CN202769518U - 一种太阳能led灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能LED灯，包括太阳能电板、太阳能电压检测电路、充电开关电路、充电电路、控制单元(MCU)、可充电电池、电池开关电路、电池电压检测电路、光强检测电路、人体红外检测电路、LED恒流驱动电路和LED灯珠串；光强检测电路检测光照强度值；人体红外检测电路检测是否有人经过；控制单元(MCU)根据这两个信号，控制太阳能LED灯的亮度值；白天天亮时，太阳能LED灯不工作，太阳能电板对电池进行充电；晚上或天黑时，在无人的情况下，太阳能LED灯以较低的亮度工作；当有人经过时，太阳能LED灯将以全亮度工作；也可以根据实际使用的需求设置有多档亮度值，进一步发挥LED的节能优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED灯技术领域，特别地涉及一种太阳能LED灯。
背景技术
随着社会经济的发展，太阳能的开发利用成为一个非常重要的问题，其也显示出巨大的优越性。LED是新型的照明光源，以其节能的优势逐渐取代了传统照明光源。太阳能和LED的结合是大势所趋，必将掀起照明领域新的革命，有着广泛的市场前景。
太阳能LED灯可以取代一些室外小功率灯，比如庭院灯。目前，市场上也有太阳能LED灯，但都不能很好的满足用户使用上的需求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能LED灯，可以用于室外场合，利用太阳能实现向LED灯内置电池充电，并具有天黑检测和人体感应功能，根据实际使用需求可设置有多挡亮度值，进一步发挥LED的节能优势。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
一种太阳能LED灯，包括太阳能电板、太阳能电压检测电路、充电开关电路、充电电路、控制单元(MCU)、可充电电池、电池开关电路、电池电压检测电路、光强检测电路、人体红外检测电路、LED恒流驱动电路和LED灯珠串；太阳能电板在太阳光照射下将太阳能转换为电能，经充电开关电路和充电电路给可充电电池充电；可充电电池经电池开关电路给LED恒流驱动电路供电，LED恒流驱动电路输出恒定电流，点亮LED灯珠串；太阳能电压检测电路检测太阳能电板的电压值，电池电压检测电路检测可充电电池的电压值，控制单元(MCU)根据这两个电压值控制充电开关电路和电池开关电路的导通和闭合，控制太阳能充电，并防止电池过放电；光强检测电路检测光照强度值；人体红外检测电路检测是否有人经过；控制单元(MCU)根据这两个信号，控制电池开关电路的导通和闭合，以及输出不同占空比的PWM波控制LED恒流驱动电路输出不同恒流值；白天天亮时，太阳能LED灯不工作，太阳能电板对电池进行充电；天黑时，在无人的情况下，太阳能LED灯以较低的亮度工作；当有人经过时，太阳能LED灯将以全亮度工作，无人时又恢复原来的工作状态；也可以根据实际使用的需求设置有多挡亮度值，进一步发挥LED的节能优势。
优选地，所述控制单元(MCU)选用具有模拟采样功能并具有PWM输出功能的单片机，所述控制单元(MCU)输出一定占空比的PWM脉冲控制LED恒流驱动电路输出不同的电流值。
优选地，所述太阳能电压检测电路用于检测所述太阳能电板的电压值，并输出给所述控制单元(MCU)；所述电池电压检测电路用于检测所述可充电电池的电压值，并输出给所述控制单元(MCU)；所述控制单元(MCU)根据这两个电压值控制所述充电开关电路和电池开关电路的导通和关断。
优选地，所述太阳能电板的电压值低于所述可充电电池的电压值时，所述控制单元(MCU)关断所述充电开关电路，避免电池逆向放电；所述可充电电池的电压值达到电池饱和电压值时，所述控制单元(MCU)关断所述充电开关电路，实现电池过充电保护；所述可充电电池的电压值低于一定阈值时，所述控制单元(MCU)关断所述电池开关电路，实现电池过放电保护。
优选地，所述LED恒流驱动电路选用恒流芯片MP2481DH，所述LED恒流驱动电路为BUCK电路或者BOOST电路。
通过采用以上技术方案，本实用新型的有益效果是：
采用太阳能电板和LED相结合，只要光线充足可以随时随地进行充电，在室外没有交流市电情况下，也可以使用太阳能LED灯。
增加了天黑检测和人体感应功能，可以根据实际环境确定太阳能LED灯的工作亮度，进一步发挥LED的节能优势。
附图说明
图1是本实用新型实施例太阳能LED灯的原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
