CN202759624U

CN202759624U - 声控led灯

Info

Publication number: CN202759624U
Application number: CN 201220162151
Authority: CN
Inventors: 张晶
Original assignee: ENVIRONMENT ENERGY CREATION (BEIJING) ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ENVIRONMENT ENERGY CREATION (BEIJING) ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2022-04-17

Abstract

声控LED灯。本实用新型公开了一种声控LED灯，包括：LED光源；开关电路；恒电流电路，给LED光源提供恒定的直流电流；光控电路，控制LED光源在环境光线充足时关断；直流电压源，给光控电路提供基准电压；话筒，接收外部声音，输出电信号到信号放大电路；信号放大电路，接收话筒输出的电信号并进行放大，将经过放大的电信号传送到缓冲电路；延时电路，控制声音停止之后LED光源开通的时间；缓冲电路，接收光控电路、信号放大电路和延时电路的信号，输出端子耦接到开关电路的控制端子，用于驱动开关电路。本实用新型的声控LED灯能耗低，使用寿命长，实现了一体化设计。

Description

声控LED灯

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，特别涉及一种声控LED灯。

背景技术

声控灯是声光控灯的简称，该产品在待机时光源不亮，在有声音时声控电路点亮光源，经过一段时间的延时后自动熄灭光源，通常声控灯会内置光敏电阻，使该声控灯在有自然光时保持待机，在自然光消失后才开始工作，起到节约能源的作用。

声控灯在全国的大部分建筑物内的公共区域，如步梯间、电梯间、走廊等被大量应用。目前的声控灯几乎全部采用白炽灯作为光源。

当前的声控灯均为220V交流市电供电，电路只能兼容白炽灯为光源的负载。白炽灯的能耗大，光效低，会浪费大量的能源和产生较多的温室气体排放，而且基于白炽灯为光源的声控灯必须配一个外置的控制器，如声控灯座或声控面板，才能工作，否则只能保持长明状态。

白炽灯的另外一个缺点就是寿命短，使用时间一般在3000小时左右，有些质量差的白炽灯只能使用1500小时。

白炽灯在启动时，从对灯施加电压到发出额定光通量为止，只需数百毫秒的时间。在如此短的点熄灭时间内，其瞬间过渡电流约为额定电流的7～10倍，通常在数百毫秒到数秒内的燃点熄灭周期内，就大致可使寿命缩短2-8％。频繁开关白炽灯，使灯丝出现急冷急热，温度发生反复变化，又由于钨丝内部晶体呈纤维状，表现出各向异性，导致热应力。当热应力超过材料高温下的弹性极限时，将发生局部塑性变形，经过一定的循环次数后，即可能引起热疲劳裂纹，有些裂纹联合起来形成主裂纹，这些区域就成了应力敏感处。另一方面，灯丝的急冷急热，产生热冲击现象。这种热冲击产生的热应力，远远大于灯丝正常发光时的恒定的热应力，而且这种应力以冲击式的高速加在灯丝上，容易在已存在的应力敏感区出现应力集中，使裂纹纵深扩展而导致灯丝点熄间断裂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的基于白炽灯为光源的声控灯能耗大、使用寿命短和控制电路复杂。

为了实现上述目的，本实用新型的提供了一种声控LED灯，包括：LED光源；与LED光源串联的开关电路；恒电流电路，耦接到LED光源，给LED光源提供恒定的直流电流；光控电路，耦接到缓冲电路，控制LED光源在环境光线充足时关断；直流电压源，耦接到光控电路，给光控电路提供基准电压；话筒，接收外部声音，输出电信号到信号放大电路；信号放大电路，接收话筒输出的电信号并进行放大，将经过放大的电信号传送到缓冲电路；延时电路，耦接到缓冲电路，控制声音停止之后LED光源开通的时间；缓冲电路，接收光控电路、信号放大电路和延时电路的信号，输出端子耦接到开关电路的控制端子，用于驱动开关电路。

可选地，所述开关电路为单向可控硅晶体管。

可选地，所述恒电流电路包括第一电容器、第一电阻器、第二电阻器和整流桥电路，第一电容器和第一电阻器并联连接，第一电容器和第一电阻器的第一公共端子耦接到交流电源，第二公共端子耦接到整流桥电路的第一输入端子，整流桥电路的第二输入端子耦接到交流电源，整流桥电路的第一输出端子耦接到第二电阻器，第二输出端子耦接到地电位。

可选地，所述光控电路包括光敏电阻和比较器，光敏电阻把环境光线的亮度转换成电压信号输入到比较器的正向输入端，比较器的反向输入端耦接到参考电压，当环境光线充足时，光敏电阻上的电压变低，比较器输出低电平，控制开关电路为关断状态。

可选地，所述直流电压源包括串联连接的第三电阻器和稳压管，第三电阻器的第一端子耦接到整流桥电路的第一输出端子，稳压管的阳极耦接到地电位，第三电阻器的第二端子与稳压管阴极的公共端子为直流电压源的输出端子。

