CN108172001A - 依环境光线而变led交通信号灯 - Google Patents

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明提供了一种依环境光线而变LED交通信号灯，其特征包括12V直流电源、光控及其放大电路、功率驱动与发光二极管组合回路；所述的感光及其放大电路由光敏电阻RG、线性电位器RP、电阻R1、NPN型三极管VT1和电阻R2组成。本发明所述的依环境光线而变LED交通信号灯，其电路根据环境光线的照度，采取光敏方式自动调节交通信号灯的亮度。在白天环境光线充足时能自动增加发光亮度，当环境光线的照度较弱或天黑时，发光二极管LED能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动提高发光二极管LED交通信号灯的发光亮度，使发光二极管LED交通信号灯能更好地指挥道路交通的目的。

Description

依环境光线而变LED交通信号灯
技术领域
本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种依环境光线而变LED交通信号灯。
背景技术
现在城市道路交通信号灯多使用性能可靠、节能的LED发光二极管。但是，使用LED发光二极管制作的交通信号灯，其发光亮度无论白天还是夜晚均是固定不变的，在白天时LED发光二极管发出的光显得不够亮，而到了夜晚其发出的光又显得特别太明亮、太过刺眼，如何解决这种普遍存在的现象呢？
本发明所述的依环境光线而变LED交通信号灯，其电路根据环境光线的照度，采取光敏方式自动调节交通信号灯的亮度。在白天环境光线充足时能自动增加发光亮度，当环境光线的照度较弱或天黑时，发光二极管LED能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动提高发光二极管LED交通信号灯的发光亮度，使发光二极管LED交通信号灯能更好地指挥道路交通的目的。
以下详细说明本发明所述的依环境光线而变LED交通信号灯在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的依环境光线而变LED交通信号灯，其电路根据环境光线的照度，采取光敏方式自动调节交通信号灯的亮度。在白天环境光线充足时能自动增加发光亮度，当环境光线的照度较弱或天黑时，发光二极管LED能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动提高发光二极管LED交通信号灯的发光亮度，使发光二极管LED交通信号灯能更好地指挥道路交通的目的。
电路工作原理：依环境光线而变LED交通信号灯由12V直流电源、光控及其放大电路、发光二极管组合回路组成。
在白天时，因为环境光线充沛，光敏电阻RG受光照射时呈低阻状态，使NPN型三极管VT1的基极电压恒定在较低电位，所以NPN型三极管VT1处于截止状态，则使增强型N沟道场效应管VT2也处于截止状态，使得高亮发光二极管LED1～LED45无电不亮。
当遇到阴雨天环境光线较暗或天黑后时，因为光敏电阻因RG无光照射而使其阻值增大，使NPN型三极管VT1的基极得到控制电压而导通，由增强型N沟道场效应管VT2驱动高亮发光二极管LED1～LED45发光。
调节线性电位器RP的阻值，可改变光控电路的灵敏度。
在环境光线照度不同的情况下，光敏电阻RG的阻值随之变化，增强型N沟道场效应管VT2表现为导通或半导通或截止也随之连续同步变化，增强型N沟道场效应管VT2的导通量也随着同步变化，从而控制着高亮红色发光二极管LED1～LED45的发光亮度也跟着同步发生改变。
绿色信号灯和黄色信号灯的电路工作原理和工作过程同上所述。
技术特征：依环境光线而变LED交通信号灯，它包括12V直流电源、光控及其放大电路、功率驱动与发光二极管组合回路，其特征在于：
光控及其放大电路：它由光敏电阻RG、线性电位器RP、电阻R1、NPN型三极管VT1和电阻R2组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R1接线性电位器RP的一端和光敏电阻RG的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接电路正极VCC，NPN型三极管VT1的发射极通过电阻R2接电路地GND；
功率驱动与发光二极管组合回路：它由电阻R3、增强型N沟道场效应管VT2和高亮红色发光二极管LED1～LED45组成，增强型N沟道场效应管VT2的栅极通过电阻R3接NPN型三极管VT1的发射极，增强型N沟道场效应管VT2的漏极接高亮红色发光二极管LED5的负极和高亮红色发光二极管LED10的负极……高亮红色发光二极管LED40的负极和高亮红色发光二极管LED45的负极，高亮红色发光二极管LED1～LED5相互串联、高亮红色发光二极管LED6～LED10相互串联……高亮红色发光二极管LED35～LED40相互串联、高亮红色发光二极管LED41～LED45相互串联，高亮红色发光二极管LED1的正极和高亮红色发光二极管LED6的正极……高亮红色发光二极管LED36的正极及高亮红色发光二极管LED41的正极接电路正极VCC，增强型N沟道场效应管VT2的源极接电路地GND；
