CN111148310B

CN111148310B - Led灯明亮控制结构

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Publication number: CN111148310B
Application number: CN201811209450.6A
Authority: CN
Inventors: 赵文兴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2038-10-17
Also published as: CN111148310A

Abstract

本发明提供一种LED灯明亮控制结构，其包括有：一感测开关及至少一LED控制装置，借由该转阻放大单元将该电流信号转换成该电压信号，并配合该施密特电路将电压信号转换成该方波信号，进而让该感测开关能以单一该导线连接多个该LED控制装置，就能达到同时控制多个该LED灯的功能，由于该感测开关将独立的设置于欲进行感测的位置上，因此该感测开关与该LED控制装置之间只需配线该导线，而该单一该导线能让多个并联的该LED控制装置更容易进行配线，亦能大幅的减少电线的使用量，以具有该感测开关与该LED控制装置之间容易配线与降低建置成本的实用功能。

Description

LED灯明亮控制结构

技术领域

本发明有关于一种LED控制装置，尤指一种兼具容易配线与能降低建置成本的LED灯明亮控制结构。

背景技术

如今，已知的一种LED灯明亮控制结构，如图3所示，其包括有一感测开关301、多个LED驱动器302及多个LED灯303，该感测开关301以两条导线304、305连接该LED驱动器302，而该LED灯303是直接固定于该LED驱动器302，即该LED驱动器302与该LED灯303一整体结构，且该感测器使用继电器为ON/OFF动作零件，借此于感测范围内有动态变化时，将电压信号通过该导线303、304传输至该LED驱动器302，让该LED驱动器302控制点亮该LED灯303的时机与控制明亮度，进而达到控制该LED灯303的目的，但详观上述已知结构不难发觉其尚存有些许不足之处，主要原因如下：于使用上该感测开关301需要同时连接多个该LED驱动器302与该LED灯303，且该感测开关301所装设位置与上述需要照明位置具有相当距离，因此两条该导线304、305存在有需要配线的需求，当LED灯303的数量愈多，该导线304、305于配线上的困难度将大幅的增加，更是大量的提高该电线的使用量，使该已知的电压型感测方式具有不易配线与建置成本偏高的缺点，且该电压型感测方式的该感测开关301将受到该LED驱动器302的瓦特数限制，连接过多该LED灯303会产生明显的压降，使该感测开关301同时连接该LED灯303的数量受到限制而无法灵活的配置与使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具容易配线与能降低建置成本的LED灯明亮控制结构。

一感测开关用于感测环境变化产生有一电流信号，且该电流信号通过一导线形成输出，至少一LED控制装置，该LED控制装置包括有一电流整流单元、一限流单元、一转阻放大单元、一分压电路单元及一施密特电路单元，该电流整流单元以一个二极管的阳极连接该感测开关的导线，并以该二极管对该电流信号进行整流，该限流单元包括有互相串联的一第一电阻与一第二电阻，该第一电阻的输入端连接该二极管的阴极，并由该限流单元形成该电流信号的限流，该转阻放大单元包括有一光输出耦合器、一光接收耦合器及一电压放大器，该光输出耦合器的一端与该第二电阻的输出端连接，且该光输出耦合器的另一端接地，让该电流信号通过该光输出耦合器产生光信号，且该光接收耦合器的射极连接该电压放大器的同相端，且该光接收耦合器的集电极连接该电压放大器的反相端，并由该光接收耦合器的基极接收光信号而产生有对应该电流信号的一电压信号，而该电压放大器的输出端与该分压电路单元连接，让该电压信号经过该电压放大器的信号的信号放大后再流经该分压电路单元进行分压，该施密特电路单元的同相端连接该分压电路单元，且该施密特电路单元接收该电压信号产生有具开灯与关灯(ON/OFF)的方波信号，并由该施密特电路单元的输出端输出该方波信号来达成控制目的。

其中，该转阻放大器还包括有一第三电阻、一滤波器、一保护器、一第四电阻及一电容器，该光输出耦合器通过该第三电阻与该第二电阻连接，且该滤波器与该保护器以互呈并联的一端连接于该第三电阻与该第二电阻之间，以及互呈并联的另一端连接于该光输出耦合器接地的一端，且该第四电阻与该电容器以互呈并联的一端连接于该光接收耦合器与该电压放大器反相端之间，以及互呈并联的另一端连接于该光接收耦合器输出端与该分压电路单元输入端之间。

