CN202488809U - 自动感应、可调式led照明驱动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，包括若干办公室和照明控制器，所述照明控制器包括微控制器、人体红外感应电路、高灵敏光敏电路、低灵敏光敏电路、第一受控灯组、第二受控灯组和电源电路，所述高灵敏光敏电路连接到微控制器的第一输入端，低灵敏光敏电路连接到微控制器的第二输入端，人体红外感应电路连接到微控制器的第三输入端，第一受控灯组连接到微控制器的第一输出端，第二受控灯组连接到微控制器的第二输出端，电源电路给第一受控灯组、第二受控灯组和微控制器供电；每个办公室内均安装有第一受控灯组和第二受控灯组。本实用新型既满足了照明需要，又最大程度地节省了能源。本实用性结构简单，成本低，实现方便，反应灵敏，控制过程稳定、可靠。

Description

自动感应、可调式LED照明驱动控制系统

【技术领域】

本实用新型涉及办公照明控制领域，尤其是能够对办公照明灯进行节能照明的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，也可称为自动感应、可调式LED办公照明驱动控制系统。

【背景技术】

随着能源问题越来越引起人们的重视，节能已经成为生产应用中不可忽视的一方面，在办公场所、道路两旁、公共场所等均需要进行照明，通常人们希望随日照光亮度的变化而自动开启和关断，既能满足照明的需要，又能够节电，因此，多数场所都会按照办公照明控制器。

目前的办公照明控制器实现照明灯的开启和关断主要有定时控制、声控延时控制和光感控制等手段。定时控制一般是根据白天和黑夜的时间进行控制，比如在晚上6点开启照明，在早上6点关闭照明，这种方式控制比较单一，适应性不是很好，有时白天天很黑，但是没到设定的时间，照明灯却不会自动开启，除非人工手动开启，这样就影响了正常照明，有时设定的开启时间晚上天还没有黑，此时开启又造成了很大的浪费。声控延时控制是控制器感应到声音后自动开启照明，并延时一段时间后自动关闭，声控延时控制的使用场合比较局限，一般只能用于楼道、公共卫生间等场所，不适合室内办公等场所。光感控制是采用光敏触发模块采集光线信号，未感应到光照时，光敏电阻呈高阻状态，使三极管截止，经中央处理器判断后使继电器吸合，实现照明，感应到光照后，光敏电阻立即转换为30欧以下的低阻状态，使三极管导通，经中央处理器判断后使继电器释放，切断照明电源，节省电能。

虽然光感控制具有节能的控制效果，但是，目前光感控制器的电路过于简单，尤其是办公照明的控制器，其控制方式单一，具有以下诸多缺陷：

1.光感的灵敏度很差，对电流放大效果不明显，导致照明灯的开启和关闭不及时，在控制器判定为不需要开灯时，用户根本无法使室内环境达到开启照明的要求，而导致无法正常工作(而声控器却可以通过拍手、跺脚等使环境达到照明开启要求，具有可控性)，影响了用户的正常使用，使多数用户对控制器的准确性、稳定性持怀疑态度，甚至不愿意使用这样的控制器。

2.所有办公照明控制器都只能实现开启或关闭的操作，而无法根据光线的强弱自动调节照明的强弱，只要达到照明调节就将所有照明灯具全部开启，这样就使节能的效果受到了很大的影响。虽然在其他领域也有光敏传感器的应用案例，但是，光敏传感器的应用电路复杂，成本过高，且其亮度会随着光线的强弱不断变化，照明的调节过于频繁，而导致用户产生闪烁的感觉，影响正常办公，因此，光敏传感器根本不适合使用于办公环境。

3.目前的办公照明控制器根本没有考虑到多个不同环境的光线差异，都是采用单一的采光点，使控制不够精确，而影响正常使用或者造成不必要的电能浪费。

4.目前的办公照明控制器根本没有考虑到室内与室外的光线差值，在天气异常、多变的情况下，还是会造成很大的浪费，例如有一天天空布满了乌云，亮度不够，那么控制器会控制照明灯开启，但是不久云开雾散，天气放晴，此时，照明灯的作用基本可以忽略了，但是由于室内环境内还有少量雾，照明灯却不会立即自动关闭，造成了浪费。