参见图1，本实用新型实施例的电路结构示意图。本实施例的太阳能LED灯包括太阳能电板101、太阳能电压检测电路102、充电开关电路103、充电电路104、控制单元(MCU)105、可充电电池106、电池开关电路107、电池电压检测电路108、光强检测电路109、人体红外检测电路110、LED恒流驱动电路111和LED灯珠串112，其工作原理如下，太阳能电板101在太阳光照射下将太阳能转换为电能，经充电开关电路103和充电电路104给可充电电池106充电；可充电电池106经电池开关电路107给LED恒流驱动电路111供电，LED恒流驱动电路111输出恒定电流，点亮LED灯珠串112；太阳能电压检测电路102检测太阳能电板的电压值；电池电压检测电路108检测电池的电压值；光强检测电路109检测光照强度值；人体红外检测电路110检测是否有人经过；控制单元(MCU)105是本实施例太阳能LED灯的控制中心，控制单元(MCU)10根据太阳能电板电压值和充电电池电压值，控制充电开关电路103，因为太阳能电板101产生的电压根据天气情况不同会有差异，当太阳能电板电压低于可充电电池的电压时，其实已经无法进行正常充电，还会产生电池电压倒灌太阳能电板的情况，因此，这种情况下，控制单元(MCU)105关断充电开关电路103，确保只有在太阳能电板电压高于电池电压时，充电开关电路103导通，太阳能电板101给可充电电池106进行充电；控制单元(MCU)105根据光强度值确定是否黑天，若黑天则控制开启电池开关电路107，同时输出一定占空比(比如25％)的PWM波控制LED恒流驱动电路111输出恒定电流点亮LED灯珠串112，在这种情况下，LED灯珠串112处于低亮度工作状态；控制单元(MCU)105根据人体红外检测电路110的输出信号判断是否有人经过，若有人经过，输出一定占空比(比如100％)的PWM波控制LED恒流驱动电路111输出恒定电流点亮LED灯珠串112，在这种情况下，LED灯珠串112处于全亮度工作状态。太阳能电压检测电路102是用来检测太阳能电板101的电压值，并输出给控制单元(MCU)105；电池电压检测电路是用来检测可充电电池106的电压值，并输出给控制单元(MCU)105；控制单元(MCU)105根据电池的电压值控制电池开关电路107的导通和闭合，因为当充电电池电压值过低，而电池仍然继续放电，会造成电池因为过放电而损耗，因此，当电池电压值低于一定阈值时，控制单元(MCU)105关断电池开关电路107，对电池进行过放电保护；控制单元(MCU)105根据光强检测电路109和人体红外检测电路110输出的信号，控制LED恒流驱动电路111输出不同的电流值，点亮LED灯珠串。
本实施例的充电开关电路103和电池开关电路107可以选用MOS开关管，一般选用P型MOS开关管，也可以选用N型MOS开关管，实现难度相对复杂。
LED恒流驱动电路111选用恒流芯片MP2481DH，可以设计为BUCK电路或者BOOST电路，具体根据可充电电池106的饱和电压和LED灯珠串112实际的需要电压决定具体电路设计；控制单元(MCU)105可以选用具有模拟采样功能的单片机。
通过以上技术方案，采用一种简单的电路结构实现过流保护，提高了电路的响应速度和稳定性，同时大大降低了成本。
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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种太阳能LED灯，其特征在于，包括太阳能电板、太阳能电压检测电路、充电开关电路、充电电路、控制单元、可充电电池、电池开关电路、电池电压检测电路、光强检测电路、人体红外检测电路、LED恒流驱动电路和LED灯珠串，
所述太阳能电压检测电路用于检测所述太阳能电板的电压值，并输出给所述控制单元；
所述电池电压检测电路用于检测所述可充电电池的电压值，并输出给所述控制单元；
所述控制单元根据这两个电压值控制所述充电开关电路和电池开关电路的导通和关断，并输出不同占空比的PWM波控制LED恒流驱动电路输出不同恒流值点亮LED灯珠串；
所述LED灯珠串的亮度可以根据所述光强检测电路和所述人体红外检测电路的检测信号值进行调节。
2.根据权利要求1所述的太阳能LED灯，其特征在于，所述控制单元选用具有模拟采样功能并具有PWM输出功能的单片机，所述控制单元输出一定占空比的PWM脉冲控制LED恒流驱动电路输出不同的电流值。
3.根据权利要求1所述的太阳能LED灯，其特征在于，所述LED恒流驱动电路选用恒流芯片MP2481DH，所述恒流驱动电路为BUCK电路或者BOOST电路。
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