CN111629489A - 一种自适应抗干扰的感应灯电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED照明调光技术领域，尤其是指一种自适应抗干扰的感应灯电路，其包括整流电路、滤波电路、降压转换电路、环境感应检测电路、中央控制单元、调光恒流控制电路和发光负载，所述整流电路的输出端分别与所述滤波电路的输入端和所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述降压转换电路的输入端连接，所述降压转换电路的输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述调光恒流控制电路的输入端连接。本发明设计巧妙，实现环境光照度不同而灯具输出光亮度不同的需求应用，同时灯具本身的发光亮度不会受到外界干扰光干扰，灯具装置的本身发光亮度不会干扰环境感应检测电路工作。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明调光技术领域，尤其是指一种自适应抗干扰的感应灯电路。
背景技术
光敏传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长包括红外线波长和紫外线波长，在可见光波长附近。它是目前产量最多、应用最广的传感器之一,在应用中占有一定地位。在照明控制领域应用是根据光敏传感器所探测到的光亮度来控制灯点亮或熄灭的功能。然而，在实际应用中存在：
1.光电感应灯一旦生产定型后，对于能够触发光电传感器控制灯点亮或熄灭的光亮度阈值已经确定下来，灯具的亮度不能随环境亮度成一定的变化，即不能实现环境光照度不同而灯具输出光亮度不同的需求应用，减少了人们的使用范围；
2.现有技术中，通过光敏控制的感应灯是通过感应外界光信号来控制照明灯具的，但灯具或灯装置本身的发光会干扰到光敏传感器对环境光的感应程度，不能很好的根据环境光来控制光输出。很大程度制约了其控制的灵敏程度，甚至产生误动作；
3.市场上生产的产品基本没有外扩端口可以根据需要对光电感应灯的灵敏度进行适应性调节，大大减小了光电感应灯给人们的生产、生活和工作带来的便利性。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种自适应抗干扰的感应灯电路，设计巧妙，实现环境光照度不同而灯具输出光亮度不同的需求应用，大大方便客户选择一款产品而实现各种光亮度的需求，同时灯具本身的发光亮度不会受到外界干扰光干扰，灯具装置的本身发光亮度不会干扰环境感应检测电路工作。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种自适应抗干扰的感应灯电路，包括整流电路、滤波电路、降压转换电路、环境感应检测电路、中央控制单元、调光恒流控制电路和发光负载，所述整流电路的输出端分别与所述滤波电路的输入端和所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述降压转换电路的输入端连接，所述降压转换电路的输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述调光恒流控制电路的输出端与所述发光负载的连接。
其中，所述整流电路包括依次连接的保险管F1、压敏电阻VR1 以及整流桥堆BD1。
其中，所述滤波电路包括依次连接的单向二极管D9和电解电容 EC1。
其中，所述降压转换电路包括降压型恒压驱动芯片U1、电感L2、电容C1、电阻R2、电阻R3、二极管D8、电解电容EC2和电阻R21，所述降压型恒压驱动芯片U1的VCC引脚与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与降压型恒压驱动芯片U1的GND引脚连接，所述GND引脚还与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电感L2的一端连接，所述二极管D8的阳极接地，所述电阻R2的另一端分别与降压型恒压驱动芯片U1的FB引脚和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端和所述L2的另一端连接后的公端与电解电容EC2的一端连接，所述电解电容EC2的另一端接地，所述电阻R21与电解电容EC2并联。
其中，所述环境感应检测电路包括电阻R26、电阻R27、光敏传感器CDS2和电容C2，所述光敏传感器CDS2的两端分别与电阻R26 的一端和电阻R27的一端连接，所述光敏传感器CDS2与电阻R26 的一端连接的共端连接有AD取样端以及电容C2的一端，所述电容 C2的另一端和电阻R27的另一端接地；所述电阻R26的另一端以及 AD取样端均与中央控制单元连接。
其中，所述调光恒流控制电路包括调光恒流驱动控制芯片U3、电阻R1、电阻R20、电阻R15、电阻R16以及电阻R18，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CP引脚通过电阻R20与发光负载连接，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CS引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述调光恒流驱动控制芯片U3的DIM引脚与电阻R15的一端和电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R15的另一端与中央控制单元连接，所述整流电路通过电阻R18与调光恒流驱动控制芯片U3的VCC端连接。
其中，所述中央控制单元包括单片机芯片U4。
其中，所述自适应抗干扰的感应灯电路还包括外扩端口，所述外扩端口与中央控制单元连接。
本发明的有益效果：
本发明设计巧妙，能应用于室内及户外，可安装在于不同颜色及材质的地板或墙面，灯具的亮度能够随环境亮度成阶段性变化，实现环境光照度不同而灯具输出光亮度不同的需求应用，大大方便客户选择一款产品而实现各种光亮度的需求，同时灯具本身的发光亮度不会受到外界干扰光干扰，灯具装置的本身发光亮度不会干扰环境感应检测电路工作。