5.在闪电的极端天气下，控制器会因为光亮的增加而误认为光照足够而关闭照明灯，使使用者在雷电天气下造成更大的恐慌(例如：办公室外在下雨，光线较暗，控制器控制照明灯开启，此时窗外一个闪电划过，控制器以为照明很好，就控制照明灯关闭，从而造成使用的恐慌和麻烦)，目前的所有控制器都没有充分认识到这个问题，也无法解决这个极端天气下的问题，使用户很不信任光感控制器的稳定性，而宁可选择其他控制器。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，不但能够提高控制的灵敏度、准确性和稳定性，而且能够根据光线的强弱自动调节照明的强弱，又不会因光线的频繁变化而影响正常办公。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，包括若干办公室和照明控制器，所述照明控制器包括微控制器、人体红外感应电路、高灵敏光敏电路、低灵敏光敏电路、第一受控灯组、第二受控灯组和电源电路，所述高灵敏光敏电路连接到微控制器的第一输入端，低灵敏光敏电路连接到微控制器的第二输入端，人体红外感应电路连接到微控制器的第三输入端，第一受控灯组连接到微控制器的第一输出端，第二受控灯组连接到微控制器的第二输出端，电源电路给第一受控灯组、第二受控灯组和微控制器供电；每个办公室内均安装有第一受控灯组和第二受控灯组。

作为优选，所述高灵敏光敏电路包括光敏三极管和放大三极管，所述光敏三极管的基极光电流随光照强度的变化而变化，光敏三极管的集电极连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器的第一输入端，电路简单，灵敏度高，控制器反应迅速。

作为优选，所述低灵敏光敏电路包括光敏电阻和放大三极管，所述光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化，光敏电阻连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器的第二输入端，可检测到光线亮暗的不同程度，从而实现对照明的强弱分档控制。

作为优选，每个办公室内均安装有至少一个高灵敏光敏电路和至少一个低灵敏光敏电路，因为不是每一个办公室的明亮程度都是相同的，所以在每个办公室安装采光点，提高了光感的准确性。

作为优选，每个办公室内均安装有两个高灵敏光敏电路和两个低灵敏光敏电路，一个高灵敏光敏电路安装在办公室的易采光处，另一个高灵敏光敏电路安装在办公室的难采光处，一个低灵敏光敏电路安装在办公室的易采光处，另一个低灵敏光敏电路安装在办公室的难采光处，因为同一个办公室的不同角落的明亮程度都是不相同的，所以在办公室设两个采光点，提高了光感的准确性。

作为优选，所述办公室外还安装有一个高灵敏光敏电路和一个低灵敏光敏电路，该特征是针对多雾天气的，如果有一天天空布满了乌云，亮度不够，那么灯可以开启了，但是不久云开雾散，天气放晴，灯不会自动关闭，同样造成很大浪费。所以我们在办公室外面再安装一个采光点，当室内外强度的差值缩小到一定范围时，我们可以认为照明灯的作用可以忽略了，灯就会自动关闭。

作为优选，还包括计时器，所述计时器连接到微控制器，采用计时器进行计时，使得亮度差维持一定时间才可以使灯强制关闭，以避免雷电天气下的误操作。

作为优选，所述人体红外感应电路采用DM7616芯片，感应效果好，成本低。

作为优选，所述电源电路包括熔断丝、整流模块和滤波模块，提高了整个控制的稳定性和安全性。

作为优选，所述第一受控灯组和第二受控灯组均采用LED光源，照明效果好，节能环保。

本实用新型的有益效果：本实用新型光感的灵敏度高，控制照明灯的开启和关闭更及时、更准确，可以分强弱两档来开启照明灯具，既不会因光线的频繁变化而影响正常办公，满足正常的工作需要，又能最大程度地降低能耗。本实用性结构简单，成本低，实现方便，反应灵敏，控制过程稳定、可靠。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型自动感应、可调式LED照明驱动控制系统的电路框图；

图2是本实用新型自动感应、可调式LED照明驱动控制系统的电路原理图。

【具体实施方式】

参阅图1，自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，包括若干办公室9(图中仅作示意)和照明控制器，所述照明控制器包括微控制器1、人体红外感应电路2、高灵敏光敏电路3、低灵敏光敏电路4、第一受控灯组5、第二受控灯组6和电源电路7，所述高灵敏光敏电路3连接到微控制器1的第一输入端，低灵敏光敏电路4连接到微控制器1的第二输入端，人体红外感应电路2连接到微控制器1的第三输入端，第一受控灯组5连接到微控制器1的第一输出端，第二受控灯组6连接到微控制器1的第二输出端，电源电路7给第一受控灯组5、第二受控灯组6和微控制器1供电；每个办公室9内均安装有第一受控灯组5和第二受控灯组6。所述人体红外感应电路2采用DM7616芯片，感应效果好，成本低。所述电源电路7包括熔断丝、整流模块和滤波模块，提高了整个控制的稳定性和安全性。所述第一受控灯组5和第二受控灯组6均采用LED光源，照明效果好，节能环保。

