CN107708264A - 一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，主要由二极管整流器U，非门IC1，集成稳压电路，非门IC2，非门IC5，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，继电器K，磁敏传感器CM，以及发光二极管VL等组成。本发明对输入电压中的浪涌电流能进行抑制或消除，能使输出电压的稳定性更好，并且本发明通过霍尔元件的磁敏传感器CM与光敏开关BuIb相结合能对楼道的照明灯的开启与关闭进行很好的控制，从而本发明能提高对楼道照明灯的开启与关闭控制的效果。

Description

一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统

技术领域

本发明涉及的是一种节能控制系统，具体的说，是一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统。

背景技术

在许多地方的楼道里，人们都会安装照明灯来提高楼道的亮度，从而确保人们通过楼道的安全性。目前，人们多采用声控或光控来控制照明灯的开启与关闭的控制系统，可是，这两种控制系统在使用过程中容易因环境的影响出现对照明灯进行误控的情况，即在无人经过或环境亮度足够时控制照明灯开启；并且，这两种控制系统还存在输出电压稳定性差的问题，从而导致电能浪费，不能实现节能。因此，提供一种既能更好的对楼道照明灯的开启与关闭进行控制，又能提高输出电压稳定性的控制系统便是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的楼道照明灯控制系统容易因环境的影响出现对照明灯进行误控，输出电压稳定性差的缺陷，提供的一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，主要由二极管整流器U，非门IC1，非门IC2，非门IC5，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，继电器K，磁敏传感器CM，与二极管整流器U的负极输出端相连接的集成稳压电路，负极与二极管整流器U的其中一个输入端相连接、正极与二极管整流器U的另一个输入端共同形成控制系统的输入端的极性电容C1，串接在极性电容C1的负极与正极之间的电阻R1，负极与磁敏传感器CM的输出端C触点相连接、正极经电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C2，正极与场效应管MOS的栅极相连接、负极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C3，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与场效应管MOS的漏极相连接的可调电阻R4，P极与三极管VT1的发射极相连接、N极与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D1，P极与场效应管MOS的源极相连接、N极与场效应管MOS的漏极相连接的二极管D2，正极经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C4，一端与磁敏传感器CM的输入端A触点相连接、另一端与二极管整流器U的负极输出端相连接的光敏开关BuIb，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R7，一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，负极与非门IC2的反向端相连接、正极与非门IC1的反向端相连接的极性电容C5，P极与非门IC1的反向端相连接、N极与非门IC5的正向端相连接的二极管D3，一端与二极管D3的N极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R9，一端与二极管D3的N极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电感L，P极经电阻R10后与非门IC5的反向端相连接、N极与三极管VT3的集电极相连接的发光二极管VL，正极与非门IC5的反向端相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与发光二极管VL的N极相连接的可调电阻R11，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D4，正极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接、负极与发光二极管VL的N极相连接的极性电容C7，以及N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与极性电容C7的负极相连接的稳压二极管D5组成；

所述三极管VT1的发射极还与二极管整流器U的正极输出端相连接、其基极与场效应管MOS的源极相连接；所述极性电容C4的负极接地；所述二极管D4的P极经继电器K的常开触点K-1后与集成稳压电路的输出端共同形成控制系统的输出端；所述二极管整流器U的正极输出端还与磁敏传感器CM的输出端B触点相连接；所述三极管VT2的基极与非门IC1的正向端相连接、其发射极与非门IC2的正向端相连接；所述三极管VT3的基极与非门IC2的正向端相连接、其集电极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述继电器K串接在二极管D4的P极与N极之间。

