CN1625318B - 一种红外夜视灯脉冲供电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外夜视灯脉冲供电的控制电路，由感光开关式触发电路和脉冲供电驱动电路组成，感光开关式触发电路包括感光管、时基芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻和可调电阻；脉冲供电驱动电路包括DC/DC转换芯片、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四电容、第五电容、第六电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻。该控制电路采用的是脉冲供电，发光状态下的电流是波形的；夜视红外灯的发光效果更好，亮度更高。
Description
[技术领域]
本发明涉及安防领域中的一种红外夜视灯脉冲供电控制电路。
[背景技术]
在安防应用中，通过摄像机的处理将现场画面转化为视频信号的闭路电视监控技术得到了广泛的应用和发展。在黑夜或周围光线较暗时，摄像机采用红外成像技术十分广泛，红外成像摄像机需要配合红外灯使用。红外灯的开启和关闭是由控制电路的开关来控制的。
目前，红外夜视灯供电常采用的直流供电。一个典型的完整的红外灯应用电路如图1所示。红外夜视灯供电电路由触发信号控制电路部分和直流供电驱动电路部分组成。
触发信号控制电路包括感光管R1、时基芯片NE555、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R2和可调电阻VR1；所述的电容C1的一端接12伏电源，另一端接地，所述的感光管R1的一端接12伏电源，另一端接时基芯片NE555的管脚2，可调电阻VR1与电容C2并联接在时基芯片NE555的管脚2和管脚1之间，电容C3接在时基芯片NE555的管脚5和管脚1之间，时基芯片NE555的管脚1接地，时基芯片NE555的管脚6和管脚7相连并通过电阻R2接12伏电源，时基芯片NE555的管脚4和管脚8都接12伏电源。
直流供电驱动电路包括NPN型三极管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述的电阻R3接在时基芯片NE555的管脚3和三极管Q1的基极之间，三极管Q1的发射极接地，电阻R5接在三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极之间，电阻R4接在三极管Q2的基极和发射极之间，三极管Q2的发射极接12伏电源。
三极管Q2的集电极为直流供电驱动电路的输出端，通过一个电阻R6调整电压后，即可对红外发光管供电。
如图2所示，该直流供电电路工作原理为：(1)在白天或明亮的环境中，从t0时刻到t1时刻，感光管R1因光的作用而导通，时基芯片NE555管脚2的电平Vtrg_in为高电平，时基芯片NE555管脚3的电平Vtrg_out为低电平，从而直流供电驱动电路不工作，输出电流Iwork为0，红外发光管不亮。(2)在黑夜或黑暗环境里，从t1时刻到t2时刻，感光管R1因缺乏光的作用而断开，时基芯片NE555管脚2的电平Vtrg_in为低电平，时基芯片NE555管脚3的电平Vtrg_out为高电平，直流驱动电路导通工作，输出电流Iwork达到一个稳定值，红外发光管发光。
该供电电路的缺点是：(1)功耗大。(2)在直流供电的状态下，红外发光管受到它自身条件的限制，只能在一个相对较低的数值范围(一般300-400毫安)工作，如果红外发光管工作在一个相对较高的数值(如1000毫安)容易烧坏，影响红外发光管的使用寿命，这样一来，红外发光管的发光度受到很大的限制，所发出的红外光亮度不高。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种红外夜视灯脉冲供电控制电路，克服直流供电电路技术的缺陷，在满足一定的功率和电压的基础上，提供更大的脉冲电流，驱动红外发光管发出更高亮度的光。
本发明是通过下面的技术方案来实现的：
本发明提出的红外夜视灯脉冲供电的控制电路，包括感光开关式触发电路和脉冲供电驱动电路，所述的感光开关式触发电路包括感光管、时基芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻和可调电阻；所述时基芯片的管脚4和管脚8相连，第一电容的一端接时基芯片的管脚8，另一端接地，感光管接在时基芯片的管脚8和管脚2之间，可调电阻与第二电容并联接在时基芯片的管脚2和管脚1之间，第三电容接在时基芯片的管脚5和管脚1之间，时基芯片的管脚1接地，时基芯片的管脚6和管脚7相连并通过第一电阻接时基芯片的管脚8；所述的脉冲供电驱动电路包括DC/DC转换芯片、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四电容、第五电容、第六电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述时基芯片的管脚3通过第二电阻接第一三极管的基极，第一三极管的集电极通过第三电阻接时基芯片的管脚8，第四电阻接在第一三极管的发射极和第二三极管的基极之间，第四电容接在第一三极管的发射极和第二三极管的发射极之间，第二三极管的发射极接地，所述DC/DC转换芯片的管脚2和管脚4都接第二三极管的集电极，DC/DC转换芯片的管脚3通过第六电容接第二三极管的集电极，第六电阻和第五电容并联在第二三极管的集电极和DC/DC转换芯片的管脚5之间，第五电阻接在DC/DC转换芯片的管脚5和第三三极管的集电极之间，DC/DC转换芯片的管脚6和管脚7都接在时基芯片的管脚8上，DC/DC转换芯片的管脚1和管脚8相接后通过第八电阻接在第三三极管的基极上，第七电阻接在第三三极管的基极和发射极之间，第三三极管的发射极接时基芯片的管脚8。