其中，该分压电路单元包括有一第五电阻与一第六电阻，该第五电阻与该第六电阻互相串联，且该第五电阻的输入端连接该光接收耦合器的输出端，而该第五电阻与该第六电阻之间连接该施密特电路单元的同相端。

其中，该LED控制装置还包括有一微控制器与一功能设定单元，该微控制器连接该光接收耦合器输出端，且该功能设定单元连接于该第六电阻输出端与该微控制器之间，而该第六电阻、该微控制器与该功能设定单元形成有共同接地，且该功能设定单元能进行手动设定，借此控制该微控制器于接收该方波信号后进行所设定的亮灯模式。

其中，该LED控制装置还包括有一参考电源单元，该参考电源单元形成有一第一端点、一第二端点及一第三端点，该第一端点用于输入直流电压，且该第二端点用于接地，且该参考电源单元的第三端点连接该电压放大器、该施密特电路单元及该微控制器，并由该第三端点输出提供低电压的控制直流电源。

其中，该参考电源单元为一种低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)。

其中，该LED控制装置还包括有一LED驱动控制单元，该LED驱动控制单元一端连接该微控制器的输出端，且该LED驱动控制单元另一端连接有一LED灯，通过该LED驱动控制单元驱动该LED灯进行点亮与调整亮度控制，且该LED驱动控制单元的调整亮度控制能形成无段式的渐亮或渐暗的亮灯变化。

其中，该LED控制装置还包括有一整流单元与一电源供电单元，该整流单元连接外部电源并整流输出连接至该电源供电单元与该LED驱动控制单元，借由该整流单元提供电力给该LED灯使用，且该电源供电单元连接该参考电源单元，通过该电源供电单元进行降压后供电给该参考电源单元。

其中，该整流单元包括有一电感器与一全波整流器，该电感器连接外部电源与该全波整流器，且该整流单元通过该全波整流器连接该电源供电单元与该LED驱动控制单元。

其中，该电源供电单元包括有一电晶体、一第七电阻、一第八电阻、一滤波电容及一保护二极管，该电晶体的集电极连接该第七电阻，并以该第七电阻连接该整流单元，且该电晶体的基极连接该保护二极管并形成接地，且该电晶体的射极连接该滤波电容并形成接地，而该电晶体的射极同时连接该第八电阻，并由该第八电阻连接该参考电源单元的第一端点。

本发明借由该转阻放大单元将该电流信号转换成该电压信号，并配合该施密特电路将电压信号转换成该方波信号，进而让该感测开关能以单一该导线连接多个该LED控制装置，就能达到同时控制多个该LED灯的功能，由于该LED控制装置是组装为一整体的电子元件，该感测开关将独立的设置于欲进行感测的位置上，因此该感测开关与该LED控制装置之间只需配线该导线，而该单一该导线能让多个并联的该LED控制装置更容易进行配线，亦能大幅的减少电线的使用量，以具有该感测开关与该LED控制装置之间容易配线与降低建置成本的实用功能。

