CN202488818U - 一种新型节能、智能的长寿命人体感应式led灯具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种新型节能、智能的长寿命人体感应式LED灯具，其特征在于：包括电源模块、电源电压转换模块、控制模块、LED光源模块；所述控制模块包括CPU、与CPU电路连接和信号连接的探测器及感光器；所述电源模块为整灯的总电源，将市电交流电转换为直流电供给电源电压转换模块；所述电源电压转换模块与所述LED光源模块和所述CPU电路连接，用于将电源模块的电源转换一路提供给LED光源模块，另一路输出3.3V为CPU供电；所述CPU用于接收探测器探测的人体信号和感光器获得的环境光信号，输出控制信号至所述LED光源模块。本实用新型光效率高、寿命长、节能环保，且灯光柔和，不刺激。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED灯具领域，具体涉及一种新型节能、智能的长寿命人体感应式LED灯具。
背景技术
全球提倡低碳、节能的今天，节能灯具已成为了人们使用灯具的首选，而人体感应灯做为节能灯具的代表之一，被广泛应用于楼梯、走廊、停车场、仓库、卫生间等等无人手动控制的场合。有着“人来即亮、人离即灭”的功能，避免了没人活动也同样亮灯现象，起到了节电节能的效果。
人体感应灯发展到今天以光源的种类划分，可分为有代表性的三代：第一代：人体感应式白炽灯灯具；第二代：人体感应式荧光灯具；第三代：人体感应式LED灯具。
现有市场上这三种感应灯有着以下特点：
第一代、人体感应式白炽灯灯具：成本低，光源寿命适中，维护方便、简单；但白炽灯光源发光效率低、发热量大，相对于荧光灯、LED灯来说不节能，对灯具灯体材料的耐温性要求高。
第二代、人体感应式荧光灯具：成本适中、光源发光效率高、发热量小；但由于荧光灯的特性所致荧光灯光源用于感应灯中开关冲击寿命短，维护成本高；光源含有重金属汞，不环保。
第三代、人体感应式LED灯具：发光效率高、发热量小、寿命长；无汞环保，体积小、造型多。人体感应式LED灯具是目前流行的感应式节能灯具，但目前市场上的感应式LED灯具大多数功能简单，有着与前两代人体感应灯具的共同点：夜间起到“人来突亮，人离延时突灭”，即灯在夜间没人走动时灯不亮，所在环境可用“一片漆黑”来形容，当有人走过感应灯的感应区时会突然亮灯，瞬间的灯光让人的视角有一种冲击感，易引起人的恐慌；当人离开感应灯的感应区但还在感应灯的感应区附近作业、活动时，灯延时一定时间后（通常是1分钟内），感应灯“突然”关灭，又使所在环境回到“一片漆黑”，这一不足之处现实中让人们觉得诸多不便。
实用新型内容
有鉴于此，有必要针对背景技术提到的问题，提供一种符合以下要求的新型人体感应灯具：
1、光源发光效率高、寿命长、节能环保；
2、白天环境亮度够时，有人、无人活动感应灯均不亮灯；
3、夜间环境亮度不够时，无人活动时感应灯能为“小夜灯”模式发出微弱光，使灯的周围环境微亮，起到预照明的效果；当有人活动时感应灯切换为“主照明灯”模式，开足灯的亮度；当人离开感应灯的感应区后，灯延时一定时间（1分钟之内）又切换到“小夜灯”模式，发出微弱光，拒绝所处环境“一片漆黑”的现象；
4、灯光从“微亮(小夜灯)模式” 切换到“足亮(主照明灯)模式”， 从“足亮(主照明灯)模式”到“微亮(小夜灯)模式”的过程是一个渐变过程（时间0.5秒内）,使灯光变换变得柔和，不存在“突亮、突灭”冲击人眼视角的现象。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种新型节能、智能的长寿命人体感应式LED灯具，包括电源模块、电源电压转换模块、控制模块、LED光源模块；所述控制模块包括CPU、与CPU电路连接和信号连接的探测器及感光器；所述电源模块为整灯的总电源，将市电交流电转换为直流电供给电源电压转换模块；所述电源电压转换模块与所述LED光源模块和所述CPU电路连接，用于将电源模块的电源转换一路提供给LED光源模块，另一路输出3.3V为CPU供电；所述CPU用于接收探测器探测的人体信号和感光器获得的环境光信号，输出控制信号至所述LED光源模块。
所述CPU为AS081芯片。
所述电源电压转换模块的输入端正极连接三极管Q1的集电极，Q1的发射极连接所述LED光源模块的正极，输入端负极为接地端，其连接LED光源模块的负极，三极管Q1的基极通过电阻R2连接所述CPU的OUT脚。
所述电源电压转换模块的输入端正极经电感L1、电容C1滤波后连接三端稳压器IC1的输入端Vin，IC1从输出脚Vout输出3.3V的电压经电容C2、C3滤波后与CPU的VDD脚连接，为CPU提供稳定的3.3V工作电源。