所述集成稳压电路由稳压芯片U101，三极管VT101，放大器P，极性电容C101，一端与极性电容C101的负极相连接、另一端接地的电阻R101，一端与三极管VT101发射极相连接、另一端与稳压芯片U101的VC管脚相连接的电阻R102，正极与三极管VT101的基极相连接、负极与稳压芯片U101的VC管脚相连接的极性电容C102，P极与极性电容C102的负极相连接、N极与放大器P的输出端相连接的二极管D101，一端与三极管VT101的集电极相连接、另一端与放大器P的负电极相连接的电感L101，一端与稳压芯片U101的GND管脚相连接、另一端与放大器P的正电极相连接的电阻R103，以及一端与稳压芯片U101的OUT管脚相连接、另一端与放大器P的正电极相连接后接地的可调电阻R104组成；所述三极管VT101的发射极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述放大器P的输出端还与稳压芯片U101的GND管脚相连接，该放大器P的正极与可调电阻R104的调节端相连接，其放大器P的负极与二极管D101的N极相连接；所述稳压芯片U101的OUT管脚作为集成稳压电路的输出端。

为确保本发明的实际使用效果，所述继电器K则优先采用了JZC52F6继电器来实现；同时所述二极管整流器U则优先采用了4只1N4001组成的二极管整流器来实现；所述磁敏传感器CM为霍尔元件的DH211磁控开关。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能对输入电压中的浪涌电流进行抑制或消除，能使输出电压的稳定性更好，并且本发明通过霍尔元件的磁敏传感器CM与光敏开关BuIb相结合能对楼道的照明灯的开启与关闭进行很好的控制，从而提高了本发明对楼道的照明灯的开启与关闭控制的效果，能很好的节约电能，较好的满足人们的需求。

(2)本发明设置的集成稳压电路能对电压传输时产生的压降进行处理，并且该电路通过放大器对电压中的低频电压进行放大，使电压的脉宽更平稳，从而确保了本发明输出的电压根稳定。

(3)本发明能对输入电压和电流的异常波动进行调整或抑制，使输入电流更平稳，从而提高了本发明输出电压和电流的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体电路结构示意图。

图2为本发明的集成稳压电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明主要由二极管整流器U，非门IC1，非门IC2，非门IC5，场效应管MOS，三极管VT1，集成稳压电路，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，继电器K，磁敏传感器CM，电阻R1，电阻R2，电阻R3，可调电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，可调电阻R11，电阻R12，光敏开关BuIb，电感L，极性电容C1，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，极性电容C6，极性电容C7，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，以及二极管D4组成。

为确保本发明的实际使用效果，所述继电器K则优先采用了JZC52F6继电器来实现；同时所述二极管整流器U则优先采用了4只1N4001组成的二极管整流器来实现；所述磁敏传感器CM为能通过外界的磁性物体来进行导通与断开的霍尔元件的DH211磁控开关；同时，场效应管MOS为IRFP260场效应管；三极管VT1为C8550三极管，三极管VT2～VT4为3DG21三极管；光敏开关BuIb为IC2000光敏开关，电阻R1的阻值为2M，电阻R2和电阻R9的阻值均为510Ω，电阻R3的阻值为5kΩ，可调电阻R4的阻值范围为4～20kΩ，电阻R5和电阻R6的阻值均为470kΩ，电阻R7和电阻R8的阻值均为100Ω，电阻R10的阻值为15kΩ，可调电阻R11的阻值范围为10～210kΩ，电阻R12的阻值均为10kΩ；极性电容C1的容值为0.47μF/400V，极性电容C2的容值为4.7μF/16V，极性电容C3的容值为100μF/25V，极性电容C4的容值为10μF/16V，极性电容C5的容值为100μF/125V，极性电容C6为充电电容其容值为22μF/16V，极性电容C7的容值均为1000μF/16V；二极管D1和二极管D2均为1N5409二极管，二极管D3和二极管D4均为1N5406二极管，为1N4016稳压二极管，电感L为100μP磁芯电感。

