CN110996452A - 一种手势感应灯及其控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手势感应灯及其控制电路，该控制电路包括稳压供电电路、接收控制电路、感应发射电路以及至少一个LED驱动电路。稳压供电电路用于提供稳定电压，稳压供电电路包括电压输出端；接收控制电路连接电压输出端，接收控制电路包括控制芯片U2和接收模块，接收模块用于接收光信号并将光信号转换为电压信号，控制芯片U2用于接收电压信号并产生PWM信号；感应发射电路与控制芯片U2、电压输出端连接，控制芯片U2还用于输出发射控制信号，所述感应发射电路包括发射模块，发射模块用于接收发射控制信号并发射出光信号；每个LED驱动电路包括至少两个并联的增强型场效应管。本发明能够实现LED灯的手势控制，并提高了驱动功率。

Description

一种手势感应灯及其控制电路

技术领域

本发明涉及灯具技术领域，具体涉及一种手势感应灯及其控制电路。

背景技术

LED即发光二极管，是一种电致发光的半导体器件。目前市面上很多灯具都采用LED作为光源。但现有的LED灯大多需要通过开关或旋钮来打开、关闭以及调整LED灯的亮度或发光颜色，操作不够便利，尤其在LED灯的开关或旋钮位于难以接触的位置或用户手上还有其他物品同时又希望开关或调整LED灯的场合，现有的LED灯不能满足便捷的要求。此外，现有的LED灯控制电路对于LED灯驱动功率不足，影响LED灯调光调色。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种能够使用户方便快捷轻松地对LED进行智能操作且具有大驱动功率的手势感应灯控制电路。

本发明的第二目的是提供一种使用户方便快捷轻松地对LED进行智能操作且具有大驱动功率的手势感应灯。

为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种手势感应灯控制电路，其包括：

稳压供电电路，稳压供电电路用于提供稳定电压，稳压供电电路包括电压输出端；

接收控制电路，接收控制电路连接电压输出端，接收控制电路包括控制芯片U2和接收模块，接收模块用于接收光信号并将光信号转换为电压信号，控制芯片U2用于接收电压信号并产生PWM信号；

感应发射电路，感应发射电路与控制芯片U2、电压输出端连接，控制芯片U2还用于输出发射控制信号，所述感应发射电路包括发射模块，发射模块用于接收发射控制信号并发射出光信号；

至少一个LED驱动电路，每个LED驱动电路包括至少两个并联的增强型场效应管，增强型场效应管为N沟道增强型场效应管，增强型场效应管栅极用于接收PWM信号，增强型场效应管源极接地，增强型场效应管漏极连接LED灯负极，LED灯正极连接直流电源正极。

进一步的技术方案是，LED驱动电路的数目为至少两个；LED灯的数目与LED驱动电路的数目相同，LED灯与LED驱动电路一一对应连接。

进一步的技术方案是，稳压供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容器C1、电容器C2、电容器C3、二极管D1以及开关电源芯片U1，电阻R1、电阻R2和电阻R3串联并连接直流电源形成回路，电阻R3与电容器C1并联，电阻R3一端连接二极管D1一端，电容器C2一端连接二极管D1另一端，电容器C2另一端连接电阻R3另一端；开关电源芯片输入端连接二极管D1另一端，开关电源芯片输出端为所述电压输出端，开关电源芯片接地端接地；电容器C3一端连接所述电源控制芯片的输出端，电容器C3另一端接地。

进一步的技术方案是，直流电源电压为23.5V至25.3V，所述电压输出端为5V正极电压的输出端。

进一步的技术方案是，每个LED驱动电路包括电阻R6、电阻R14、增强型场效应管Q3和增强型场效应管Q4，电阻R6一端与控制芯片U2连接，增强型场效应管Q3栅极和增强型场效应管Q4栅极分别连接电阻R6另一端，增强型场效应管Q3漏极和增强型场效应管Q4漏极分别连接LED灯负极，增强型场效应管Q3源极和增强型场效应管Q4源极分别接地；电阻R14一端连接电阻R6另一端，电阻R14另一端接地。

进一步的技术方案是，LED灯的正极连接24V直流电源的正极。

进一步的技术方案是，接收模块包括接收管、三极管Q1、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12，电容器C4和电容器C5；接收管发射极接地，接收管集电极连接电阻R8一端、电容器C4一端和电容器C5一端；电容器C4另一端接地；电容器C5另一端连接电阻R9一端、电阻R10一端和三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接电阻R8另一端和电阻R9另一端，三极管Q1集电极连接电阻R10另一端、电阻R11一端和电阻R12一端，电阻R11另一端连接控制芯片U2，电阻R12另一端接地。