所述探测器的正极连接所述CPU的PVDD脚，其间通过一电容C7接地，探测器的负极接地，探测器的输出端经并联的R3、C6接地滤波后连接所述CPU的PIR接脚。
所述感光器与可变电阻RV1串联于所述CPU的PVDD脚和地之间。
所述CPU的VDD脚和RST脚之间连接电阻R1，VSS脚接地，FILT脚通过电容C5接地，RST脚通过电容C4接地，TC1脚过可变电阻RV2接地，TVDD脚通过串联的R4、RV2接地，CDS脚连接于感光器330与可变电阻器RV1之间。
与现有技术相比，本实用新型具备如下优点：
1、光源发光效率高、寿命长、节能环保；
2、白天（环境亮度够）时，有人、无人活动感应灯均不亮灯；
3、夜间（环境亮度不够）时，无人活动时感应灯能为“小夜灯”模式发出微弱光，使灯的周围环境微亮，起到预照明的效果；当有人活动时感应灯切换为“主照明灯”模式，开足灯的亮度；当人离开感应灯的感应区后，灯延时一定时间（1分钟之内）又切换到“小夜灯”模式，发出微弱光，拒绝所处环境“一片漆黑”的现象；
4、灯光从“微亮(小夜灯)模式” 切换到“足亮(主照明灯)模式”， 从“足亮(主照明灯)模式”到“微亮(小夜灯)模式”的过程是一个渐变过程（时间0.5秒内）,使灯光变换变得柔和，不存在“突亮、突灭”冲击人眼视角的现象。
附图说明
图1是本实用新型电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示， 本实用新型实施方式包括电源模块100、电源电压转换模块200、控制模块300、LED光源模块400，所述控制模块300包括CPU310、与CPU310连接的探测器320及感光器330。
所述CPU310为AS081芯片。
电源模块100为整灯的总电源，市电交流电(AC)经过其转换为高精度直流电（DC）。
电源电压转换模块200为电源电压转换器，用于将电源模块100的电源转换一路提供给LED光源模块400，另一路输出3.3V为CPU310供电。
电源电压转换模块200的输入端连接所述电源模块100，输入端正极连接三极管Q1的集电极，Q1的发射极连接LED光源模块400的正极，输入端负极为接地端，其连接LED光源模块400的负极，三极管Q1的基极通过电阻R2连接所述CPU310的OUT脚。
电源电压转换模块200的输入端正极经电感L1、电容C1滤波后连接三端稳压器IC1的输入端Vin，IC1从输出脚Vout输出3.3V的电压经电容C2、C3滤波后与CPU310的VDD脚连接，为CPU310提供稳定的3.3V工作电源。
所述CPU310为微电脑处理芯片，用于接收人体信号和环境光信号、输出LED光源模块的控制信号；探测器320为热释红外探测器，其原理是将人体特有的红外温度辐射信号通过菲涅尔透镜滤光片增强后聚集到热释电元件上，热释元件失去电荷平衡发出信号给CPU310的PIR脚以表示感应区内有人在活动；所述感光器330的原理是：感光器330的内阻受外界光线的强弱影响，与电阻RV1串联后分压给CPU310的CDS脚的电平也不同。
CPU310的VDD脚和RST脚之间连接电阻R1，VSS脚接地，FILT脚通过电容C5接地，RST脚通过电容C4接地，TC1脚过可变电阻RV2接地，TVDD脚通过串联的R4、RV2接地，CDS脚连接于感光器330与可变电阻器RV1之间。
探测器320的正极连接CPU310的PVDD脚，其间通过一C7接地，负极接地，其输出端经并联的R3、C6接地滤波后连接CPU310的PIR接脚。
感光器330与RV1串联于CPU310的PVDD脚和接地端之间。
所述LED光源模块400包括并联的多路LED灯，每路包括多个LED灯。
整个系统的工作原理如下：
白天，光线强，感光器330内阻变小，CPU310的CDS脚电平低于定值，CPU的OUT脚发出关灯信号，些时整灯处于休眠状态；
晚上，光线弱，感光器330内阻变大，CPU310的CDS脚电平高于定值，CPU的OUT脚发出占空比只有0.1-0.3的PWM“小夜灯模式”信号，感应灯相当“小夜灯”发出微弱光，起预照明的作用，同时CPU310的PIR脚处于监控状态，些时整灯处于有无人员活动的监测状态；
当有人活动时，CPU310的PIR脚收到热释红外探测器320发出的信号，CPU310的OUT脚发出占空比0.5秒内增至1的PWM开灯信号，此时灯由“微亮” 0.5秒内渐变到“足亮” 切换到“主照明灯”模式 ；
当人离开感应区，CPU310的PIR脚没有收到信号，CPU310内部延时一定时间后（通常是60秒内，这时间可通过RV2调整），CPU310的OUT脚发出占空比0.5秒内降至只有0.1-0.3的PWM开灯信号，感应灯又切换到“小夜灯”模式；
