CN109644535B - 一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路 - Google Patents

一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路 Download PDF

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Abstract

一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路，通过环境光检测模块(102)对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号；使能转换模块(103)根据该使能信号，对电源(101)输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组(105)；同时，通过防抖检测模块(104)进行防抖检测并反馈，以调节使能信号。由此实现了通过进行防抖检测及反馈，拉大了开关动作的电压范围，从而减少了控制电路开关切换的频率，避免造成设备损坏，延长了设备的寿命，解决了现有的用于补光设备的控制技术存在着由于环境光变化时光感检测的控制电路频繁开关，造成设备损坏的问题。

Description

一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路。
背景技术
由于移动型车载环境或在频繁环境光变化环境，会使得补光设备处于动态变化环境光中，该变化的环境光会使得补光设备的控制电路处于控制阀值点左右进行来回变换，最终使得补光灯来回开关切换，这样不仅影响补光效果，而且会因频繁开关切换，极易烧坏设备。
因此，现有的用于补光设备的控制技术存在着由于环境光变化时光感检测的控制电路频繁开关，造成设备损坏的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路，旨在解决现有的用于补光设备的控制技术存在着由于环境光变化时光感检测的控制电路频繁开关，造成设备损坏的问题。
本发明第一方面提供了一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路，所述光控防抖控制电路包括：
与电源相连接，用于对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号的环境光检测模块；
与所述电源以及所述环境光检测模块相连接，用于根据所述使能信号，对所述电源输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组的使能转换模块；以及
与所述环境光检测模块及所述使能转换模块相连接，用于防抖检测并进行反馈，以调节所述使能信号的防抖检测模块。
本发明第二方面提供了一种自动钳位补光灯，包括光控防抖控制电路和LED模组，还包括对所述光控防抖控制模块进行供电的电源，所述光控防抖控制电路包括：
与所述电源相连接，用于对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号的环境光检测模块；
与所述电源以及所述环境光检测模块相连接，用于根据所述使能信号，对所述电源输出的电压信号进行转换后以驱动所述LED模组的使能转换模块；以及
与所述环境光检测模块及所述使能转换模块相连接，用于防抖检测并进行反馈，以调节所述使能信号的防抖检测模块。
本发明提供的一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路，通过环境光检测模块对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号；使能转换模块根据该使能信号，对电源输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组；同时，通过防抖检测模块进行防抖检测并反馈，以调节使能信号。由此实现了通过进行防抖检测及反馈，拉大了开关动作的电压范围，从而减少了控制电路开关切换的频率，避免造成设备损坏，延长了设备的寿命，解决了现有的用于补光设备的控制技术存在着由于环境光变化时光感检测的控制电路频繁开关，造成设备损坏的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路的模块结构示意图。
图2是本发明实施例提供的一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路的示例电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
上述的一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路，通过环境光检测模块对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号；使能转换模块根据该使能信号，对电源输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组；同时，通过防抖检测模块进行防抖检测并反馈，以调节使能信号。由此实现了通过进行防抖检测及反馈，拉大了开关动作的电压范围，从而减少了控制电路开关切换的频率，避免造成设备损坏，延长了设备的寿命。该光控防抖控制电路适用于利用环境光感控制的电路设计。
图1示出了本发明实施例提供的一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
上述一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路，包括环境光检测模块102、使能转换模块103以及防抖检测模块104。
环境光检测模块102与电源101相连接，用于对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号。
