CN202228943U

CN202228943U - Pir感应led灯具

Info

Publication number: CN202228943U
Application number: CN2011201332491U
Authority: CN
Inventors: 林朝晖; 高鹏; 邱新旺
Original assignee: QUANZHOU GOLDEN SUN ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: QUANZHOU GOLDEN SUN ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2021-04-29

Abstract

本实用新型公开了一种PIR感应LED灯具，包括LED光源，电路部分和灯座接口，所述电路部分包括电源变换电路、热释电人体红外线PIR感应电路、控制电路和驱动电路，所述电源变换电路将通过所述灯座接口引入的交流电变换为直流，所述控制电路检测到PIR信号后输出PWM信号，通过驱动电路控制LED光源的工作。本实用新型的PIR感应LED灯具采用LED作为发光光源，人体红外线(PIR)感应控制发光，并采用了现有普遍使用的接口方式，即螺口、插口方式(E26\E27\E14\B22等)，用户在不需更换原有传统灯具基座和线路的情况下就可使用本实用新型的产品。

Description

PIR感应LED灯具

技术领域

本实用新型涉及电子照明技术领域，特别涉及一种PIR感应LED灯具。

背景技术

传统白炽灯(钨丝灯)由于耗能高、寿命短，在全球资源紧张、环境污染的大环境下，已渐渐被各国政府禁止生产。而现有取代传统白炽灯的电子节能灯，由于使用了诸多污染环境的重金属元素，有悖于环境保护的大趋势。随着LED技术的高速发展，LED照明逐渐成为新型绿色照明光源灯具的不二之选。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种PIR感应LED灯具，采用LED作为发光光源，人体红外线(PIR)感应控制发光，并采用了现有普遍使用的接口方式，即螺口、插口方式(E26\E27\E14\B22等)，用户在不需更换原有传统灯具基座和线路的情况下就可使用本实用新型的产品。

为达到上述目的，本实用新型提供的一种PIR感应LED灯具，包括LED光源，电路部分和灯座接口，所述电路部分包括电源变换电路、热释电人体红外线PIR感应电路、控制电路和驱动电路，所述电源变换电路将通过所述灯座接口引入的交流电变换为直流，所述控制电路检测到PIR信号后输出PWM信号，通过驱动电路控制LED光源的工作。

可选的，所述热释电人体红外线PIR感应电路包括PIR传感器和PIR信号处理电路。

可选的，所述灯具还包括叶片形状金属合金散热器，所述散热器位于所述灯具整体下侧的一半以上位置，通过加大所述叶片之间的沟道深度来增加散热器的表面积。

可选的，所述PIR感应电路检测到人体红外线信号后，控制电路输出PWM信号，驱动LED灯组渐渐变亮达到高亮状态；当人离开感应灯后，控制电路维持LED灯组高亮状态T1秒后，将LED灯组调节为低亮状态；T2秒后，控制电路再将LED灯组慢慢熄灭。

可选的，所述电源变换电路为脉冲宽度调制PWM控制方式开关电源，包括输入整流滤波部、输出整流滤波部、PWM稳压控制部和开关能量转换部分。

可选的，所述控制电路包含8位高性能经济型单片机，接收PIR信号，PIR信号处理电路输出感应信号到单片机，单片机启动LED控制电路，输出PWM信号进行驱动。

可选的，所述驱动电路为数字脉冲宽度调制PWM的LED驱动方式，PWM通过改变脉冲占空比来调整LED驱动电流，调节LED的亮度。

可选的，所述灯座接口包括螺口或卡插口。

可选的，所述PIR信号处理电路包括运算放大器、窗口比较器、稳压器、系统振荡器和逻辑控制器。

可选的，所述PIR感应电路还包括菲涅耳透镜。

与现有技术相比，本实用新型的优点：

本实用新型的PIR感应LED灯具除了替代普通灯泡的照明功能外，还增加了智能检测人体信号功能。内置的热释电人体红外线(PIR)传感器，可检测人体红外线信号。当人靠近感应灯时，LED渐渐变亮；而当人离开感应灯时，LED渐渐熄灭。只有检测到人，感应灯才工作，大大节约了能源。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型的优选实施例的更具体说明，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具系统框图；