LED光源模块400的开、关和明暗度由CPU310的OUT脚的PWM信号的占空比控制晶体管Q1来实现：白天，光线强PWM占空比为0，Q1截止，LED光源模块400为关；晚上，光线弱，无人时PWM占空比为0.1-0.3，Q1只有10%-30%的导通角，LED光源模块400为“小夜灯”模式，微亮，有人活动时PWM占空比为1，Q1完全导通， LED光源模块400为“主照明灯”模式，足亮。
以下，以8W的人体感应灯为例说明其工作程序：
1、性能参数：
a) 工作电压：170-240V~/50Hz；
b) 足亮“主照明灯”模式功率：约8W；
c) 微亮“小夜灯” 模式功率：小于3W；
d) 开灯切换的环境照度：约3-10LUX；关灯切换的环境照度：约7-15LUX； 实际值可通过改RV1的阻值调整；
e) 延时关灯时间：小于60秒。实际值可通过改RV2的阻值调整；
f）感应角度：90度；
g) 感应距离：7米内。
2、工作程序：
2.1白天，环境光线强，照度≥7-15LUX，感光器内阻变小，CPU的CDS脚电平低于定值，CPU的OUT脚发出关灯信号，LED模块不亮灯，些时整灯处于休眠状态。
2.2、到了傍晚天色逐渐暗下，环境光线变弱，当照度≤3-10LUX，感光器内阻变大，CPU310的CDS脚电平高于定值，CPU310的OUT脚发出“小夜灯”模式信号，LED模块发出微弱光使灯的周围环境微亮起到预照的效果，些时整灯处于有无人员活动的监测状态：
2.2.1、当热释红外探测器320监测到有人活动时，发出信号给CPU310的PIR脚，CPU310的OUT脚发出占空比0.5秒内增至1的PWM开灯信号，此时LED灯由“微亮” 0.5秒内渐变到“足亮” 进入“主照明灯”模式，此过程是很柔和的变亮过程，对人眼没有“突亮”的瞬间冲击；
2.2.2、当人离开监测区后，热释红外探测器320监测到没人活动时，CPU310的PIR脚没有信号后，60秒内CPU310的OUT脚发出占空比0.5秒内从1降到0.1-0.3的PWM“小夜灯”模式信号，此时LED灯由0.5秒内 从“足亮” 渐变到“微亮” 进入“小夜灯”模式，此过程是很柔和的变暗过程，不存着“突灭”现象。
2.3、晚上，照度≤3-10LUX整灯回到(2.2.1)有无人员活动的监测状态。
2.4、白天，照度≥7-15LUX回到 (2.1) 整灯处于休眠状态。
Claims (7)
1.一种新型节能、智能的长寿命人体感应式LED灯具，其特征在于：包括电源模块、电源电压转换模块、控制模块、LED光源模块；所述控制模块包括CPU、与CPU电路连接和信号连接的探测器及感光器；所述电源模块为整灯的总电源，将市电交流电转换为直流电供给电源电压转换模块；所述电源电压转换模块与所述LED光源模块和所述CPU电路连接，用于将电源模块的电源转换一路提供给LED光源模块，另一路输出3.3V为CPU供电；所述CPU用于接收探测器探测的人体信号和感光器获得的环境光信号，输出控制信号至所述LED光源模块。
2.根据权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：所述CPU为AS081芯片。
3.根据权利要求1或2所述的LED灯具，其特征在于：所述电源电压转换模块的输入端正极连接三极管Q1的集电极，Q1的发射极连接所述LED光源模块的正极，输入端负极为接地端，其连接LED光源模块的负极，三极管Q1的基极通过电阻R2连接所述CPU的OUT脚。
4.根据权利要求1或2所述的LED灯具，其特征在于：所述电源电压转换模块的输入端正极经电感L1、电容C1滤波后连接三端稳压器IC1的输入端Vin，IC1的输出脚Vout输出3.3V的电压经电容C2、C3滤波后与CPU的VDD脚连接，为CPU提供稳定的3.3V工作电源。
5.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：所述探测器的正极连接所述CPU的PVDD脚，其间通过一C7接地，负极接地，其输出端经并联的R3、C6接地滤波后连接所述CPU的PIR接脚。
6.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：所述感光器与可变电阻RV1串联于所述CPU的PVDD脚和地之间。
7.根据权利要求2所述的LED灯具，其特征在于：所述CPU的VDD脚和RST脚之间连接电阻R1，VSS脚接地，FILT脚通过电容C5接地，RST脚通过电容C4接地，TC1脚过可变电阻RV2接地，TVDD脚通过串联的R4、RV2接地，CDS脚连接于感光器与可变电阻器RV1之间。
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