附图说明

图1为本发明的方块示意图。

图2为本发明的电路图。

图3为背景技术的方块示意图。

图中：

本发明：

感测开关－－－－－100；

LED控制装置－－－200；

电流整流单元－－－201；

限流单元－－－－－202；

转阻放大单元－－－203；

分压电路单元－－－204；

施密特电路单元－－205；

微控制器－－－－－206；

功能设定单元－－－207；

LED驱动控制单元－208；

参考电源单元－－－209；

LED灯－－－－－－210；

整流单元－－－－－211；

电源供电单元－－－212；

电流信号－－－－－A1；

滤波器－－－－－－C1；

电容器－－－－－－C2；

滤波电容－－－－－C3；

二极管－－－－－－D1；

保护器－－－－－－D2；

全波整流器－－－－D3；

保护二极管－－－－D4；

方波信号－－－－－F1；

第一端点－－－－－S1；

第二端点－－－－－S2；

第三端点－－－－－S3；

导线－－－－－－－L1；

电感器－－－－－－L2；

光输出耦合器－－－OC1；

光接收耦合器－－－OC2；

电压放大器－－－－Q1；

电晶体－－－－－－Q2；

第一电阻－－－－－R1；

第二电阻－－－－－R2；

第三电阻－－－－－R3；

第四电阻－－－－－R4；

第五电阻－－－－－R5；

第六电阻－－－－－R6；

第七电阻－－－－－R7；

第八电阻－－－－－R8；

电压信号－－－－－V1；

背景技术：

感测开关－－－－－301；

LED驱动器－－－－302；

LED灯－－－－－－303；

导线－－－－－－－304、305。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

先请由图1与图2所示观之，一种LED灯明亮控制结构，其包括有：一感测开关100及至少一LED控制装置200，一感测开关100用于感测环境变化产生有一电流信号A1，且该电流信号A1通过一导线L1形成输出，至少一LED控制装置200，该LED控制装置200包括有一电流整流单元201、一限流单元202、一转阻放大单元203、一分压电路单元204及一施密特电路单元205，该电流整流单元201以一个二极管D1的阳极连接该感测开关100的导线L1，并以该二极管D1对该电流信号A1进行整流，该限流单元202包括有互相串联的一第一电阻R1与一第二电阻R2，该第一电阻R1的输入端连接该二极管D1的阴极，并由该限流单元202形成该电流信号A1的限流，进而控制进入该转阻放大单元203为小电流，该转阻放大单元203包括有一光输出耦合器OC1、一光接收耦合器OC2、一电压放大器Q1、一第三电阻R3、一滤波器C1、一保护器D2、一第四电阻R4及一电容器C2，该光输出耦合器OC1的一端与该第二电阻R2的输出端连接，且该光输出耦合器OC1是通过该第三电阻R3与该第二电阻R2连接，借此有效的形成电流的限流，且该光输出耦合器OC1的另一端接地，让该电流信号A1通过该光输出耦合器OC1产生光信号，且该滤波器C1与该保护器D2以互呈并联的一端连接于该第三电阻R3与该第二电阻R2之间，以及互呈并联的另一端连接于该光输出耦合器OC1接地的一端，通过该滤波器C1进行该电源信号A1的滤波，并能以该保护器D2形成过高电流的保护功能，且该光接收耦合器OC2的射极连接该电压放大器Q1的同相端，且该光接收耦合器OC2的集电极连接该电压放大器Q1的反相端，并由该光接收耦合器OC2的基极接收光信号而产生有对应该电流信号A1的一电压信号V1，而该电压放大器Q1的输出端与该分压电路单元204连接，该第四电阻R4与该电容器C2以互呈并联的一端连接于该光接收耦合器OC2与该电压放大器Q1反相端之间，以及互呈并联的另一端连接于该光接收耦合器OC2输出端与该分压电路单元204输入端之间，该分压电路单元204包括有一第五电阻R5与一第六电阻R6，该第五电阻R5与该第六电阻R6互相串联，且该第五电阻R5的输入端连接该光接收耦合器OC2的输出端，而该第五电阻R5与该第六电阻R6之间连接该施密特电路单元205的同相端，让该电压信号V1经过该电压放大器Q1的信号的信号放大后再流经该分压电路单元204进行分压，进而截掉该电压信号V1的幅度过大部份，该施密特电路单元205的同相端连接该分压电路单元204，且该施密特电路单元205接收该电压信号V1产生有具开灯与关灯(ON/OFF)的方波信号F1，并由该施密特电路单元205的输出端输出该方波信号F1来达成控制目的，借由该转阻放大单元203将该电流信号A1转换成该电压信号V1，并配合该施密特电路205将电压信号V1转换成该方波信号F1，进而让该感测开关100能以单一该导线L1连接至少一个该LED控制装置200，以具有该感测开关100与该LED控制装置200之间容易配线的实用功能。

再请由图1、图2所示观之，该LED控制装置200还包括有一微控制器206、一功能设定单元207、一LED驱动控制单元208及一参考电源单元209，该微控制器206连接该光接收耦合器OC2输出端，且该功能设定单元207连接于该第六电阻R6输出端与该微控制器206之间，而该第六电阻R6、该微控制器206与该功能设定单元207形成有共同接地，且该功能设定单元207能进行手动设定，其设定项目包括有亮灯时间、亮灯持续时间或亮灯照度调控等功能，借此控制该微控制器206于接收该方波信号F1后进行所设定的亮灯模式，该LED驱动控制单元208一端连接该微控制器206的输出端，且该LED驱动控制单元208另一端连接有一LED灯210，通过该LED驱动控制单元208驱动该LED灯210进行点亮与调整亮度控制，且该LED驱动控制单元208的调整亮度控制能形成无段式的渐亮或渐暗的亮灯变化，该参考电源单元209为一种低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)，该参考电源单元209形成有一第一端点S1、一第二端点S2及一第三端点S3，该第一端点S1用于输入直流电压，且该第二端点S2用于接地，且该参考电源单元209的第三端点S3连接该电压放大器Q1、该施密特电路单元205及该微控制器206，且该电压放大器Q1与该施密特电路单元205均形成有一端接地，并由该第三端点S3输出提供低电压的控制直流电源。