连接时，集成稳压电路与二极管整流器U负极输出端相连接。极性电容C1的负极与二极管整流器U的其中一个输入端相连接，正极与二极管整流器U的另一个输入端共同形成控制系统的输入端并与市电相连接。电阻R1串接在极性电容C1的负极与正极之间。极性电容C2的负极与磁敏传感器CM的输出端C触点相连接，正极经电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接。极性电容C3的正极与场效应管MOS的栅极相连接，负极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接。可调电阻R4的一端与场效应管MOS的栅极相连接，另一端与场效应管MOS的漏极相连接。二极管D1的P极与三极管VT1的发射极相连接，N极与场效应管MOS的栅极相连接。二极管D2的P极与场效应管MOS的源极相连接，N极与场效应管MOS的漏极相连接。极性电容C4的正极经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接，负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接。

其中，光敏开关BuIb的一端与磁敏传感器CM的输入端A触点相连接，另一端与二极管整流器U的负极输出端相连接。电阻R7的一端与极性电容C2的正极相连接，另一端与三极管VT2的基极相连接。电阻R8的一端与三极管VT2的集电极相连接，另一端接地。极性电容C5的负极与非门IC2的反向端相连接，正极与非门IC1的反向端相连接。二极管D3的P极与非门IC1的反向端相连接，N极与非门IC5的正向端相连接。电阻R9的一端与二极管D3的N极相连接，另一端与三极管VT3的发射极相连接。电感L的一端与二极管D3的N极相连接，另一端与三极管VT1的集电极相连接。

同时，发光二极管VL的P极经电阻R10后与非门IC5的反向端相连接，N极与三极管VT3的集电极相连接。极性电容C6的正极与非门IC5的反向端相连接，负极与三极管VT4的基极相连接。可调电阻R11的一端与三极管VT4的发射极相连接，另一端与发光二极管VL的N极相连接。二极管D4的N极与三极管VT4的集电极相连接，P极与三极管VT1的集电极相连接。极性电容C7的正极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接，负极与发光二极管VL的N极相连接。

所述三极管VT1的发射极还与二极管整流器U的正极输出端相连接、其基极与场效应管MOS的源极相连接；所述极性电容C4的负极接地；所述二极管D4的P极经继电器K的常开触点K-1后与照明灯正电极相连接；所述二极管整流器U的正极输出端还与磁敏传感器CM的输出端B触点相连接；所述三极管VT2的基极与非门IC1的正向端相连接，其发射极与非门IC2的正向端相连接；所述三极管VT3的基极与非门IC2的正向端相连接，其集电极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述继电器K串接在二极管D4的P极与N极之间。

如图2所示，所述集成稳压电路由型号为H7805的稳压芯片U101，型号为3DG21的三极管VT101，型号为OP064的放大器P，容值为47μF/25V的极性电容C101，容值为120μF/25V的极性电容C102，阻值为10kΩ的电阻R101和电阻R102，阻值为100kΩ的电阻R103，可调值为0～200kΩ的可调电阻R104，型号为1N4017的二极管D101，以及感应值为100μH的电感L101组成。

连接时，电阻R101的一端与极性电容C101的负极相连接，另一端接地。电阻R102的一端与三极管VT101发射极相连接，另一端与稳压芯片U101的VC管脚相连接。极性电容C102的正极与三极管VT101的基极相连接，负极与稳压芯片U101的VC管脚相连接。二极管D101的P极与极性电容C102的负极相连接，N极与放大器P的输出端相连接。

其中，电感L101的一端与三极管VT101的集电极相连接，另一端与放大器P的负电极相连接。电阻R103的一端与稳压芯片U101的GND管脚相连接，另一端与放大器P的正电极相连接。可调电阻R104的一端与稳压芯片U101的OUT管脚相连接，另一端与放大器P的正电极相连接后接地。

所述三极管VT101的发射极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述放大器P的输出端还与稳压芯片U101的GND管脚相连接，该放大器P的正极与可调电阻R104的调节端相连接，其放大器P的负极与二极管D101的N极相连接；所述稳压芯片U101的OUT管脚作为集成稳压电路的输出端并与照明灯的负电极相连接。