图3为PIR感应LED灯具系统的AC-DC变换电路框图；

图4为PIR信号处理电路方框图。

所述示图只是说明性而非限制性的，在此不能过度限制本实用新型的保护范围。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

图1为根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具结构示意图。如图1所示，根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具10包括LED光源13，电路部分14和灯座接口11，所述电路部分14包括电源变换电路、热释电人体红外线PIR感应电路、控制电路和驱动电路，所述电源变换电路将通过所述灯座接口11和12引入的交流电变换为直流，所述控制电路检测到PIR信号后输出PWM信号，通过驱动电路控制LED光源13的工作。此外，灯具10还包括叶片形状金属合金散热器15，所述散热器位于所述灯具整体下侧的一半以上位置，通过加大所述叶片之间的沟道深度来增加散热器的表面积。

图2为根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具系统框图。如图2所示，根据本实用新型实施例的PIR感应LED灯具系统包括电源变换电路、PIR感应电路、控制电路、驱动电路和光源。这些部分的共同配合才能造就低能耗、长寿命、高光效和环保的LED球泡灯产品。电源变换电路将交流电源变换为直流电源，为PIR感应电路、控制电路、驱动电路、LED灯组供电。PIR感应电路检测到人体红外线信号后，控制电路输出PWM信号，驱动LED灯组渐渐变亮达到高亮状态；当人离开感应灯后，控制电路维持LED灯组高亮状态T1时间(例如20秒)后，将LED灯组调节为低亮状态；T2时间(例如40秒)后，控制电路再将LED灯组慢慢熄灭。

图3为PIR感应LED灯具系统的AC-DC变换电路框图；如图3所示，本实用新型采用现有的螺口、插口方式，输入电源为交流电，因此，必须转换为直流电，才能驱动各模块工作。本实用新型采用脉冲宽度调制(PWM)控制方式开关电源。这种电源有显著的优点：电源效率极高，可达到80％～90％；输出电压、电流稳定；有完善的保护措施，可靠性高。PWM控制方式开关电源：主要由四部分组成，输入整流滤波部分、输出整流滤波部分、PWM稳压控制部分、开关能量转换部分。PWM开关稳压的基本工作原理就是在输入电压、内部参数及外接负载变化的情况下，控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈，调节主电路开关器件导通的脉冲宽度，使得开关电源的输出电压稳定，即相应稳压电源。

图4为PIR信号处理电路方框图。本实用新型的热释电人体红外线PIR感应电路包括PIR传感器和PIR信号处理电路。本实用新型用热释电红外传感器(PIR传感器)作为检测人体信号的传感器。它能检测人或某些动物发射的红外线并转换成电信号输出。在自然界，任何高于绝对温度(-273K)的物体都将产生红外光谱，不同温度的物体释放的红外能量的波长是不一样的，因此红外波长与温度的高低是相关的，而且辐射能量的大小与物体表面温度有关。人体都有恒定的体温，一般在37℃左右，会发出10mm左右特定波长的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的。红外线通过菲涅耳滤光片增强后聚集到热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后经检测处理后就能产生报警信号。菲涅耳透镜根据菲涅耳原理制成，把红外光线分成可见区和盲区，同时又有聚焦的作用，使PIR传感器灵敏度大大增加。菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射(反射)在PIR上；二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号，这样PIR就能产生变化电信号。

图4的阴影部分是PIR信号处理部分，有两个运算放大器、一个窗口比较器、一个稳压器、一个系统振荡器和一个逻辑控制器。其它是依赖处理结果的控制部分。由于PIR信号变化缓慢、幅值小，信号处理器一般分为两步处理，具体处理步骤如下：①滤波放大；普通PIR传感器输出信号幅值一般都很小，大约几百微伏到几毫伏，为了后级电路能作有效的处理，考虑到传感器的信噪比，通常取增益72.5dB，通带0.3Hz～7Hz。同时，由于是处理模拟小信号，为了保证放大器的工作稳定可靠，电路中必须增加一个稳压器用于给传感器、放大器和比较器供电。②窗口比较器；经过放大后的信号通过窗口比较器后检出满足幅值要求的信号后，再转换成一系列数字脉冲信号。经过上述步骤处理后就能准确、可靠地判断人体信号。