可选地，所述话筒为驻极体话筒。

可选地，所述信号放大电路包括第二电容器、第四电阻器、第五电阻器和第一运算放大器，第二电容器的第一端子耦接到话筒，第二端子耦接到的第一运算放大器的正向输入端，第一运算放大器的反向输入端耦接到第四电阻器的第一端子和第五电阻器的第一端子，第四电阻器的第二端子耦接到第一运算放大器的输出端，第五电阻器的第二端子耦接到地电位。

可选地，所述延时电路包括第六电阻器和第三电容器，第六电阻器的第一端子耦接到第一运算放大器的输出端，第二端子耦接到第三电容器的第一端子和缓冲电路，第三电容器的第二端子耦接到地电位。

可选地，所述缓冲电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的正向输入端耦接到第六电阻器的第二端子，反向输入端耦接到输出端，第二运算放大器的输出端耦接到开关电路的控制端。

可选地，所述声控LED灯为一体化设计。

本实用新型的有益效果是：

(1)采用LED作为声控灯的光源，能耗低，使用寿命长；

(2)控制电路和LED光源被封装在一个灯具或灯泡里，不需要额外的电路配合就可以实现声控功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型LED声控灯的电路框图；

图2为本实用新型LED声控灯的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型LED声控灯的电路框图。

如图1所示，声控LED灯包括：LED光源101；与LED光源101串联的开关电路102；恒电流电路103，耦接到LED光源101，给LED光源101提供恒定的直流电流；光控电路104，耦接到缓冲电路105，控制LED光源101在环境光线充足时关断，在环境光线不足时，由声控电路控制LED光源101的开通和关断，声控电路包括话筒106、信号放大电路107和延时电路108；直流电压源109，耦接到光控电路104，给光控电路104提供基准电压；话筒106，接收外部声音，输出电信号到信号放大电路107；信号放大电路107，接收话筒106输出的电信号并进行放大，输出放大的电信号到缓冲电路105；延时电路108，耦接到缓冲电路105，控制声音停止之后LED光源101开通的时间；缓冲电路105，接收光控电路104、信号放大电路107和延时电路108的信号，输出端子耦接到开关电路102的控制端，用于驱动开关电路102。

图2所示为本实用新型LED声控灯的电路原理图。

如图2所示，电容器C1、电阻器R1、整流桥电路D1和电阻器R2组成一个典型的阻容降压式恒电流电路，可以给LED光源提供电流恒定的直流电流。电容器C1和电阻器R1并联连接，电容器C1和电阻器R1的第一公共端子耦接到交流电源，第二公共端子耦接到整流桥电路D1的第一输入端子，整流桥电路D1的第二输入端子耦接到交流电源，整流桥电路D1的第一输出端子耦接到电阻器R2，第二输出端子耦接到地电位。电阻器R2的第二端子耦接到LED光源。

电阻器R3和5.1V稳压管D2组成一个5.1V的直流电压源。电阻器R3的第一端子耦接到整流桥电路D1的第一输出端子，稳压管D2的阳极耦接到地电位，电阻器R3的第二端子与稳压管D2的阴极的公共端子为直流电压源的输出端子，给光控电路提供基准电压。本实用新型的直流电压源，还给LED声控灯电路中的芯片提供工作电压，如图2所示，直流电压源的输出端子耦接到比较器IC1的供电端，给比较器IC1提供工作电压。直流电压源的输出端子还耦接到运算放大器IC2和运算放大器IC3的供电端(图2中未示出)，为运算放大器IC2和运算放大器IC3提供工作电压。

光控电路包括光敏电阻R9和比较器IC1，光敏电阻R9的第一端子耦接到比较器IC1的正向输入端和电阻器R10的第一端子，光敏电阻R9的第二端子耦接到地电位，电阻器R10的第二端子耦接到电阻器R3和稳压管D2的公共端子。光敏电阻R9把环境光线的亮度转换成电压信号输入到比较器IC1的正向输入端。电阻器R7和电阻器R8构成一个分压电路，电阻器R7和电阻器R8的公共端子耦接到比较器IC1的反向输入端，给比较器IC1提供一个2.5V的参考电压。比较器IC1的输出端耦接到二极管D3的阴极，二极管D3的阳极耦接到缓冲电路。

如图2所示，缓冲电路包括运算放大器IC3，运算放大器IC3的正向输入端耦接到二极管D3的阴极，运算放大器IC3的反向输入端耦接到其输出端。

如图2所示，开关电路为单向可控硅晶体管Q1。单向可控硅晶体管Q1作为开关电路仅为示意性的，本领域技术人员可以选用任何合适的可控晶体管进行替换。

当环境光线充足时，光敏电阻R9上的电压变低，比较器IC1输出低电平，通过二极管D3将运算放大器IC3的正向输入端的电位拉为低电平，因此运算放大器IC3的输出端为低电平，控制单向可控硅晶体管Q1为关断状态，因此LED光源也是关断状态；当环境光线不足时，光敏电阻R9上的电压变高，比较器IC1输出高电平，单向可控硅晶体管Q1的开关状态由声控电路控制，LED光源会在有声音时被点亮。