进一步的技术方案是，接收控制电路还包括LED指示灯，LED指示灯一端与电压输出端连接，LED指示灯另一端与控制芯片连接。

进一步的技术方案是，发射模块包括发射管、电阻R7、电阻R13和三极管Q2；发射管负极接地、正极连接电阻R13一端，电阻R13另一端连接三极管Q2集电极，三极管Q2发射极连接电压输出端，三极管Q2基极连接控制芯片U2。

为实现本发明的第二目的，本发明提供了一种手势感应灯，其包括上述任一方案所述的一种手势感应灯控制电路。

与现有技术相比，本发明能够取得以下有益效果：

本发明的手势感应电路以及手势感应灯通过光信号的反射能够实现用户手势控制，从而可以实现不同场合不同色温的调光调色。本发明采用并列的增强型场效应管，能够加大驱动输出功率，能够保证大功率LED灯正常工作，更好地实现调光调色功能。

附图说明

图1是本发明手势感应灯控制电路实施例的框图。

图2是本发明手势感应灯控制电路实施例中稳压供电电路的电路图。

图3是本发明手势感应灯控制电路实施例中接收控制电路的电路图。

图4是本发明手势感应灯控制电路实施例中的感应发射电路的电路图。

图5是本发明手势感应灯控制电路实施例中的LED驱动电路的电路图。

以下将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

如图1至5所示，本实施例提供了一种手势感应灯控制电路，其包括稳压供电电路、接收控制电路、感应发射电路和LED驱动电路。其中，稳压供电电路用于提供稳定的电压；接收控制电路与稳压供电电路连接，用于将经过反射的光信号转换成电压信号，并进行解码控制；感应发射电路用于发射光信号；LED驱动电路用于以PWM占空比方式控制光源工作电流。

在本实施例中，稳压供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容器C1、电容器C2、电容器C3、二极管D1以及开关电源芯片U1。电源芯片U1可以是现有的降压开关电源芯片。电阻R1、电阻R2和电阻R3串联并连接直流电源形成回路，电阻R3与电容器C1并联，电阻R3一端连接二极管D1一端，电容器C2一端连接二极管D1另一端，电容器C2另一端连接电阻R3另一端；开关电源芯片U1输入端连接二极管D1另一端，开关电源芯片U1输出端为电压输出端，开关电源芯片U1接地端接地。电容器C3一端连接开关电源芯片U1的输出端，电容器C3另一端接地。在本实施例中，直流电源电压为24V，电源电压可以有波动，例如电压范围为23.5V至25.3V，电压输出端稳定输出的电压为5V。稳压供电电路能够为光源以及控制芯片U2提供稳定电压。

接收控制电路包括控制芯片U2、接收管、三极管Q1、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12，电容器C4和电容器C5。控制芯片U2连接电压输出端。接收管发射极接地，集电极连接电阻R8一端和电容器C5一端。电容器C4另一端接地，电容器C5另一端连接电阻R9一端、电阻R10一端和三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接电阻R8另一端和电阻R9另一端，三极管Q1集电极连接电阻R10另一端、电阻R11一端和电阻R12一端，电阻R11另一端连接控制芯片，电阻R12另一端接地。接收管接收反射的光信号并转换为电信号，经电路处理的电压信号返回控制芯片U2。控制芯片U2可以是现有的PWM控制芯片。接收控制电路还可以包括LED指示灯，LED指示灯一端与电源连接，另一端与控制芯片U2连接，LED指示灯可用于指示处于感应工作状态或指示感应区域等。

感应发射电路包括发射管、电阻R7、电阻R13和三极管Q2；发射管负极接地、正极连接电阻R13一端，电阻R13另一端连接三极管Q2集电极，三极管Q2发射极连接电压输出端，三极管Q2基极连接控制芯片U2。发射管用于发射光信号。在本实施例中，发射管是发射红外光的发光二极管；接收管可以是接收经反射的红外光的光电三极管。

控制电路包括至少一个LED驱动电路，每个LED驱动电路包括至少两个并联的增强型场效应管，增强型场效应管为N沟道增强型场效应管，增强型场效应管栅极用于接收PWM信号，增强型场效应管源极接地，增强型场效应管漏极连接LED灯负极端。每个LED驱动电路包括电阻R6、电阻R14、增强型场效应管Q3和增强型场效应管Q4，电阻R6与控制芯片U2连接，增强型场效应管Q3栅极和增强型场效应管Q4栅极分别连接电阻R6，增强型场效应管Q3漏极和增强型场效应管Q4漏极分别连接LED灯负极，增强型场效应管Q3源极和增强型场效应管Q4源极分别接地；电阻R14连接电阻R6并接地。增强型场效应管与PWM控制芯片配合，有助于便捷地实现LED灯的开闭以及调光调色。