所述高灵敏光敏电路3包括光敏三极管和放大三极管，所述光敏三极管的基极光电流随光照强度的变化而变化，光敏三极管的集电极连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器1的第一输入端。光敏三极管本身具有对电流的放大作用，输出电流比较大，与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好，可靠性好、体积小、使用方便等优点；放大三极管可进一步放大电流。在光线较暗的情况下，就能将感应信息传递给微处理器，由微处理器及时开启第一受控灯组5，及时对办公环境进行照明，且在一定程度上节省了能源。

所述低灵敏光敏电路4包括光敏电阻和放大三极管，所述光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化，光敏电阻连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器1的第二输入端，在光线非常暗的情况下，光敏电阻可感应到相关信息，并及时传递给微处理器，由微处理器控制开启第二受控灯组6，及时对办公环境进行更加明亮的照明。

每个办公室9内均安装有至少一个高灵敏光敏电路3和至少一个低灵敏光敏电路4。采光点的选取是一个关键，因为并不是每一个办公室9的明亮程度都是相同的，所以采用多点取样来达到这个要求。例如在多个办公室9中都安放光敏三极管，我们可以设置，如果他们全部或者大部分亮度都很高，那么，灯就无法正常启动，达到节约能源的目的。

每个办公室9内均安装有两个高灵敏光敏电路3和两个低灵敏光敏电路4，一个高灵敏光敏电路3安装在办公室9的易采光处，另一个高灵敏光敏电路3安装在办公室9的难采光处，一个低灵敏光敏电路4安装在办公室9的易采光处，另一个低灵敏光敏电路4安装在办公室9的难采光处，因为同一个办公室9的不同角落的明亮程度都是不相同的，所以在办公室9设两个采光点，提高了光感的准确性。

所述办公室9外还安装有一个高灵敏光敏电路3和一个低灵敏光敏电路4，当室内外强度的差值缩小到一定范围时，我们可以认为照明灯的作用可以忽略了，灯就会自动关闭，这主要是针对多雾天气的，例如：如果有一天天空布满了乌云，亮度不够，那么灯可以开启了。但是不久云开雾散，天气放晴，灯不会自动关闭，造成了很大浪费，采用该采光点后就很好地解决了上述问题。

还包括计时器8，所述计时器8连接到微控制器1，采用计时器8进行计时，使得亮度差维持一定时间才可以使灯强制关闭，以避免雷电天气下的误操作。例如：办公室9外面正下雨，办公室9里面灯亮着，此时窗外一个闪电，使得外面很亮，灯就关闭了，这会造成使用者的恐慌，造成麻烦，采用该计时器8可有效避免这种问题，电路中安装的计时器8，将计时信息传递给微处理器，微处理器控制亮度差维持一定时间才可以使灯强制关闭。

参阅图2，采用8引脚DIP或SMD封装，集成了一个700V的功率MOSFET、振荡器、简单的开/关控制电路、高压开关电流源、频率调制、逐周期的电流限制及过温保护电路。器件在启动及工作期间的功率消耗直接由漏极引脚的电压来提供，因此在BUCK及反激式转换器中可节省偏置供电的相关电路。完全集成的自动重启动电路在短路、开环的故障情况下，安全地限制了输出功率，减少了元器件的数目，降低了在系统级用于负载保护电路的成本。如有必要，IC的自供电操作允许使用没有安规要求的光耦器作为电平转换，以改善输入电压调整率及负载调整率。具有反馈(感测和逻辑)电路、5.8V的稳压器、旁路脚(BP端)欠电压比较器、过温度保护电路、频率颤抖与电流限制电路及前沿消隐电路等。光敏三极管(Phototransistor)和普通三极管相似，也有电流(Current)放大作用，只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同时也受光辐射的控制。当具有光敏特性的PN结受到光辐射时，形成光电流，由此产生的光生电流由基极进入发射极，从而在集电极回路中得到一个放大了相当于β倍的信号电流。不同材料制成的光敏三极管具有不同的光谱特性，与光敏二极管、光敏电阻相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。