声控电路包括话筒、信号放大电路和延时电路。

如图2所示，话筒为驻极体话筒MK1，在收到脚步声、咳嗽声等声音时，驻极体话筒MK1会产生微弱的电信号。

信号放大电路包括运算放大器IC2、电阻器R4、电阻器R5和电容器C2。电容器C2的第一端子耦接到驻极体话筒MK1的输出端，第二端子耦接到运算放大器IC2的正向输入端，运算放大器IC2的反向输入端耦接到电阻器R4的第一端子和电阻器R5的第一端子，电阻器R4的第二端子耦接到运算放大器IC2的输出端，电阻器R5的第二端子耦接到地电位。驻极体话筒MK1输出的电信号经过运算放大器IC2放大后，通过电阻器R6输入到运算放大器IC3的正向输入端。当运算放大器IC3的正向输入端接收到经过运算放大器IC2放大后的电信号后，运算放大器IC3的输出信号为高电平，该高电平驱动单向可控硅晶体管Q1导通，单向可控硅晶体管Q1导通后电流通过LED光源，LED光源就被点亮了。

延时电路包括电阻器R6和电容器C3，用于声音停止后，使LED光源可以继续点亮一段时间。电阻器R6的第一端子耦接到运算放大器IC2的输出端，第二端子耦接到电容器C3的第一端子和运算放大器IC3，电容器C3的第二端子耦接到地电位。可以通过调整电阻器R6的阻值来调整延时时间，电阻器R6的阻值变大则延时时间变长，电阻器R6阻值变小则延时时间变短。

本实用新型的声控LED灯采用LED作为光源，能耗低；并且LED光源是半导体发光技术，所以没有钨丝，在频繁开关灯时，寿命不受影响，因此使用寿命长；而且，控制电路和LED光源被封装在一个灯具或灯泡里，不需要额外的电路配合就可以实现声控功能，实现了一体化设计。

本实用新型声控LED灯的控制电路和LED光源也可以是分立式结构。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种声控LED灯，其特征在于，包括：

LED光源；

与LED光源串联的开关电路；

恒电流电路，耦接到LED光源，给LED光源提供恒定的直流电流；

光控电路，耦接到缓冲电路，控制LED光源在环境光线充足时关断；

直流电压源，耦接到光控电路，给光控电路提供基准电压；

话筒，接收外部声音，输出电信号到信号放大电路；

信号放大电路，接收话筒输出的电信号并进行放大，将经过放大的电信号传送到缓冲电路；

延时电路，耦接到缓冲电路，控制声音停止之后LED光源开通的时间；

缓冲电路，接收光控电路、信号放大电路和延时电路的信号，输出端子耦接到开关电路的控制端，用于驱动开关电路。

2.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述开关电路为单向可控硅晶体管。

3.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述恒电流电路包括第一电容器、第一电阻器、第二电阻器和整流桥电路，第一电容器和第一电阻器并联连接，第一电容器和第一电阻器的第一公共端子耦接到交流电源，第二公共端子耦接到整流桥电路的第一输入端子，整流桥电路的第二输入端子耦接到交流电源，整流桥电路的第一输出端子耦接到第二电阻器，第二输出端子耦接到地电位。

4.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述光控电路包括光敏电阻和比较器，光敏电阻把环境光线的亮度转换成电压信号输入到比较器的正向输入端，比较器的反向输入端耦接到参考电压，当环境光线充足时，光敏电阻上的电压变低，比较器输出低电平，控制开关电路为关断状态。

5.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述直流电压源包括串联连接的第三电阻器和稳压管，第三电阻器的第一端子耦接到整流桥电路的第一输出端子，稳压管的阳极耦接到地电位，第三电阻器的第二端子与稳压管阴极的公共端子为直流电压源的输出端子。

6.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述话筒为驻极体话筒。

7.根据权利要求1所述的声控LED灯，其特征在于，所述信号放大电路包括第二电容器、第四电阻器、第五电阻器和第一运算放大器，第二电容器的第一端子耦接到话筒，第二端子耦接到第一运算放大器的正向输入端，第一运算放大器的反向输入端耦接到第四电阻器的第一端子和第五电阻器的第一端子，第四电阻器的第二端子耦接到第一运算放大器的输出端，第五电阻器的第二端子耦接到地电位。

8.根据权利要求7所述的声控LED灯，其特征在于，所述延时电路包括第六电阻器和第三电容器，第六电阻器的第一端子耦接到第一运算放大器的输出端，第二端子耦接到第三电容器的第一端子和缓冲电路，第三电容器的第二端子耦接到地电位。

9.根据权利要求8所述的声控LED灯，其特征在于，所述缓冲电路包括第二运算放大器，第二运算放大器的正向输入端耦接到第六电阻器的第二端子，反向输入端耦接到输出端，第二运算放大器的输出端耦接到开关电路的控制端。

10.根据权利要求1至9任一项所述的声控LED灯，其特征在于，所述声控LED灯为一体化设计。