所述集成稳压电路运行时，电阻R102和极性电容C102形成截流电路，该截流电路能对三极管VT101的基极上的电压进行恒定，三极管VT101输出的电压经电感L101进行电解处理，使电压中的磁感电流被消除，其稳压芯片U101与放大器P则对电压中的低频电压进行调整，使电压保持稳定，而放大器P对电压的放大率则取决于电阻R102和可调电阻R104的比值。调节可调电阻R104，即可一定范围内调节输出电压，使输出电压更稳定。其当可调电阻R104＝0kΩ时，输出电压等于稳压芯片U101输出电压；当可调电阻R104逐步增大时，输出的电压也随之逐步提高，这便能更好的满足不同功率的照明灯的需要。

实施时，极性电容C1和电阻R1形成第一滤波器，该滤波器对输入的市电中的电磁波干扰进行抑制或消除，使输入二极管整流器U的市电更平稳，提高了二极管整流器U转换后的直流电压的稳定性，同时，极性电容C2和电阻R2形成了第二滤波器，该滤波器能对二极管整流器U转换后生成的直流电压中的浪涌电流进行抑制或消除，使直流电压更干净、更平稳。同时，集成稳压电路对电压传输时产生的压降进行处理，并且该电路通过放大器对电压中的低频电压进行放大，使电压的脉宽更平稳，从而有效的提高了本发明生成电压的稳定性。三极管VT1、场效应管MOS、二极管D1、二极管D2、极性电容C3、极性电容C4、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6形成了电压、电流检测电路；在输入电压和电流出现异常波动时，电压、电流检测电路的三极管VT1截止，输入电压和电流经场效应管MOS、二极管D1、极性电容C3、电阻R6和可调电阻R4形成的频率调整电路进行调节，可调电阻R4作为高阻电阻，通过调整可调电阻R4的阻值来对输入电压和电流中的动态频率进行抑制，调整后的电压和电流通过极性电容C4、电阻R3和电阻R5形成的过滤电路进行低次谐波抑制后输出，使输出的电流更平稳；在输入电压和电流的波动频率为正常时，三极管VT1为导通状态。

同时，本发明根据人体具有磁性的特性，采用了磁敏传感器CM来作为控制系统通断的主控器，磁敏传感器CM则是采用能通过外界的磁性物体的微弱的磁性来进行导通与断开的霍尔元件的DH211磁控开关来实现的，从而确保了本发明对照明灯的开启与关闭控制的准确性。

当无人接近磁敏传感器CM时，磁敏传感器CM的输出端C触点为高电平，发光二极管VL点亮，三极管VT4则处于截止状态，继电器K不得电，继电器K的常开触点K-1处于常开状态，照明灯不被点亮。当有人接近磁敏传感器CM时，磁敏传感器CM的输出端C触点为低电平，发光二极管VL立即熄灭，极性电容C5开始充电，三极管VT4得电导通，继电器K得电，继电器K的常开触点K-1闭合，照明灯得电被点亮。在人离开磁敏传感器CM的范围后，极性电容C5通过电阻R8和电阻R9放电，使继电器K延迟释放30秒，使人在超出磁敏传感器CM的感应范围后，照明灯能为通过楼道的人提供照明，确保了行人的安全。

其中，在环境亮度足够时，串接在磁敏传感器CM的输入端的A触点与二极管整流器U的负极输出端之间的光敏开关BuIb处于关断状态，磁敏传感器CM的输入端触点A上不得电，不工作，即在环境亮度足够时，磁敏传感器CM不会对照明灯的使用范围内的磁性进行感应，整个控制系统处于不工作状态，使照明灯在环境亮度足够时不会被点亮。