12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
附图说明
附图1是本发明提供的依环境光线而变LED交通信号灯一个实施例的电路工作原理图，附图1工作原理图以高亮红色发光二极管的连接方式为例，高亮黄色发光二极管的连接方式、高亮绿色发光二极管的连接方式与高亮红色发光二极管的连接方式完全相同。
具体实施方式
按照附图1所示的依环境光线而变LED交通信号灯电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及其选择要求
RG为光敏电阻，选用的型号为MG45，要求亮阻不大于6KΩ，暗阻不小于1MΩ；
VT1为NPN型三极管，选用的型号为2SC9013或3DG12，要求β≥100；
VT2为增强型N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ30；
RP为线性电位器，其阻值为270KΩ、功率为1W；
R1～R3全部选用1/2W金属膜电阻，电阻R1的阻值为27KΩ；电阻R2的阻值为22KΩ；电阻R3的阻值为220KΩ；
LED1～LED45为高亮红色发光二极管，选用45只￠10高亮红色发光二极管；
选用45只￠10高亮绿色发光二极管；选用45只￠10高亮黄色发光二极管；
DC为12V直流电源，建议使用输出电流≥4A的12V直流稳压电源。
电路制作要点及电路调试
因依环境光线而变LED交通信号灯的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单调试即可正常工作；
光敏电阻RG密封置于塑料盒内，要求光敏电阻RG的开孔处为太阳光照射不到的位置，透光孔也不能被路灯的灯光干扰而产生误动作，同时要求月光也照不到的位置；
在电路调试时，分别模拟晚上和暗光环境，先用一块纸片遮住光敏电阻RG受光面，此时，光控及其放大电路应开始工作，增强型N沟道场效应管VT2导通直接驱动高亮红色发光二极管LED1～LED45发光；
绿色信号灯和黄色信号灯电路的调试方法同红色信号灯一样。
接上12V直流电源，缓慢调节线性电位器RP，使得在白天(晴天)高亮红色发光二极管LED1～LED45的发光亮度达到100％，夜晚高亮红色发光二极管LED1～LED45的发光亮度大约达到65％～70％即可；
若感觉发光二极管亮度不足，可以按照说明书附图1电路工作原理图上发光二极管的连接方式，适当增加发光二极管的数量。
本发明的电路元器件布局、电路结构设计、它的外观的形状及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的技术内容，因不影响本发明具体实施过程，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种依环境光线而变LED交通信号灯，它包括12V直流电源、光控及其放大电路、功率驱动与发光二极管组合回路，其特征在于：
所述的光控及其放大电路由光敏电阻RG、线性电位器RP、电阻R1、NPN型三极管VT1和电阻R2组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R1接线性电位器RP的一端和光敏电阻RG的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接电路正极VCC，NPN型三极管VT1的发射极通过电阻R2接电路地GND；
所述的功率驱动与发光二极管组合回路由电阻R3、增强型N沟道场效应管VT2和高亮红色发光二极管LED1～LED45组成，增强型N沟道场效应管VT2的栅极通过电阻R3接NPN型三极管VT1的发射极，增强型N沟道场效应管VT2的漏极接高亮红色发光二极管LED5的负极和高亮红色发光二极管LED10的负极……高亮红色发光二极管LED40的负极和高亮红色发光二极管LED45的负极，高亮红色发光二极管LED1～LED5相互串联、高亮红色发光二极管LED6～LED10相互串联……高亮红色发光二极管LED35～LED40相互串联、高亮红色发光二极管LED41～LED45相互串联，高亮红色发光二极管LED1的正极和高亮红色发光二极管LED6的正极……高亮红色发光二极管LED36的正极及高亮红色发光二极管LED41的正极接电路正极VCC，增强型N沟道场效应管VT2的源极接电路地GND；
所述的12V直流电源的正极与电路正极VCC相连，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
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