在本实施例中，LED驱动电路的数目为两个。另一个LED驱动电路包括电阻R5、电阻R15、增强型场效应管Q5和增强型场效应管Q6，电阻R5等同于电阻R6，电阻R15等同于电阻R14，增强型场效应管Q5等同于增强型场效应管Q3，增强型场效应管Q6等同于增强型场效应管Q4。LED灯的数目与LED驱动电路的数目相同，也为两个，两个LED灯与两个LED驱动电路一一对应连接。两个LED灯可以是不同颜色的LED灯，两个LED灯所连接的增强型场效应管的阈值电压可以相同或者不同。所述LED灯的正极连接24V直流电源的正极。

本实施例的手势感应电路工作时，产品接通24V的直流电源，稳压供电电路、接收控制电路、感应发射电路和LED驱动电路开始工作。用户可以通过手势在感应区域范围区内移动，感应发射电路中发射管发出的光信号经反射后被接收控制电路的接收管接收并转换为电压信号，控制芯片进行解码后，输出PWM信号控制LED驱动电路工作，达到调光调色作用。

本实施例的手势感应电路结构简单，成本较低，可用于手势感应灯。采用手势感应电路能够使用户方便快捷轻松地对用作家居照明或工程照明的手势感应灯进行智能操作，可作为智能家居系统的一部分。通过手势感应控制，可以实现不同场合不同色温的调光调色灯光配比及设计。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手势感应灯控制电路，其特征在于包括：

稳压供电电路，所述稳压供电电路用于提供稳定电压，所述稳压供电电路包括电压输出端；

接收控制电路，所述接收控制电路连接所述电压输出端，所述接收控制电路包括控制芯片U2和接收模块，所述接收模块用于接收光信号并将所述光信号转换为电压信号，所述控制芯片U2用于接收所述电压信号并产生PWM信号；

感应发射电路，所述感应发射电路与所述控制芯片U2、所述电压输出端连接，所述控制芯片U2还用于输出发射控制信号，所述感应发射电路包括发射模块，所述发射模块用于接收所述发射控制信号并发射出所述光信号；

至少一个LED驱动电路，每个所述LED驱动电路包括至少两个并联的增强型场效应管，所述增强型场效应管为N沟道增强型场效应管，所述增强型场效应管栅极用于接收所述PWM信号，所述N沟道增强型场效应管源极接地，所述N沟道增强型场效应管漏极连接LED灯负极，LED灯正极连接直流电源正极。

2.根据权利要求1所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述LED驱动电路的数目为至少两个；所述LED灯的数目与所述LED驱动电路的数目相同，所述LED灯与所述LED驱动电路一一对应连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述稳压供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容器C1、电容器C2、电容器C3、二极管D1以及开关电源芯片U1，电阻R1、电阻R2和电阻R3串联并连接直流电源形成回路，电阻R3与电容器C1并联，电阻R3一端连接二极管D1一端，电容器C2一端连接二极管D1另一端，电容器C2另一端连接电阻R3另一端；开关电源芯片输入端连接二极管D1另一端，开关电源芯片输出端为所述电压输出端，开关电源芯片接地端接地；电容器C3一端连接所述电源控制芯片的输出端，电容器C3另一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述直流电源电压为23.5V至25.3V，所述电压输出端为5V正极电压的输出端。

5.根据权利要求1或2所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

每个所述LED驱动电路包括电阻R6、电阻R14、增强型场效应管Q3和增强型场效应管Q4，电阻R6一端与所述控制芯片U2连接，增强型场效应管Q3栅极和增强型场效应管Q4栅极分别连接电阻R6另一端，增强型场效应管Q3漏极和增强型场效应管Q4漏极分别连接LED灯负极，增强型场效应管Q3源极和增强型场效应管Q4源极分别接地；电阻R14一端连接电阻R6另一端，电阻R14另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述LED灯的正极连接23.5V至25.3V直流电源的正极。

7.根据权利要求1或2所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述接收模块包括接收管、三极管Q1、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12，电容器C4和电容器C5；接收管发射极接地，接收管集电极连接电阻R8一端、电容器C4一端和电容器C5一端；电容器C4另一端接地；电容器C5另一端连接电阻R9一端、电阻R10一端和三极管Q1基极，所述三极管Q1发射极连接电阻R8另一端和电阻R9另一端，所述三极管Q1集电极连接电阻R10另一端、电阻R11一端和电阻R12一端，电阻R11另一端连接控制芯片U2，电阻R12另一端接地。

8.根据权利要求7所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述接收控制电路还包括LED指示灯，LED指示灯一端与电压输出端连接，LED指示灯另一端与控制芯片连接。

9.根据权利要求1或2所述的一种手势感应灯控制电路，其特征在于：

所述发射模块包括发射管、电阻R7、电阻R13和三极管Q2，发射管负极接地、正极通过电阻R13与三极管Q2集电极连接，三极管Q2基极通过电阻R7与芯片U2连接，三极管Q2发射极连接电压输出端。

10.一种手势感应灯，其特征在于包括权利要求1至9任一项所述的一种手势感应灯控制电路。

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