本发明提出的红外夜视灯脉冲供电的控制电路还包括第九电阻、红外发光管和电感，所述第九电阻接在所述第三三极管的集电极和红外发光管的阳极之间，红外发光管的阴极接地，电感的一端接12伏电源，另一端接时基芯片的管脚8。
所述第一三极管和第二三极管为NPN型，第三三极管为PNP型。
所述的红外发光管可以是一个或者多个。
由于采用了上述的技术方案，本发明具有如下优点：
(1)采用脉冲供电，使得负载红外发光管的电流流通有间隙，器件的热量能在间隙中得到有效释放，有效保护红外发光管器件。
(2)由于发光管的热量有释放的时间空隙，从而克服在直流线性供电方式下对电流的限制，可以采用更高数值的脉冲电流进行工作。
(3)红外发光管能在一个更高的脉冲直流下工作，夜视红外灯的发光效果更好，亮度高。
[附图说明]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1是现有夜视灯直流供电方式的电路图。
图2是现有夜视灯直流供电电路的工作时序图。
图3是本发明夜视灯脉冲供电的电路图。
图4是本发明夜视灯脉冲供电电路的工作时序图。
[具体实施方式]
如图3所示的红外夜视灯脉冲供电的控制电路，包括感光开关式触发电路和脉冲供电驱动电路，所述的感光开关式触发电路包括感光管R1、时基芯片NE555、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R2和可调电阻VR1；所述时基芯片NE555的管脚4和管脚8相连，第一电容C1的一端接时基芯片NE555的管脚8，另一端接地，感光管R1接在时基芯片NE555的管脚8和管脚2之间，可调电阻VR1与第二电容C2并联接在时基芯片NE555的管脚2和管脚1之间，第三电容C3接在时基芯片NE555的管脚5和管脚1之间，时基芯片NE555的管脚1接地，时基芯片NE555的管脚6和管脚7相连并通过第一电阻R2接时基芯片NE555的管脚8；所述的脉冲供电驱动电路包括DC/DC转换芯片NJM2360、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第二电阻R3、第三电阻R4、第四电阻R5、第五电阻R6、第六电阻R7、第七电阻R8和第八电阻R9；所述时基芯片NE555的管脚3通过第二电阻R3接第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的集电极通过第三电阻R4接时基芯片NE555的管脚8，第四电阻R5接在第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的基极之间，第四电容C4接在第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极之间，第二三极管Q2的发射极接地，所述DC/DC转换芯片NJM2360的管脚2和管脚4都接第二三极管Q2的集电极，DC/DC转换芯片NJM2360的管脚3通过第六电容C6接第二三极管Q2的集电极，第六电阻R7和第五电容C5并联在第二三极管Q2的集电极和DC/DC转换芯片NJM2360的管脚5之间，第五电阻R6接在DC/DC转换芯片NJM2360的管脚5和第三三极管Q3的集电极之间，DC/DC转换芯片NJM2360的管脚6和管脚7都接在时基芯片NE555的管脚8上，DC/DC转换芯片NJM2360的管脚1和管脚8相接后通过第八电阻R9接在第三三极管Q3的基极上，第七电阻R8接在第三三极管Q3的基极和发射极之间，第三三极管Q3的发射极接时基芯片NE555的管脚8。
本发明提出的红外夜视灯脉冲供电的控制电路还包括第九电阻R10和红外发光管D和电感L1，所述第九电阻R10接在所述第三三极管Q3的集电极和红外发光管D的阳极之间，红外发光管D的阴极接地，电感L1的一端接12伏电源，另一端接时基芯片NE555的管脚8。
所述第一三极管Q1和第二三极管Q2为NPN型，第三三极管Q3为PNP型。
所述的红外发光管D包括第一红外发光管D1、第二红外发光管D2、第三红外发光管D3、第四红外发光管D4、第五红外发光管D5。
在所述的感光开关式触发电路中，当环境从明亮到黑暗时，感光管R1由导通变为断开，从而使时基芯片NE555的2脚上由高电平变为低电平，输出端(时基芯片NE555的3脚)产生一个高电平的信号。相反，环境从黑暗到明亮时，感光管R1导通，该部分电路输出端产生一个低电平的信号。