使能转换模块103与电源101以及环境光检测模块102相连接，用于根据所述使能信号，对电源101输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组105。
防抖检测模块104与环境光检测模块102及使能转换模块103相连接，用于防抖检测并进行反馈，以调节所述使能信号。
作为本发明一实施例，上述光控防抖控制电路一方面通过环境光检测模块102对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号；该使能信号用于控制使能转换模块103对电源101输出的电压信号进行转换后驱动LED模组105；另一方面，通过防抖检测模块104进行防抖检测并进行反馈，以调节该使能信号，从而调节LED模组105的发光程度，以及打开或者关闭LED模组105。
因此，即使在变化的环境光情况下，也不影响补光效果，同时可减少开关切换的频率，保证设备不会轻易被损坏，从而延长了设备的寿命。
图2示出了本发明实施例提供的一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述环境光检测模块102包括光敏电阻CDS和第一电阻R1；
光敏电阻CDS的第一端接电源101，光敏电阻CDS的第二端接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端接地。
作为本发明一实施例，上述使能转换模块103包括使能芯片U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管Q1以及第二开关管Q2；
第一开关管Q1的输入端与使能芯片U1的输入端VIN接电源101，第一开关管Q1的受控端接第二开关管Q2的输入端，第二开关管Q2的受控端接环境光检测模块102，使能芯片U1的受控端EN与第二电阻R2的第一端以及第三电阻R3的第一端共接，第一开关管Q1的输出端与第二开关管Q2的输出端以及第二电阻R2的第二端共接，第三电阻R3的第二端与使能芯片U1的接地端GND接地，使能芯片U1的输出端SW接LED模组105。
具体地，第一开关管Q1包括场效应管或三极管；
场效应管的漏极、源极以及栅极分别为第一开关管Q1的输入端、输出端以及受控端；
三极管的集电极、发射极以及基极分别为第一开关管Q1的输入端、输出端以及受控端。
具体地，第二开关管Q2包括场效应管或三极管；
场效应管的漏极、源极以及栅极分别为第二开关管Q2的输入端、输出端以及受控端；
三极管的集电极、发射极以及基极分别为第二开关管Q2的输入端、输出端以及受控端。
作为本发明一实施例，上述防抖检测模块104包括第三开关管Q3和第四电阻R4；
第三开关管Q3的受控端接使能转换模块103，第三开关管Q3的输入端接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端接环境光检测模块102，第三开关管Q3的输出端接地。
具体地，第三开关管Q3包括场效应管或三极管；
场效应管的漏极、源极以及栅极分别为第三开关管Q3的输入端、输出端以及受控端；
三极管的集电极、发射极以及基极分别为第三开关管Q3的输入端、输出端以及受控端。
作为本发明一实施例，上述电源101包括具备预设电压值的交流电源VCC，预设电压值范围为5V～12V。
作为本发明一实施例，上述LED模组105包括第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2；
第一发光二极管LED1的阳极接使能转换模块103，第一发光二极管LED1的阴极接第二发光二极管LED2的阳极，第二发光二极管LED2的阴极接地。
本发明还提供了一种自动钳位补光灯，包括上述所述的光控防抖控制电路和LED模组，还包括对所述光控防抖控制模块进行供电的电源。
以下结合图1和图2对上述的一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路的工作原理进行说明：
当环境光变化时，光敏电阻CDS的阻抗特性会随光强变化发生变化。光越强，光敏电阻CDS的阻抗越小，第一电阻R1与光敏电阻CDS串联接电源VCC，分压给第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2的基极电压如下公式(1)：
Figure BDA0001887203100000051
当环境照度下降时，光敏电阻CDS的电阻值迅速上升，第一电阻R1两端的压降减小，第二开关管Q2的Vb极电压迅速下降，当Vbe达到饱和导通门电压时，第二开关管Q2的E极为低电平，第一开关管Q1饱和导通，使能芯片U1的受控端EN经第二电阻R2、第三电阻R3分压得高电平。当受控端EN电压大于使能电压时，使能芯片U1导通，输出端SW输出电压给第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2，补光灯点亮工作。
使能芯片U1的受控端EN电压如下公式(2)：
Figure BDA0001887203100000061
当环境照度上升时，光敏电阻CDS的电阻值迅速下降，第一电阻R1两端压降上升，第二开关管Q2的Vb极电压迅速上升，当Vbe达到截止门电压时，第二开关管Q2的E极为高电平，第一开关管Q1截止，使能芯片U1的受控端EN经第二电阻R2、第三电阻R3分压得为低电平。当受控端EN电压小于使能电压时，使能芯片U1截止，输出端SW截止电压输出，补光灯停止工作。
当环境照度低到触发使能芯片U1工作周期首次输出端SW电压输出时，第三开关管Q3的B极为高电平饱和导通，第四电阻R4与第一电阻R1形成并联分流作用，使第二开关管Q2的Vb极电压深度钳位在低电平状态，避免环境照度小幅波动时，使能芯片U1的频繁触发开关动作，此时，第二开关管Q2的Vb电压公式(3)如下：
Figure BDA0001887203100000062