再请由图1、图2所示观之，该LED控制装置200还包括有一整流单元211与一电源供电单元212，该整流单元211连接外部电源并整流输出连接至该电源供电单元212与该LED驱动控制单元208，借由该整流单元211提供电力给该LED灯210使用，且该电源供电单元212连接该参考电源单元209，通过该电源供电单元212进行降压后供电给该参考电源单元209，该整流单元211包括有一电感器L2与一全波整流器D3，该电感器L2连接外部电源与该全波整流器D3，且该整流单元211通过该全波整流器D3连接该电源供电单元212与该LED驱动控制单元208，借此形成电源供应，该电源供电单元212包括有一电晶体Q2、一第七电阻R7、一第八电阻R8、一滤波电容C3及一保护二极管D4，该电晶体Q2的集电极连接该第七电阻R7，并以该第七电阻R7连接该整流单元211，且该电晶体Q2的基极连接该保护二极管D4并形成接地，且该电晶体Q2的射极连接该滤波电容C3并形成接地，而该电晶体Q2的射极同时连接该第八电阻R8，并由该第八电阻R8连接该参考电源单元209的第一端点S1。

其实际使用的功效，再请由图1、图2所示观之，该整流单元211以该电感器L2输入外部电源(交流电)，并通过该电感器L2进行变压后输入该全波整流器D3，再将整流后的相对高压电力供应给该电源供电单元212与该LED驱动控制单元208，而相对高压电力流过该电源供电单元212的第七电阻R7、该电晶体Q2及该第八电阻R8后将降压形成相对低压电力，并让该相对低压电力输入该参考电源单元209的第一端点S1，而该参考电源单元209再经过一次的降压后，由该第三端点S3分别提供该电压放大器Q1、该施密特电路单元205及该微控制器206的控制用电，且流至该LED驱动控制单元208的相对高压电力能用于点亮该LED灯210，再进一步说明该LED灯210的点亮与明暗控制动作，该感测开关100连接有外部电源，并于感测范围内侦测有动态变化时，该感测开关100将以ON/OFF方式产生有一电流信号A1，且该电流信号A1能同时通过单一该导线L1流入至少一该LED控制装置200的电流整流单元201，先通过该电流整流单元201的二极管D1进行整流后，再以该限流单元202的第一电阻R1与第二电阻R2进行限流而降低该电流信号A1的电流值，且该电流信号A1输入该转阻放大单元203后，先以该第三电阻R3再次形成限流，使该电流信号A1能够驱动该光输出耦合器OC1产生光信号，而该光信号能依该电流信号A1的电流上升而增加，同时该光接收耦合器OC2接收光信号产生对应的电压信号V1，且该电压信号V1亦能随着该光信号的上升而增加，且该电压信号V1输入该电压放大器Q1的反相端，就能利用该电压放大器Q1的输出端形成该电压信号V1的放大，并输入该分压电路单元204后通过该第五电阻R5与该第六电阻R6的分压，借此过滤明显超过该密特电路单元205能判读的过大幅度电压值，分压后的电压信号V1由该第五电阻R5与该第六电阻R6之间输入该施密特电路单元205的同相端，通过该施密特电路单元205判读该电压信号V1产生有相对应的方波信号F1，而该施密特电路单元205亦能更进一步过滤杂信，就能让该方波信号F1输入该微控制器206内，并配合该功能设定单元207的使用者自定义设定，由该微控制器206控制该LED驱动控制单元208，使该LED灯210具有依环境动态自动亮灯与明暗调整的功能，借上述具体实施例的结构，可得到下述的效益：借由该转阻放大单元203将该电流信号A1转换成该电压信号V1，并配合该施密特电路205将电压信号V1转换成该方波信号F1，进而让该感测开关100能以单一该导线L1连接多个该LED控制装置200，就能达到同时控制多个该LED灯210的功能，由于该LED控制装置200是组装为一整体的电子元件，该感测开关100将独立的设置于欲进行感测的位置上，因此该感测开关100与该LED控制装置200之间只需配线该导线L1，而该单一该导线L1能让多个并联的该LED控制装置200更容易进行配线，亦能大幅的减少电线的使用量，以具有该感测开关100与该LED控制装置200之间容易配线与降低建置成本的实用功能。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种LED灯明亮控制结构，其特征在于，包括有：一感测开关，该感测开关能够感测环境变化并产生一电流信号，且该电流信号通过一导线形成输出；以及至少一LED控制装置，该LED控制装置包括有一电流整流单元、一限流单元、一转阻放大单元、一分压电路单元及一施密特电路单元，该电流整流单元以一个二极管的阳极连接该感测开关的导线，并以该二极管对该电流信号进行整流，该限流单元包括有互相串联的一第一电阻与一第二电阻，该第一电阻的输入端连接该二极管的阴极，并由该限流单元形成该电流信号的限流，该转阻放大单元包括有一光输出耦合器、一光接收耦合器及一电压放大器，该光输出耦合器的一端与该第二电阻的输出端连接，且该光输出耦合器的另一端接地，让该电流信号通过该光输出耦合器产生光信号，且该光接收耦合器的射极连接该电压放大器的同相端，且该光接收耦合器的集电极连接该电压放大器的反相端，并由该光接收耦合器的基极接收光信号而产生有对应该电流信号的一电压信号，而该电压放大器的输出端与该分压电路单元连接，让该电压信号经过该电压放大器信号放大后再流经该分压电路单元进行分压，该施密特电路单元的同相端连接该分压电路单元，且该施密特电路单元接收该电压信号产生有具开灯与关灯的方波信号，并由该施密特电路单元的输出端输出该方波信号来达成控制目的，借由该转阻放大单元将该电流信号转换成该电压信号，并配合该施密特电路将电压信号转换成该方波信号，进而让该感测开关能以单一该导线连接至少一个该LED控制装置。