所述的脉冲供电驱动电路，是在感光开关式触发电路的触发信号基础上，产生脉冲型供电电流，进行驱动发光管工作的电路。在符合黑暗环境的情况下，在感光开关式触发电路的开启信号下，脉冲供电驱动电路输出端可以产生脉冲波形电流，驱动夜视灯发光。相反，在白天和明亮环境下，脉冲供电驱动电路输出端的电流为0，红外夜视灯不发光。
由于本发明电路产生的是脉冲电流，通过电感L1的滤波，可以隔离脉冲波对电源的影响。
第四电容C4在电路中起到稳定和延时的作用。稳定作用，在本电路处于一个明暗变化频繁的情况下，第四电容C4的放电和充电过程，能起到一个稳定的作用，不至于发光管在短时间内在发光和关闭间频繁切换。同时，也起到一个延时开关作用，比如，环境从明亮变黑暗的情况下，感光开关式触发电路输出高电平，理论上应该立即触发脉冲供电驱动电路使发光管发光，由于第四电容C4在短时间内有一个充电的过程，使得脉冲供电驱动电路还没能达到工作的条件，等到第四电容C4充电完成后，驱动电路才能开始工作，从而起到一个延时的作用。
本控制电路输出的脉冲波的频率由第六电容C6的值决定；第五电阻R6和第六电阻R7的作用是控制输出脉冲波电流Iwork的数值，从第三三极管Q3输出端(集电极)采样反馈，通过第五电阻R6和第六电阻R7的分压和第五电容C5的滤波，作为DC/DC转换芯片NJM2360的5脚的反馈，从而控制输出电流大小。第五电阻R6和第六电阻R7的电阻值比例对电流大小起调节作用。
实际应用所述的脉冲供电驱动电路时，第三三极管Q3、第七电阻R8、第八电阻R9组成的直流放大电路部分，可以以同样的方式，设计多个这样的部分，提供给更多的发光管使用。
在图4中，从t0时刻到t1时刻为明亮环境，t1到t2为黑暗环境，t2到t3为明亮环境。
在t1时刻，感光管R1由于没有光的作用，相当于断开，时基芯片NE555管脚2的电平Vtrg_in开始从高电平变为低电平，产生一个下降的触发信号。通过时基芯片NE555的作用，时基芯片NE555的管脚3则产生一个从低电平到高电平的信号。从而第一三极管Q1、第二三极管Q2导通，经过DC/DC转换芯片NJM2360的作用输出脉冲信号，第三三级管Q3导通，形成放大的脉冲供电电流Iwork，红外发光管在脉冲电流的作用下发光。
在t2时刻，感光管R1重新在光线的作用，感光管R1导通，时基芯片NE555管脚2的电平Vtrg_in开始从低电平变为高电平，产生一个上升的触发信号。时基芯片NE555的管脚3则产生一个从高电平到低电平的信号，从而第一三极管Q1、第二三极管Q2关断，DC/DC转换芯片NJM2360输入端为高电平，NJM2360芯片不工作，不产生脉冲信号，使得第三三极管Q3也处于关断状态，电流Iwrok为0，发光管不发光。
Claims (4)
1.一种红外夜视灯脉冲供电的控制电路，包括感光开关式触发电路和脉冲供电驱动电路，所述的感光开关式触发电路包括感光管(R1)、时基芯片、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一电阻(R2)和可调电阻(VR1)；所述时基芯片的管脚4和管脚8相连，第一电容(C1)的一端接时基芯片的管脚8，另一端接地，感光管(R1)接在时基芯片的管脚8和管脚2之间，可调电阻(VR1)与第二电容(C2)并联接在时基芯片的管脚2和管脚1之间，第三电容(C3)接在时基芯片的管脚5和管脚1之间，时基芯片的管脚1接地，时基芯片的管脚6和管脚7相连并通过第一电阻(R2)接时基芯片的管脚8，其特征在于：
所述的脉冲供电驱动电路包括DC/DC转换芯片、第一三极管(Q1)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第二电阻(R3)、第三电阻(R4)、第四电阻(R5)、第五电阻(R6)、第六电阻(R7)、第七电阻(R8)和第八电阻(R9)；所述时基芯片的管脚3通过第二电阻(R3)接第一三极管(Q1)的基极，第一三极管(Q1)的集电极通过第三电阻(R4)接时基芯片的管脚8，第四电阻(R5)接在第一三极管(Q1)的发射极和第二三极管(Q2)的基极之间，第四电容(C4)接在第一三极管(Q1)的发射极和第二三极管(Q2)的发射极之间，第二三极管(Q2)的发射极接地，所述DC/DC转换芯片的管脚2和管脚4都接第二三极管(Q2)的集电极，DC/DC转换芯片的管脚3通过第六电容(C6)接第二三极管(Q2)的集电极，第六电阻(R7)和第五电容(C5)并联在第二三极管(Q2)的集电极和DC/DC转换芯片的管脚5之间，第五电阻(R6)接在DC/DC转换芯片的管脚5和第三三极管(Q3)的集电极之间，DC/DC转换芯片的管脚6和管脚7都接在时基芯片的管脚8上，DC/DC转换芯片的管脚1和管脚8相接后通过第八电阻(R9)接在第三三极管(Q3)的基极上，第七电阻(R8)接在第三三极管(Q3)的基极和发射极之间，第三三极管(Q3)的发射极接时基芯片的管脚8。
2.根据权利要求1所述的红外夜视灯脉冲供电的控制电路，其特征在于：还包括第九电阻(R10)、红外发光管(D)和电感(L1)，所述第九电阻(R10)接在所述第三三极管(Q3)的集电极和红外发光管(D)的阳极之间，红外发光管(D)的阴极接地，电感(L1)的一端接12伏电源，另一端接时基芯片的管脚8。
