CN115499966B - 恒流电源尾端取电的感应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED智能灯具技术领域，本发明提供了恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，包括在电源和LED灯具之间依次连接的一级降压单元、二级降压单元、以及控制单元，LED灯具和控制单元均取电于二级降压单元，还包括光敏开关、感应器、以及电控单元，光敏开关和感应器均取电于二级降压单元，光敏开关连接控制单元以向其反馈外界环境光亮度，感应器连接控制单元以向其反馈感应区域内有人进入，电控单元串联在LED灯具从二级降压单元取电的供电路径上，电控单元还连接控制单元；其中，控制单元根据光敏开关和感应器的反馈结果，控制电控单元的开启和关闭，从而控制LED灯具的点亮和熄灭。

Description

恒流电源尾端取电的感应器

技术领域

本发明涉及LED智能灯具技术领域，特别涉及恒流电源尾端取电的感应器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，感应类智能灯具已经越来越广泛的应用于日常生活工作中。感应类智能灯具的作用是通过智能控制的方式实现人来灯亮、人走灯灭，例如在申请号为2021106971112和申请号为2021201697954的专利文献中，均涉及到相关的感应类智能灯具。

一般情况下为实现此功能有三种实现方式，第一种开发一个独立的感应器用在灯具的供电线路上，实现感应开关功能。第二种是开发一款专用的感应电源把感应器集成到LED电源上去。像上述的专利文献中均采取的是该种方式。第三种是开发一款直流12V供电的感应器，配合带有12V电压输出端的电源才能使用。

但是，上述的三种方式要么装配不方便，要么开发周期长，要么应用场景受限，因而存在通用性不强，无法快速匹配等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何使感应器可以快速匹配到传统LED灯具上，提供一种恒流电源尾端取电的感应器。

本发明的技术方案是，恒流电源尾端取电的感应器，包括在电源和LED灯具之间依次连接的一级降压单元、二级降压单元、以及控制单元，所述LED灯具和所述控制单元均取电于所述二级降压单元，还包括光敏开关、感应器、以及电控单元，所述光敏开关和所述感应器均取电于所述二级降压单元，所述光敏开关连接所述控制单元以向其反馈外界环境光亮度，所述感应器连接所述控制单元以向其反馈感应区域内有人进入，所述电控单元串联在所述LED灯具从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述电控单元还连接所述控制单元；其中，所述控制单元根据所述光敏开关和所述感应器的反馈结果，控制所述电控单元的开启和关闭，从而控制所述LED灯具的点亮和熄灭。

作为一种实施方式，当所述光敏开关检测到外界环境光亮度大于设定值时使所述感应器关闭；当所述光敏开关检测到外界环境光亮度小于设定值时使所述感应器开启。

作为一种实施方式，所述控制单元为单片机，所述光敏开关和所述感应器均为三极管，所述感应器的源极连接所述控制单元的一输入端，所述光敏开关和一下拉电阻串联后连接在从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述光敏开关和下拉电阻之间的公共接点连接所述控制单元的另一输入端；当所述光敏开关在外界环境光亮度大于设定值时导通从而向所述控制单元输出低电平信号，当所述光敏开关在外界环境光亮度小于设定值时截止从而向所述控制单元输出高电平信号，所述控制单元根据低电平信号和高电平信号控制使所述感应器关断和开启。

作为一种实施方式，当所述感应器检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制所述LED灯具点亮；当所述感应器未检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制所述LED灯具熄灭。

作为一种实施方式，所述电控单元为MOS管，所述电控单元的控制极连接所述控制单元的一输出端，所述电控单元的驱动极串联在所述LED灯具从所述二级降压单元取电的供电路径上。

作为一种实施方式，所述控制单元为单片机，所述光敏开关和所述感应器均为三极管，所述感应器的源极连接所述控制单元的一输入端，所述光敏开关和一下拉电阻、一下拉MOS管串联后连接在从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述光敏开关和下拉电阻之间的公共接点连接所述控制单元的另一输入端，下拉MOS管的控制极连接所述控制单元的又一输入端；还包括电源接口、灯具接口、计时单元、以及电控电阻单元，所述电源接口连接所述一级降压单元前端，所述灯具接口连接所述二级降压单元后端，所述电源接口和所述灯具接口还分别连接二者之间的原线路被截断后的所述电源和所述LED灯具，所述电控电阻单元包括第一电控电阻和第二电控电阻，所述第一电控电阻和所述第二电控电阻将所述电源和所述LED灯具之间被截断后的原线路重新接上，所述第一电控电阻和所述第二电控电阻的阻值大小切换受控于所述控制单元，所述计时单元取电于所述二级降压单元，所述计时单元连接所述控制单元的再一输入端，所述计时单元周期性地向所述控制单元输入代表昼夜的信号；当所述感应器检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制下拉MOS管导通使所述光敏开关在供电路径上接通，所述控制单元在同时接收到所述光敏开关和下拉电阻之间的信号和所述感应器的信号时控制所述LED灯具点亮，所述控制单元在接收到所述光敏开关和下拉电阻之间的信号和所述计时单元的信号不同步时控制所述第一电控电阻和所述第二电控电阻的阻值由大切换至小；当所述感应器未检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制下拉MOS管截止使所述光敏开关在供电路径上截断。

作为一种实施方式，所述控制单元为MCU-SOP8型号单片机。

作为一种实施方式，所述光敏开关为NPN型三极管。

作为一种实施方式，所述一级降压单元为开关管降压电路。

作为一种实施方式，所述二级降压单元为稳压管降压电路。

本发明相比于现有技术的有益效果是，通过接在将电源和LED灯具之间的原线路截断后的线路中，即接在了电源和LED灯具之间。一方面LED灯具仍是由电源进行供电，另一方面因为截断后接入了可以控制LED灯具的电控单元，该电控单元和与其相关的光敏开关、感应器均由二级降压后进行供电，因此可以直接匹配到原线路上实现智能控制。这也解决了传统的感应器通用性不强的问题。

附图说明

图1为本发明一实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器的框图；

图2为图1中提供的恒流电源尾端取电的感应器的部分原理图；

图3为本发明另一实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器的框图；

图4为图3中提供的恒流电源尾端取电的感应器的部分原理图；

图5为本发明实施方式提供一级降压单元和二级降压单元的电路原理图。

图中：100、电源；200、LED灯具；300、一级降压单元；400、二级降压单元；500、控制单元；600、光敏开关；700、感应器；800、电控单元；900、电源接口；1000、灯具接口；1100、计时单元；1200、电控电阻单元。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的实施方式和优点进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的部分实施方式，而不是全部实施方式。

在一种实施方式中，如图1所示。

本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，其包括在电源100和LED灯具200之间依次连接的一级降压单元300、二级降压单元400、以及控制单元500，LED灯具200和控制单元500均取电于二级降压单元400，还包括光敏开关600、感应器700、以及电控单元800，光敏开关600和感应器700均取电于二级降压单元400，光敏开关600连接控制单元500以向其反馈外界环境光亮度，感应器700连接控制单元500以向其反馈感应区域内有人进入，电控单元800串联在LED灯具200从二级降压单元400取电的供电路径上，电控单元800还连接控制单元500；其中，控制单元500根据光敏开关600和感应器700的反馈结果，控制电控单元800的开启和关闭，从而控制LED灯具200的点亮和熄灭。

在本实施方式中，为解决如何使感应器可以快速匹配到传统LED灯具的技术问题而提供了一种恒流电源尾端取电的感应器。因为传统的感应器无法匹配到任意一款传统LED灯具上，因而存在通用性不强的问题。而本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，接在将电源和LED灯具之间的原线路截断后的线路中，即接在了电源100和LED灯具200之间。一方面LED灯具200仍是由电源100进行供电，另一方面因为截断后接入了可以控制LED灯具200的电控单元800，该电控单元800和与其相关的光敏开关600、感应器700均由二级降压后进行供电，因此可以直接匹配到原线路上实现智能控制。这也解决了传统的感应器通用性不强的问题。

在一种实施方式中，如图1-2所示。

本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，当光敏开关600检测到外界环境光亮度大于设定值时使感应器700关闭；当光敏开关600检测到外界环境光亮度小于设定值时使感应器700开启。意味着，光敏开关600检测到外界环境光亮度大，如白天，即使感应器700关闭。光敏开关600检测到外界环境光亮度小，如晚上，即使感应器700开启。其中实现该场景的一种具体实施方式是控制单元500为单片机，光敏开关600和感应器700均为三极管，感应器700的源极连接控制单元500的一输入端，光敏开关600和一下拉电阻串联后连接在从二级降压单元400取电的供电路径上，光敏开关600和下拉电阻之间的公共接点连接控制单元500的另一输入端；当光敏开关600在外界环境光亮度大于设定值时导通从而向控制单元500输出低电平信号，当光敏开关600在外界环境光亮度小于设定值时截止从而向控制单元500输出高电平信号，控制单元500根据低电平信号和高电平信号控制使感应器700关断和开启。当然，实现该场景的另一种具体实施方式也可以是将光敏开关600和感应器700接在一处而跳过控制单元500的控制，通过光敏开关600的导通或者截止来决定感应器700是否正常供电，从而直接控制感应器700关断和开启。

在一种实施方式中，如图1-2所示。

本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，当感应器700检测到感应区域内有人进入时，控制单元500控制LED灯具200点亮；当感应器700未检测到感应区域内有人进入时，控制单元500控制LED灯具200熄灭。意味着，有人进入感应区域内，可以智能控制LED灯具200点亮，没有人进入感应区域内，可以智能控制LED灯具200熄灭。其中实现该场景的一种具体实施方式是感应器700直接从二级降压单元400取电，经过控制单元500控制LED灯具200的点亮、熄灭。当然，实现该场景的另一种具体实施方式也可以是上述的将光敏开关600和感应器700接在一处，即感应器700经过光敏开关600后从二级降压单元400取电，也是经过控制单元500控制LED灯具200的点亮、熄灭。

在上述的实施方式中，常规LED电源通过开关S1接市电，当开关S1闭合时，常规LED电源开始工作，输出端output+和output-之间会有电压产生，此感应器取电电路通过Q、R、D、C实现第一级降压和稳压，如图5所示。把不稳定的LED输出端电压变为初步稳定的7.4V左右的稳定电压，然后再通过一个三端稳压器进一步把7.4V的直流电压降压并且稳定在5V。以满足单片机U以及光敏开关Q和感应器LS(图中也标记为700)的供电需求。MOS管Q负责负载LED的通电和断电，由单片机U控制。当光敏Q2检测到外界环境光亮度大于设定的阈值时(比如白天)，单片机会关闭感应器LS，使其无法被触发，此时单片机U控制MOS管Q处于断开状态，也就是LED灯具处于关闭状态。此功能可以实现当环境照度比较高时自动关灯，使照明灯具灯具更节能。当光敏Q2检测到外界环境光亮度低于设定的阈值时(比如夜晚)，单片机会开启感应器LS，使其可以被触发，触发条件为有人进入到感应器的感应区域内并且处于移动状态。当感应器检测到有人移动时，感应器会发出触发信号到单片机，单片机再发控制信号到MOS管Q，使其导通。实现LED灯具亮起。即自动开灯的功能，以避免摸黑碰壁。然而在本实施方式中，以光线作为首要控制条件，即白天使感应器无法感应。

在一种实施方式中，如图3-4所示。

本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，其控制单元500为单片机，光敏开关600和感应器700均为三极管，感应器700的源极(D、S、G分别是漏极、源极、栅极)连接控制单元500的一输入端，光敏开关600和一下拉电阻、一下拉MOS管串联后连接在从二级降压单元400取电的供电路径上，光敏开关600和下拉电阻之间的公共接点连接控制单元500的另一输入端，下拉MOS管的控制极连接控制单元500的又一输入端；还包括电源接口900、灯具接口1000、计时单元1100、以及电控电阻单元1200，电源接口900连接一级降压单元300前端，灯具接口1000连接二级降压单元400后端，电源接口900和灯具接口1000还分别连接二者之间的原线路被截断后的电源100和LED灯具200，电控电阻单元1200包括第一电控电阻和第二电控电阻，第一电控电阻和第二电控电阻将电源100和LED灯具200之间被截断后的原线路重新接上，第一电控电阻和第二电控电阻的阻值大小切换受控于控制单元500，计时单元1100取电于二级降压单元400，计时单元1100连接控制单元500的再一输入端，计时单元1100周期性地向控制单元500输入代表昼夜的信号；当感应器700检测到感应区域内有人进入时，控制单元500控制下拉MOS管导通使光敏开关600在供电路径上接通，控制单元500在同时接收到光敏开关600和下拉电阻之间的信号和感应器700的信号时控制LED灯具200点亮，控制单元500在接收到光敏开关600和下拉电阻之间的信号和计时单元1100的信号不同步时控制第一电控电阻和第二电控电阻的阻值由大切换至小；当感应器700未检测到感应区域内有人进入时，控制单元500控制下拉MOS管截止使光敏开关600在供电路径上截断。

在本实施方式中，和上述实施方式不同的是，以人作为首要控制条件，通过有人进入感应区域来使光敏开关600可以接上电，光敏开关600是否导通将于光敏开关600和下拉电阻之间的公共接点产生高低电平转换，由控制单元500接收到，进而通过控制单元500来控制电控单元800。在线路正常时，本实施方式的控制方式和上述实施方式的控制方式可以实现相同的技术效果，即白天灯不亮，晚上有人靠近，灯会自动亮。不同之处在于光敏开关600出现故障时，只输出高电平或者低电平而失去了开关而有的高低电平转换的作用，对应着存在晚上有人靠近灯不亮和白天有人靠近灯也亮的两种情况。白天有人靠近灯也亮，这是容易被忽视的，导致用户可能未及时报修而造成电能浪费。而晚上有人靠近灯不亮，虽然容易发现，但是在报修期间LED灯具200无法正常使用，所以存在不便。

为解决此技术问题，本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，通过改变原来的控制方式，以人作为首要控制条件，并且通过将原线路截断后未弃用，而是串入电控电阻单元1200，通过以第一电控电阻和第二电控电阻这两个大电阻的方式暂时阻断原线路，同时在控制单元500接入计时单元1100，通过计时单元1100的信号使控制单元500有设定好的昼夜时段，不管是白天还是晚上，只要有人靠近感应器700就向控制单元500输出信号。这信号也是控制单元500判断光敏开关600和下拉电阻之间的信号和计时单元1100的信号是否同步的基础，即每收到一次就做一次的判断。如果在晚上，有人靠近后光敏开关600和下拉电阻之间未产生电平转换，即光敏开关600和下拉电阻之间的信号和计时单元1100的信号未同步。如果在白天，有人靠近后光敏开关600和下拉电阻之间产生电平转换，即光敏开关600和下拉电阻之间的信号和计时单元1100的信号未同步。从而控制第一电控电阻和第二电控电阻的阻值由大切换至小，让接进来的恒流电源尾端取电的感应器暂时失效，而原线路不再阻断。这样，如果出现故障可以自动进行切换，在报修期间LED灯具200也可以正常使用，只是回到传统的控制方式而已。

在一种实施方式中，如图3-4所示。

本实施方式提供的恒流电源尾端取电的感应器，其控制单元500为单片机，光敏开关600和感应器700均为三极管，感应器700的源极连接控制单元500的一输入端，光敏开关600和一下拉电阻、一下拉MOS管串联后连接在从二级降压单元400取电的供电路径上，光敏开关600和下拉电阻之间的公共接点连接控制单元500的另一输入端，下拉MOS管的控制极连接控制单元500的又一输入端。二级降压单元400包括储能大电容(60F)。还包括电源接口900、灯具接口1000、计时单元1100、以及电控电阻单元1200，电源接口900连接一级降压单元300前端，灯具接口1000连接二级降压单元400后端，电源接口900和灯具接口1000还分别连接二者之间的原线路被截断后的电源100和LED灯具200，电控电阻单元1200包括第一电控电阻和第二电控电阻，第一电控电阻和第二电控电阻将电源100和LED灯具200之间被截断后的原线路重新接上，第一电控电阻和第二电控电阻的阻值大小切换受控于控制单元500，计时单元1100取电于二级降压单元400，计时单元1100连接控制单元500的再一输入端，计时单元1100周期性地向控制单元500输入代表昼夜的信号。还包括和所述光敏开关600并联的光敏电阻，所述光敏电阻所在电路和所述光敏开关600所在电路通过一组互斥的电阻开关连接(图中未示出电阻开关和光敏电阻)，即该电阻开关包括互斥的常闭开关和常开开关，所述电阻开关的常闭开关连接在所述光敏开关600所在电路中，所述电阻开关的常开开关连接在所述光敏电阻所在电路中，所述电阻开关受控于所述控制单元500，所述控制单元500在接收到所述光敏开关600和下拉电阻之间的信号和计时单元1100的信号不同步时还控制所述电阻开关切换以使所述光敏电阻取代所述光敏开关600接入电路；当所述控制单元500控制第一电控电阻和第二电控电阻的阻值由大切换至小后，所述计时单元1100重置获得第一时段和第二时段，并且重置方法为根据所述控制单元500接收到所述光敏电阻多次产生阻值明显变化的两个时间点作为分界时间，从而确定第一时段和第二时段，所述控制单元500在确定第一时段和第二时段后控制第一电控电阻和第二电控电阻的阻值由小切换至大。

在本实施方式中，提供了在报修时间内自动恢复智控的一种方式。在光敏开关600出现故障后，由LED灯具200的原线路投用。在此期间，恒流电源尾端取电的感应器从储能大电容取电，该储能大电容不能提供LED灯具200点亮但是可以供控制器件使用几天。期间，使用光敏电阻和计时单元1100共用的方式替代了原来的光敏开关600，然而计时单元1100界定白天晚上的时间点重新确定，匹配的光敏电阻的光电效应重复多次最终确定下第一时段和第二时段，在第一时段和第二时段内以不同的方式控制电控单元800。这样如果用户暂时未报修，可以通过自动控制的方式让该恒流电源尾端取电的感应器重新回到智能控制模式。

在其他的实施方式中，如图5所示。

在本实施方式中，恒流电源尾端取电的感应器的一级降压单元300为开关管降压电路。通过开关管Q和辅助电路，以开关的方式决定输出电压。恒流电源尾端取电的感应器的二级降压单元400为稳压管降压电路。通过三端稳压管，可以稳定输出后级的工作电压。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，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 (9)

1.恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，包括在电源和LED灯具之间依次连接的一级降压单元、二级降压单元、以及控制单元，所述LED灯具和所述控制单元均取电于所述二级降压单元，还包括光敏开关、感应器、以及电控单元，所述光敏开关和所述感应器均取电于所述二级降压单元，所述光敏开关连接所述控制单元以向其反馈外界环境光亮度，所述感应器连接所述控制单元以向其反馈感应区域内有人进入，所述电控单元串联在所述LED灯具从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述电控单元还连接所述控制单元；

其中，所述控制单元根据所述光敏开关和所述感应器的反馈结果，控制所述电控单元的开启和关闭，从而控制所述LED灯具的点亮和熄灭；

所述控制单元为单片机，所述光敏开关和所述感应器均为三极管，所述感应器的源极连接所述控制单元的一输入端，所述光敏开关和一下拉电阻、一下拉MOS管串联后连接在从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述光敏开关和下拉电阻之间的公共接点连接所述控制单元的另一输入端，下拉MOS管的控制极连接所述控制单元的又一输入端；

还包括电源接口、灯具接口、计时单元、以及电控电阻单元，所述电源接口连接所述一级降压单元前端，所述灯具接口连接所述二级降压单元后端，所述电源接口和所述灯具接口还分别连接二者之间的原线路被截断后的所述电源和所述LED灯具，所述电控电阻单元包括第一电控电阻和第二电控电阻，所述第一电控电阻和所述第二电控电阻将所述电源和所述LED灯具之间被截断后的原线路重新接上，所述第一电控电阻和所述第二电控电阻的阻值大小切换受控于所述控制单元，所述计时单元取电于所述二级降压单元，所述计时单元连接所述控制单元的再一输入端，所述计时单元周期性地向所述控制单元输入代表昼夜的信号；

当所述感应器检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制下拉MOS管导通使所述光敏开关在供电路径上接通，所述控制单元在同时接收到所述光敏开关和下拉电阻之间的信号和所述感应器的信号时控制所述LED灯具点亮，所述控制单元在接收到所述光敏开关和下拉电阻之间的信号和所述计时单元的信号不同步时控制所述第一电控电阻和所述第二电控电阻的阻值由大切换至小；当所述感应器未检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制下拉MOS管截止使所述光敏开关在供电路径上截断。

2.根据权利要求1所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，当所述光敏开关检测到外界环境光亮度大于设定值时使所述感应器关闭；当所述光敏开关检测到外界环境光亮度小于设定值时使所述感应器开启。

3.根据权利要求2所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述控制单元为单片机，所述光敏开关和所述感应器均为三极管，所述感应器的源极连接所述控制单元的一输入端，所述光敏开关和一下拉电阻串联后连接在从所述二级降压单元取电的供电路径上，所述光敏开关和下拉电阻之间的公共接点连接所述控制单元的另一输入端；

当所述光敏开关在外界环境光亮度大于设定值时导通从而向所述控制单元输出低电平信号，当所述光敏开关在外界环境光亮度小于设定值时截止从而向所述控制单元输出高电平信号，所述控制单元根据低电平信号和高电平信号控制使所述感应器关断和开启。

4.根据权利要求2所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，当所述感应器检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制所述LED灯具点亮；当所述感应器未检测到感应区域内有人进入时，所述控制单元控制所述LED灯具熄灭。

5.根据权利要求4所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述电控单元为MOS管，所述电控单元的控制极连接所述控制单元的一输出端，所述电控单元的驱动极串联在所述LED灯具从所述二级降压单元取电的供电路径上。

6.根据权利要求1或3所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述控制单元为MCU-SOP8型号单片机。

7.根据权利要求1或3所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述光敏开关为NPN型三极管。

8.根据权利要求1所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述一级降压单元为开关管降压电路。

9.根据权利要求1所述的恒流电源尾端取电的感应器，其特征在于，所述二级降压单元为稳压管降压电路。