本实用新型的控制电路采用一种8位高性能经济型单片机，具有低功耗、高性能、灵活的输入/输出口和低成本等特点。当人体接近时，PIR信号处理电路输出感应信号到单片机。单片机则启动LED控制电路，输出PWM信号进行驱动。流程如下：

(1)单片机检测到PIR信号后，产生PWM信号，在3秒内，占空比由0％线性增加到100％。实现3秒渐亮到高亮状态。

(2)如人一直在PIR感应范围内活动，则单片机控制LED一直保持高亮状态。

(3)当人离开PIR感应区时，单片机检测到PIR信号由“有”变“无”，则在3秒内，将占空比由100％线性减小到30％。实现3秒内由高亮转为低亮状态。此状态延时40秒。

(4)低亮状态延时40秒后，单片机控制PWM信号，在3秒内，将占空比由30％线性减小到0％。实现3秒内由低亮转为熄灭状态。

(5)如在(3)、(4)状态内，人体重回PIR感应区，则单片机重新进入(1)状态。

本实用新型的驱动电路采用数字脉冲宽度调制(PWM)的LED驱动方式，比调节电阻方式更加节能。PWM通过改变脉冲占空比，来调整LED驱动电流，实现LED的亮度调节。LED的发光亮度正比于PWM的脉冲占空比。PWM工作频率大于100Hz，避免人眼感觉到LED闪烁现象。在这种驱动方式下，占空比的值线性变化，使亮度变化过渡自然，不会出现调光时亮度跳变。

上述本实用新型采用一组超高亮度的白光LED作为光源。LED具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，被称为第四代照明光源或绿色光源。在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED必然是未来发展的趋势。LED光源具有以下优点：(1)高节能：使用直流驱动，超低功耗，电光功率转换接近100％，相同照明效果比传统光源节能80％以上。(2)寿命长：LED是固体冷光源，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。(3)利环保：LED光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量也没有辐射，眩光小；而且废弃物可回收，没有污染；冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种PIR感应LED灯具，其特征在于：包括LED光源，电路部分和灯座接口，所述电路部分包括电源变换电路、热释电人体红外线PIR感应电路、控制电路和驱动电路，所述电源变换电路将通过所述灯座接口引入的交流电变换为直流，所述控制电路检测到PIR信号后输出PWM信号，通过驱动电路控制LED光源的工作。

2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述热释电人体红外线PIR感应电路包括PIR传感器和PIR信号处理电路。

3.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述灯具还包括金属合金散热器，所述散热器位于所述灯具整体下侧的一半以上位置，通过加大所述叶片之间的沟道深度来增加散热器的表面积。

4.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述PIR感应电路检测到人体红外线信号后，控制电路输出PWM信号，驱动LED灯组渐渐变亮达到高亮状态；当人离开感应灯后，控制电路维持LED灯组高亮状态20秒后，将LED灯组调节为低亮状态；40秒后，控制电路再将LED灯组慢慢熄灭。

5.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述电源变换电路为脉冲宽度调制PWM控制方式开关电源，包括输入整流滤波部、输出整流滤波部、PWM稳压控制部和开关能量转换部分。

6.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述控制电路包含8位单片机，接收PIR信号，PIR信号处理电路输出感应信号到单片机，单片机启动LED控制电路，输出PWM信号进行驱动。

7.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述驱动电路为数字脉冲宽度调制PWM的LED驱动方式，PWM通过改变脉冲占空比来调整LED驱动电流，调节LED的亮度。

8.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述灯座接口包括螺口或卡插口。

9.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：所述PIR信号处理电路包括运算放大器、窗口比较器、稳压器、系统振荡器和逻辑控制器。

10.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：所述PIR感应电路还包括菲涅耳透镜。