3.根据权利要求1所述的红外夜视灯脉冲供电的控制电路，其特征在于：所述第一三极管(Q1)和第二三极管(Q2)为NPN型，第三三极管(Q3)为PNP型。
4.根据权利要求2所述的红外夜视灯脉冲供电的控制电路，其特征在于：所述的红外发光管(D)可以是一个或者多个。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SMART CITY SYSTEM SERVICES CHINA CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN HONGTIANZHI ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20140320 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHENZHEN HONGTIANZHI ENERGY-SAVING TECHNOLOGY CO., Free format text: FORMER NAME: SHENZHEN HONGTIANZHI ELECTRONIC CO., LTD. |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518040 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 518063 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518040, Shenzhen, Guangdong, Futian District, Tian An Digital City, digital Times Building, A building, 15 Floor Patentee after: HONGTIANZHI ENERGY-SAVING & ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Address before: 518040, Shenzhen, Guangdong, Futian District, Tian An Digital City, digital Times Building, A building, 15 Floor Patentee before: Shenzhen Hongtianzhi Electronics Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140320 Address after: 518063 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Hing Road two No. 6 Wuhan University B815 Shenzhen research building room Patentee after: SMART CITIES SYSTEM SERVICES (PRC)CO., Ltd. Address before: 518040, Shenzhen, Guangdong, Futian District, Tian An Digital City, digital Times Building, A building, 15 Floor Patentee before: HONGTIANZHI ENERGY-SAVING & ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160303 Address after: 201299, No. 2099 Huaxia East Road, Shanghai, Pudong New Area Patentee after: Security service (Shanghai) Co.,Ltd. Address before: 518063 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Hing Road two No. 6 Wuhan University B815 Shenzhen research building room Patentee before: SMART CITIES SYSTEM SERVICES (PRC)CO., Ltd. |
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| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Liu Yang Document name: Notification of Passing Examination on Formalities |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100908 Termination date: 20171015 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |