放输入端连接，电压跟随器将单片机的输出电流放大，通过电流驱动三极管；所述三极管与单片机之间连接有限流电阻R13，三极管的开关作用来驱动继电器，当开关的负载为感性负载时，所述三极管中的集电极的电位为(VCC+0.5)V；继电器驱动电路并联有二极管；所述延时电路通过光控电路的控制继电器常开接点接到电源正极；所述恒流驱动电路的电源通过延时电路的控制继电器常开接点接到电源保护电路；所述恒流驱动电路的输出端连接LED灯具。
电源保护电路包括熔断器F0、二极管D00、稳压二极管VZ1、电阻R01、电阻R02、三极管VT1、三极管VT2、极性电容C1、电阻R03、 极性电容C2、单向可控硅V1、发光二极管LED2、电阻R07、单向可控硅V2、电阻R04、发光二极管LED1、稳压二极管VZ2、电阻R05、电阻R06、二极管D01、极性电容C3、三极管VT3、单向可控硅V3、单向可控硅V4、电阻R08、发光二极管LED3。
光控电路的主要原理：利用光敏元件随光照强度的变化而阻抗发生变化的特点，去控制电信号的强弱，再由传感器将变化的电信号传递给触发器，只要电信号强度达到一定程度将触发触发器使其导通工作。在这样的电路设计中，对电路元器件的要求也很高，尤其是光敏元件。光敏元件是光控电路功能实现的核心，必须保证其各项参数的精确、稳定。
半导体光敏元件是基于半导体光电效应的光电转换传感器，又称光电敏感器。采用光电技术能实现无接触、远距离、快速和精确测量，因此半导体光敏元件还常用来间接测量能转换成光量的其他物理或化学量。半导体光敏元件按光电效应的不同而分为光导型和光生伏打型(见光电式传感器)。光导型即光敏电阻，是一种半导体均质结构。光生伏打型包括光电二极管、光电三极管、光电池、光电场效应管和光控可控硅等，它们属于半导体结构型器件。
半导体光敏元件的主要参数和特性有灵敏度、探测率、光照率、光照特性、伏安特性、光谱特性、时间和频率响应特性以及温度特性等，它们主要由材料、结构和工艺决定。半导体光敏元件广泛应用于精密测量、光通信、计算技术、摄像、夜视、遥感、制导、机器人、 质量检查、安全报警以及其他测量和控制装置中。常见的光敏元件有：光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等。
在设计时不仅须考虑方案的可行性、稳定性，还必须充分考虑元器件的灵敏度，尤其是光敏元件必须选择灵敏度高的，这样电路的功能才能较容易实现。
光控就是利用光敏器件对不同光照呈现的阻抗不同，当光敏电阻受光照时，电阻减小。运放同向输人端为低电平；当光照较弱时，电阻增加，运放同向输入端为高电平。光控电路的输出信号经过电压跟随器后，将比较微弱的电流信号放大到单片机能够识别的电流，然后由运放输出端将放大后的信号传给单片机的P1.6口。电路图中的集电极电阻R16作为限流电阻，保护三极管；调节变阻器R15能够改变基极电流i.，从而控制发射极和集电极电流，进而控制整个光控电路对光信号的灵敏度
单片机控制电路：
5l单片机是对目前所有兼容Intel 803l指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机。后来随着Flash Rom技术的发展，803I单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的A髑9系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有5l系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机既是基础入门的一个单片机，也是应用最广泛的一种。本设计通过单片机来完成延时电路与其他电路的功能。
继电器驱动及灯泡照明电路：
将开关电路的负载改为继电器，即变成继电器驱动电路。运放同相输入端与单片机P1.7口相连，电压跟随器将微弱的单片机Io口输出电流放大，提高带负载能力，使电流能够驱动三极管，但为防止电流过大烧坏三极管，因此加上限流电阻R13，从而通过三极管的开关作用来驱动继电器。当开关的负载为电动机或者继电器等感性负载时，在截断流过负载的电流时(晶体管进入截止状态时)，会产生感应电动势(楞次定律)。这时产生的电压非常大。当这种电压超过晶体管的VCBO，VCEO时，晶体管将会被击穿。因此给继电器并上一个二极管，将集电极的电位钳制在(VCC+0.5)V左右，防止三极管被击穿。
Claims (2)
1.一种用于LED的节能控制电路，其特征在于，包括有电源保护电路、延时电路、光控电路、声控电路以及恒流驱动电路，所述电源保护电路通过输入端与电源连接，所述电源的输出端与光控电路的输入端连接；
所述光控电路包括有集电极电阻R16、用于改变基极电流的调节变阻器R15；所述集电极电阻R16为用于保护三极管限流电阻，所述调节变阻器R15通过控制发射极和集电极电流，控制整个光控电路对光信号的灵敏度；所述光控电路通过运放输出端将信号传输至单片机的P1.6口；
所述声控电路包括有拾音电路，两级放大电路以及迟滞比较器；
所述延时电路包括有继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括有单片机、限流电阻R13以及三极管，所述单片机的P1.7口与运放输入端连接，电压跟随器将单片机的输出电流放大，通过电流驱动三极管；所述三极管与单片机之间连接有限流电阻R13，三极管的开关作用来驱动继电器，当开关的负载为感性负载时，所述三极管中的集电极的电位为(VCC+0.5)V；
所述继电器驱动电路并联有二极管；所述延时电路通过光控电路的控制继电器常开接点接到电源正极；所述恒流驱动电路的电源通过延时电路的控制继电器常开接点接到电源保护电路；所述恒流驱动电路的输出端连接LED灯具。
2.根据权利要求1所述的用于LED的节能控制电路，其特征在于：所述电源保护电路包括熔断器F0、二极管D00、稳压二极管VZ1、电阻R01、电阻R02、三极管VT1、三极管VT2、极性电容C1、电阻R03、极性电容C2、单向可控硅V1、发光二极管LED2、电阻R07、单向可控硅V2、电阻R04、发光二极管LED1、稳压二极管VZ2、电阻R05、电阻R06、二极管D01、极性电容C3、三极管VT3、单向可控硅V3、单向可控硅V4、电阻R08、发光二极管LED3。
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