只有当环境照度上升到满足公式(3)的Vbe达到截止门电压时，第二开关管Q2的E极为才满足高电平，第一开关管Q1截止，使能芯片U1的受控端EN经第二电阻R2、第三电阻R3分压得为低电平，使能芯片U1截止，输出端SW截止电压输出，第三开关管Q3的B极为低电平截止，第四电阻R4与第一电阻R1不再是并联关系，深度钳位解除。
综上，本发明实施例提供的一种自动钳位补光灯及其光控防抖控制电路，通过环境光检测模块对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号；使能转换模块根据该使能信号，对电源输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组；同时，通过防抖检测模块进行防抖检测并反馈，以调节使能信号。由此实现了通过进行防抖检测及反馈，拉大了开关动作的电压范围，从而减少了控制电路开关切换的频率，避免造成设备损坏，延长了设备的寿命，解决了现有的用于补光设备的控制技术存在着由于环境光变化时光感检测的控制电路频繁开关，造成设备损坏的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于自动钳位补光灯的光控防抖控制电路，其特征在于，所述光控防抖控制电路包括：
与电源相连接，用于对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号的环境光检测模块；
与所述电源以及所述环境光检测模块相连接，用于根据所述使能信号，对所述电源输出的电压信号进行转换后以驱动LED模组的使能转换模块；以及
与所述环境光检测模块及所述使能转换模块相连接，用于防抖检测并进行反馈，以调节所述使能信号的防抖检测模块；
所述环境光检测模块包括：
光敏电阻和第一电阻；
所述光敏电阻的第一端接所述电源，所述光敏电阻的第二端接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；
当环境照度下降时，所述光敏电阻的电阻值迅速上升，所述第一电阻两端的压降减小，补光灯点亮工作；
当环境照度上升时，所述光敏电阻的电阻值迅速下降，所述第一电阻两端的压降上升，补光灯停止工作。
2.如权利要求1所述的光控防抖控制电路，其特征在于，所述使能转换模块包括：
使能芯片、第二电阻、第三电阻、第一开关管以及第二开关管；
所述第一开关管的输入端与所述使能芯片的输入端接所述电源，所述第一开关管的受控端接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的受控端接所述环境光检测模块，所述使能芯片的受控端与所述第二电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端共接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端以及所述第二电阻的第二端共接，所述第三电阻的第二端与所述使能芯片的接地端接地，所述使能芯片的输出端接所述LED模组。
3.如权利要求1所述的光控防抖控制电路，其特征在于，所述防抖检测模块包括：
第三开关管和第四电阻；
所述第三开关管的受控端接所述使能转换模块，所述第三开关管的输入端接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接所述环境光检测模块，所述第三开关管的输出端接地。
4.一种自动钳位补光灯，其特征在于，包括光控防抖控制电路和LED模组，还包括对所述光控防抖控制电路进行供电的电源，所述光控防抖控制电路包括：
与所述电源相连接，用于对预设区域内的环境光进行检测，并输出使能信号的环境光检测模块；
与所述电源以及所述环境光检测模块相连接，用于根据所述使能信号，对所述电源输出的电压信号进行转换后以驱动所述LED模组的使能转换模块；以及
与所述环境光检测模块及所述使能转换模块相连接，用于防抖检测并进行反馈，以调节所述使能信号的防抖检测模块；
所述环境光检测模块包括：
光敏电阻和第一电阻；
所述光敏电阻的第一端接所述电源，所述光敏电阻的第二端接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地；
当环境照度下降时，所述光敏电阻的电阻值迅速上升，所述第一电阻两端的压降减小，补光灯点亮工作；
当环境照度上升时，所述光敏电阻的电阻值迅速下降，所述第一电阻两端的压降上升，补光灯停止工作。
5.如权利要求4所述的自动钳位补光灯，其特征在于，所述使能转换模块包括：
使能芯片、第二电阻、第三电阻、第一开关管以及第二开关管；
所述第一开关管的输入端与所述使能芯片的输入端VIN接所述电源，所述第一开关管的受控端接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的受控端接所述环境光检测模块，所述使能芯片的受控端与所述第二电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端共接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端以及所述第二电阻的第二端共接，所述第三电阻的第二端与所述使能芯片的接地端接地，所述使能芯片的输出端接所述LED模组。
6.如权利要求4所述的自动钳位补光灯，其特征在于，所述防抖检测模块包括：
第三开关管和第四电阻；
所述第三开关管的受控端接所述使能转换模块，所述第三开关管的输入端接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端接所述环境光检测模块，所述第三开关管的输出端接地。
7.如权利要求4所述的自动钳位补光灯，其特征在于，所述电源包括具备预设电压值的交流电源。
8.如权利要求4所述的自动钳位补光灯，其特征在于，所述LED模组包括：
第一发光二极管和第二发光二极管；
所述第一发光二极管的阳极接所述使能转换模块，所述第一发光二极管的阴极接所述第二发光二极管的阳极，所述第二发光二极管的阴极接地。
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