2.根据权利要求1所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该转阻放大单元还包括有一第三电阻、一滤波器、一保护器、一第四电阻及一电容器，该光输出耦合器通过该第三电阻与该第二电阻连接，且该滤波器与该保护器以互呈并联的一端连接于该第三电阻与该第二电阻之间，以及互呈并联的另一端连接于该光输出耦合器接地的一端，且该第四电阻与该电容器以互呈并联的一端连接于该光接收耦合器与该电压放大器反相端之间，以及互呈并联的另一端连接于该光接收耦合器输出端与该分压电路单元输入端之间。

3.根据权利要求2所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该分压电路单元包括有一第五电阻与一第六电阻，该第五电阻与该第六电阻互相串联，且该第五电阻的输入端连接该光接收耦合器的输出端，而该第五电阻与该第六电阻之间连接该施密特电路单元的同相端。

4.根据权利要求3所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该LED控制装置还包括有一微控制器与一功能设定单元，该微控制器连接该光接收耦合器输出端，且该功能设定单元连接于该第六电阻输出端与该微控制器之间，而该第六电阻、该微控制器与该功能设定单元形成有共同接地，且该功能设定单元能进行手动设定，借此控制该微控制器于接收该方波信号后进行所设定的亮灯模式。

5.根据权利要求4所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该LED控制装置还包括有一参考电源单元，该参考电源单元形成有一第一端点、一第二端点及一第三端点，该第一端点用于输入直流电压，且该第二端点用于接地，且该参考电源单元的第三端点连接该电压放大器、该施密特电路单元及该微控制器，并由该第三端点输出提供低电压的控制直流电源。

6.根据权利要求5所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该参考电源单元为一种低压差线性稳压器。

7.根据权利要求5所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该LED控制装置还包括有一LED驱动控制单元，该LED驱动控制单元一端连接该微控制器的输出端，且该LED驱动控制单元另一端连接有一LED灯，通过该LED驱动控制单元驱动该LED灯进行点亮与调整亮度控制，且该LED驱动控制单元的调整亮度控制能形成无段式的渐亮或渐暗的亮灯变化。

8.根据权利要求7所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该LED控制装置还包括有一整流单元与一电源供电单元，该整流单元连接外部电源并整流输出连接至该电源供电单元与该LED驱动控制单元，借由该整流单元提供电力给该LED灯使用，且该电源供电单元连接该参考电源单元，通过该电源供电单元进行降压后供电给该参考电源单元。

9.根据权利要求8所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该整流单元包括有一电感器与一全波整流器，该电感器连接外部电源与该全波整流器，且该整流单元通过该全波整流器连接该电源供电单元与该LED驱动控制单元。

10.根据权利要求8所述的LED灯明亮控制结构，其特征在于，该电源供电单元包括有一电晶体、一第七电阻、一第八电阻、一滤波电容及一保护二极管，该电晶体的集电极连接该第七电阻，并以该第七电阻连接该整流单元，且该电晶体的基极连接该保护二极管并形成接地，且该电晶体的射极连接该滤波电容并形成接地，而该电晶体的射极同时连接该第八电阻，并由该第八电阻连接该参考电源单元的第一端点。