本发明对输入电压中的浪涌电流能进行抑制或消除，并能对输入电压和电流的异常波动进行调整或抑制，使输入电流更平稳、更稳定，并且本发明通过霍尔元件的磁敏传感器CM与光敏开关BuIb相结合能对楼道的照明灯的开启与关闭进行很好的控制，从而本发明能提高对楼道照明灯的开启与关闭控制的效果，能很好的节约电能，较好的满足人们的需求。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，其特征在于，主要由二极管整流器U，非门IC1，非门IC2，非门IC5，场效应管MOS，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，继电器K，磁敏传感器CM，与二极管整流器U的负极输出端相连接的集成稳压电路，负极与二极管整流器U的其中一个输入端相连接、正极与二极管整流器U的另一个输入端共同形成控制系统的输入端的极性电容C1，串接在极性电容C1的负极与正极之间的电阻R1，负极与磁敏传感器CM的输出端C触点相连接、正极经电阻R2后与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C2，正极与场效应管MOS的栅极相连接、负极经电阻R6后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C3，一端与场效应管MOS的栅极相连接、另一端与场效应管MOS的漏极相连接的可调电阻R4，P极与三极管VT1的发射极相连接、N极与场效应管MOS的栅极相连接的二极管D1，P极与场效应管MOS的源极相连接、N极与场效应管MOS的漏极相连接的二极管D2，正极经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接、负极经电阻R5后与场效应管MOS的漏极相连接的极性电容C4，一端与磁敏传感器CM的输入端A触点相连接、另一端与二极管整流器U的负极输出端相连接的光敏开关BuIb，一端与极性电容C2的正极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R7，一端与三极管VT2的集电极相连接、另一端接地的电阻R8，负极与非门IC2的反向端相连接、正极与非门IC1的反向端相连接的极性电容C5，P极与非门IC1的反向端相连接、N极与非门IC5的正向端相连接的二极管D3，一端与二极管D3的N极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R9，一端与二极管D3的N极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电感L，P极经电阻R10后与非门IC5的反向端相连接、N极与三极管VT3的集电极相连接的发光二极管VL，正极与非门IC5的反向端相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端与发光二极管VL的N极相连接的可调电阻R11，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D4，正极经电阻R12后与二极管D4的P极相连接、负极与发光二极管VL的N极相连接的极性电容C7，以及N极与三极管VT4的集电极相连接、P极与极性电容C7的负极相连接的稳压二极管D5组成；

所述三极管VT1的发射极还与二极管整流器U的正极输出端相连接、其基极与场效应管MOS的源极相连接；所述极性电容C4的负极接地；所述二极管D4的P极经继电器K的常开触点K-1后与集成稳压电路的输出端共同形成控制系统的输出端；所述二极管整流器U的正极输出端还与磁敏传感器CM的输出端B触点相连接；所述三极管VT2的基极与非门IC1的正向端相连接、其发射极与非门IC2的正向端相连接；所述三极管VT3的基极与非门IC2的正向端相连接、其集电极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述继电器K串接在二极管D4的P极与N极之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述集成稳压电路由稳压芯片U101，三极管VT101，放大器P，极性电容C101，一端与极性电容C101的负极相连接、另一端接地的电阻R101，一端与三极管VT101发射极相连接、另一端与稳压芯片U101的VC管脚相连接的电阻R102，正极与三极管VT101的基极相连接、负极与稳压芯片U101的VC管脚相连接的极性电容C102，P极与极性电容C102的负极相连接、N极与放大器P的输出端相连接的二极管D101，一端与三极管VT101的集电极相连接、另一端与放大器P的负电极相连接的电感L101，一端与稳压芯片U101的GND管脚相连接、另一端与放大器P的正电极相连接的电阻R103，以及一端与稳压芯片U101的OUT管脚相连接、另一端与放大器P的正电极相连接后接地的可调电阻R104组成；所述三极管VT101的发射极与二极管整流器U的负极输出端相连接；所述放大器P的输出端还与稳压芯片U101的GND管脚相连接，该放大器P的正极与可调电阻R104的调节端相连接，其放大器P的负极与二极管D101的N极相连接；所述稳压芯片U101的OUT管脚作为集成稳压电路的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述继电器K为JZC52F6继电器。

4.根据权利要求3所述的一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述二极管整流器U为4只1N4001组成的二极管整流器。

5.根据权利要求4所述的一种具有电压检测及稳压的楼道照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述磁敏传感器CM为霍尔元件的DH211磁控开关。