本实用新型对照明灯光分为强、弱两档，在光线较强的情况下，第一受控灯组5、第二受控灯组6均关闭，不进行辅助在照明；在光线较弱的情况下，第一受控灯组5开启，第二受控灯组6关闭，进行少量的辅助照明；在光线很弱的情况下，第一受控灯组5、第二受控灯组6均开启，进行大量的辅助照明，室内照明主要依靠照明控制系统。该方案不但光感的灵敏度高，控制照明灯的开启和关闭更及时、更准确，而且不会因光线的频繁变化而影响正常办公，满足正常的工作需要，又能最大程度地降低能耗，达到更大的节能效果。

以MCU为核心元件的控制输出的光控开关电路其工作原理是：光照下降到设置值时由于光敏三极管、光敏电阻的阻值变化而激发导通，MCU分别检测到PHOTO1信号和PHOTO2信号的跳变使系统工作，实现对外电路的控制。当周围光线变弱时，引起光敏三极管PD1的基极光电流减小，光敏三极管PD1截止，三极管Q2、Q3导通，使PHOTO1跳变为高电平，MCU(微控制器1)检测到输入为高电平时，调整第5脚PD0变为高电平，三极管Q1导通后使得LED1、LED3电位为低电平，使第一受控灯组5的LED1、LED3导通发光，实现照明；若光线进一步变弱，引起光敏电阻R29阻值增加，使PHOTO2跳变为高电平，MCU(微控制器1)检测到输入为高电平时，调整第9脚PD2变为低电平，使得LED2电位为低电平，使第二受控灯组6的LED2导通发光，实现更强的照明；反之，若周围的光线变亮，则光敏三极管PD1基极的光电流增加，三极管Q2，Q3截止，PHOTO1为低电平，MCU(微控制器1)将第5脚PD0调整为低电平，使LED1、LED3不会导通，实现灯光的亮度控制；当周围的光线进一步变亮后，引起光敏电阻阻值减小，使PHOTO2跳变为低电平，MCU(微控制器1)将第9脚调整为高电平，使LED2也不会导通，将两组灯均关闭，达到节能效果。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：包括若干办公室和照明控制器，所述照明控制器包括微控制器、人体红外感应电路、高灵敏光敏电路、低灵敏光敏电路、第一受控灯组、第二受控灯组和电源电路，所述高灵敏光敏电路连接到微控制器的第一输入端，低灵敏光敏电路连接到微控制器的第二输入端，人体红外感应电路连接到微控制器的第三输入端，第一受控灯组连接到微控制器的第一输出端，第二受控灯组连接到微控制器的第二输出端，电源电路给第一受控灯组、第二受控灯组和微控制器供电；每个办公室内均安装有第一受控灯组和第二受控灯组。

2.如权利要求1所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述高灵敏光敏电路包括光敏三极管和放大三极管，所述光敏三极管的基极光电流随光照强度的变化而变化，光敏三极管的集电极连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器的第一输入端。

3.如权利要求1所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述低灵敏光敏电路包括光敏电阻和放大三极管，所述光敏电阻的阻值随光照强度的变化而变化，光敏电阻连接到放大三极管的基极，放大三极管的集电极连接到微控制器的第二输入端。

4.如权利要求1所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：每个办公室内均安装有至少一个高灵敏光敏电路和至少一个低灵敏光敏电路。

5.如权利要求4所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：每个办公室内均安装有两个高灵敏光敏电路和两个低灵敏光敏电路，一个高灵敏光敏电路安装在办公室的易采光处，另一个高灵敏光敏电路安装在办公室的难采光处，一个低灵敏光敏电路安装在办公室的易采光处，另一个低灵敏光敏电路安装在办公室的难采光处。 

6.如权利要求5所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述办公室外还安装有一个高灵敏光敏电路和一个低灵敏光敏电路。

7.如权利要求6所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：还包括计时器，所述计时器连接到微控制器。

8.如权利要求1所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述人体红外感应电路采用DM7616芯片。

9.如权利要求1所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述电源电路包括熔断丝、整流模块和滤波模块。

10.如权利要求1至9中任一项所述的自动感应、可调式LED照明驱动控制系统，其特征在于：所述第一受控灯组和第二受控灯组均采用LED光源。 

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