附图说明
图1为本发明的一种自适应抗干扰的感应灯电路的原理框图。
图2为本发明的一种自适应抗干扰的感应灯电路的电路图。
图3为本发明的中央控制单元的工作流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
一种自适应抗干扰的感应灯电路，如图1至图3所示，包括整流电路、滤波电路、降压转换电路、环境感应检测电路、中央控制单元、调光恒流控制电路和发光负载，所述整流电路的输出端分别与所述滤波电路的输入端和所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述降压转换电路的输入端连接，所述降压转换电路的输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述调光恒流控制电路的输出端与所述发光负载的连接。
具体地，本发明实施例设计巧妙，能应用于室内及户外，可安装在于不同颜色及材质的地板或墙面，灯具的亮度能够随环境亮度成阶段性变化，实现环境光照度不同而灯具输出光亮度不同的需求应用，大大方便客户选择一款产品而实现各种光亮度的需求，同时灯具本身的发光亮度不会受到外界干扰光干扰，灯具装置的本身发光亮度不会干扰环境感应检测电路工作；其中，通过环境感应检测电路进行取样检测，中央控制单元对数据进行检测判断，若检测到的数据大于中央控制单元预设的升功率设定参数阈值，若是，然后再判断是否最大一级功率输出，若是则继续取样，若否则驱使环境感应检测电路提升一级功率输出；若检测到的数据没有大于中央控制单元预设的升功率设定参数阈值，则继续判断环境感应检测电路的取样数据是否小于中央控制单元预设的降功率设定参数阈值，若是，则判断该功率是否到最小一级功率输出，若否则下降一级功率输出，若是则继续取样。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述整流电路包括依次连接的保险管F1、压敏电阻VR1以及整流桥堆BD1。具体地，通过保险管F1和压敏电阻VR1吸收突波，保护后面的线路；整流桥堆BD1进行全波整流,全波整流后一路给调光恒流控制电路和发光负载供电，一路给降压转换电路供电。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述滤波电路包括依次连接的单向二极管D9和电解电容EC1。具体地，整流后的其中一路，通过单向二极管D9与调光恒流控制电路、发光负载隔开，然后由电解电容EC1进行滤波，滤波后为降压转换电路提供稳定的直流电压。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述降压转换电路包括降压型恒压驱动芯片U1、电感L2、电容C1、电阻R2、电阻R3、二极管D8、电解电容EC2和电阻R21，所述降压型恒压驱动芯片U1的VCC引脚与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与降压型恒压驱动芯片U1的GND引脚连接，所述GND引脚还与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电感L2的一端连接，所述二极管D8的阳极接地，所述电阻R2的另一端分别与降压型恒压驱动芯片U1的FB引脚和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端和所述L2的另一端连接后的公端与电解电容EC2的一端连接，所述电解电容EC2的另一端接地，所述电阻R21与电解电容EC2并联。具体地，由降压型恒压驱动芯片U1内置MOS，与电感L2，滤波电解电容EC2，二极管D8形成主功率回路，高频滤波贴片电容C1为芯片 VCC滤除高频干扰，通过分压电阻R3、电阻R2来设置降压转换电路的输出电压，本电路为5伏输出电压，为环境感应检测电路与中央控制单元部分供电；其中，降压型恒压驱动芯片U1的型号可以为 BP8519C，但不限于此。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述环境感应检测电路包括电阻R26、电阻R27、光敏传感器CDS2和电容C2，所述光敏传感器CDS2的两端分别与电阻R26的一端和电阻R27的一端连接，所述光敏传感器CDS2与电阻R26的一端连接的共端连接有AD取样端以及电容C2的一端，所述电容C2的另一端和电阻R27 的另一端接地；所述电阻R26的另一端以及AD取样端均与中央控制单元连接。具体地，贴片电阻R26、光敏传感器CDS2和贴片电阻 R27组成分压取样电路，当光敏传感器CDS2接收的光线越亮时，其流过的电流越大，当光线越暗时，其流过的电流越小，这样通过光敏传感器CDS2与电阻R27将变化的光亮度转换成变化的电压通过电容 C2滤除高频干扰后提供给中央控制单元作为AD取样信号。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述调光恒流控制电路包括调光恒流驱动控制芯片U3、电阻R1、电阻R20、电阻 R15、电阻R16以及电阻R18，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CP 引脚通过电阻R20与发光负载连接，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CS引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述调光恒流驱动控制芯片U3的DIM引脚与电阻R15的一端和电阻R16 的一端连接，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R15的另一端与中央控制单元连接，所述整流电路通过电阻R18与调光恒流驱动控制芯片U3的VCC端连接。具体地，调光恒流控制电路的主回路MOS 内置于调光恒流驱动控制芯片U3中，发光负载与内置MOS、电阻 R1组成主回路。发光负载流过的最大电流，由电阻R1的阻值决定，当R1阻值一定时，通过改变DIM脚的PWM信号的占空比，可以实现发光负载电流从零到最大电流之间变化，当PWM占空比越高，通过发光负载的电流也会越大；DIM脚的PWM输入信号，由中央控制单元控制提供，通过分压电阻R15与R16分压后再提供到DIM脚；其中，发光负载由LED或其它发光器件构成，本发明采用LED，由 LED1～LED6共6颗LED组成，LED具有发热少，长寿命的特点，目前在灯具的应用越来越广泛，其中，所述调光恒流驱动控制芯片 U3的型号可以为RM9010E，但不限于此。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述中央控制单元包括单片机芯片U4。中央控制单元的基本原理：PWM输出信号分成若干档，中央控制单元将取样型号与内部基准进行比较，根据设置好的逻辑输出相应档位的输出信号，软件的逻辑请参照图2中的流程图来理解：开机时单片机复位，PWM输出信号占空比为最小一级， AD取样信号经贴片电容C2滤除高频干扰后提供给中央控制单元，中央控制单元接收到AD电压信号后，将其与预设的电压进行比较。1. 首先判断取样电压是否高于上升功率电压阀值，如是则判断此时的输出信号是否到达最高档，如果没有达到，单片机输出的PWM信号的占空比提升一档，如果已经到达最高档则维持输出档位不变。2.当第一步中的取样电压没有大于上升功率预设值时，就进入另一步判断其有没小于降功率预设参数，如取样电压低于下降功率电压阀值时，判断此时的输出档位有没到最小一级，如果没有就降低一档，如果有就维持输出不变。3.当第二步取样电压没有小于下降功率预设参数时，中央控制单元输出SWITCH1的PWM信号的占空比维持不变。中央控制单元按照以上不断进行检测信号与预设值进行比较，再依上述逻辑进行判断执行，反复循环；其中，单片机芯片U4可以为 STM8S001J3M3TR，但不限于此。
本实施例所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，所述自适应抗干扰的感应灯电路还包括外扩端口，所述外扩端口与中央控制单元连接。具体地，自带外扩端口功能提供客户需求定制的光亮度，很大程度满足不同客户因不同场景所需不同光亮度的需求应用，能够稳定地为灯具提供稳定的光亮度控制，很好的满足使用需求，并节省能耗，具有很高的经济效益。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：包括整流电路、滤波电路、降压转换电路、环境感应检测电路、中央控制单元、调光恒流控制电路和发光负载，所述整流电路的输出端分别与所述滤波电路的输入端和所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述降压转换电路的输入端连接，所述降压转换电路的输出端与所述中央控制单元连接，所述中央控制单元与所述调光恒流控制电路的输入端连接，所述调光恒流控制电路的输出端与所述发光负载的连接。
2.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述整流电路包括依次连接的保险管F1、压敏电阻VR1以及整流桥堆BD1。
3.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述滤波电路包括依次连接的单向二极管D9和电解电容EC1。
4.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述降压转换电路包括降压型恒压驱动芯片U1、电感L2、电容C1、电阻R2、电阻R3、二极管D8、电解电容EC2和电阻R21，所述降压型恒压驱动芯片U1的VCC引脚与电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端与降压型恒压驱动芯片U1的GND引脚连接，所述GND引脚还与二极管D8的阴极、电阻R2的一端以及电感L2的一端连接，所述二极管D8的阳极接地，所述电阻R2的另一端分别与降压型恒压驱动芯片U1的FB引脚和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端和所述L2的另一端连接后的公端与电解电容EC2的一端连接，所述电解电容EC2的另一端接地，所述电阻R21与电解电容EC2并联。
5.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述环境感应检测电路包括电阻R26、电阻R27、光敏传感器CDS2和电容C2，所述光敏传感器CDS2的两端分别与电阻R26的一端和电阻R27的一端连接，所述光敏传感器CDS2与电阻R26的一端连接的共端连接有AD取样端以及电容C2的一端，所述电容C2的另一端和电阻R27的另一端接地；所述电阻R26的另一端以及AD取样端均与中央控制单元连接。
6.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述调光恒流控制电路包括调光恒流驱动控制芯片U3、电阻R1、电阻R20、电阻R15、电阻R16以及电阻R18，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CP引脚通过电阻R20与发光负载连接，所述调光恒流驱动控制芯片U3的CS引脚与电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述调光恒流驱动控制芯片U3的DIM引脚与电阻R15的一端和电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端接地，所述电阻R15的另一端与中央控制单元连接，所述整流电路通过电阻R18与调光恒流驱动控制芯片U3的VCC端连接。
7.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述中央控制单元包括单片机芯片U4。
8.根据权利要求1所述的一种自适应抗干扰的感应灯电路，其特征在于：所述自适应抗干扰的感应灯电路还包括外扩端口，所述外扩端口与中央控制单元连接。
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