CN203167332U - 一种视觉自适应可调光节能led灯具 - Google Patents

一种视觉自适应可调光节能led灯具 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种视觉自适应可调光节能LED灯具，包括控制芯片及与控制芯片连接的手动调节模块、开关电源模块，所述开关电源模块输出端连接LED灯，其特征在于：还包括可根据人体瞳孔生物性的自适应调光曲线调整控制芯片输出的PWM信号的自适应调光模块及模式选择开关，自适应调光模块及模式选择开关均与控制芯片连接，通过模式选择开关实现手动调节调光模式和自适应调光模式的切换。本实用新型可根据模拟人体瞳孔变化而实现自动调光，从而达到节省电能的目的，具有广泛的应用空间，现有的照明场合均可适用。

Description

一种视觉自适应可调光节能LED灯具
技术领域
本实用新型涉及一种照明用灯具，特别涉及一种视觉自适应可调光节能LED灯具。 
背景技术
随着生产、生活等照明需求的持续增长，照明用电在电力消耗所占的比重越来越大。据中国国际照明网统计，照明用电在电力消耗中的比重已经超过25%，照明行业成为不可忽视的耗电领域。 
LED号称“绿色照明的第四代光源”，目前已广泛应用于电信、交通、农业、医学、军事等领域。LED（Light-emitting Diode，发光二极管）是一种固态的半导体组件，能够把电能直接转化为光能。LED是一种固体照明光源，具有长寿命、高光效、多光色等特性，可在安全低电压下工作，也可连续开关闪断，能实现0％～100％调光。 
市场上现有的照明调光LED普遍为手动调光，用户可以根据需求调节到合适亮度而保持恒定。这种LED灯的手动调光方式取决于用户是否记得手动调光，而且其调光大小也由用户自己决定，容易造成电源的浪费。此外，还有一种照明LED灯是根据外界光亮度而自动调节亮度，外界越亮LED灯越暗，外界越暗LED灯越亮。主要应用于路灯照明、小区照明等多种户外场合。这种LED灯的缺点是无法在深夜人流少时降低亮度，极容易导致电量的浪费。 
发明内容
为了克服现有技术中LED灯具存在电量浪费的不足，本实用新型提供一种视觉自适应可调光节能LED灯具。 
本实用新型解决其技术所采用的技术方案是：一种视觉自适应可调光节能LED灯具，包括控制芯片及与控制芯片连接的手动调节模块、开关电源模块,所述开关电源模块输出端连接LED灯，还包括自适应调光模块及模式选择开关，自适应调光模块及模式选择开关均与控制芯片连接，通过模式选择开关实现手动调节调光模式和自适应调光模式的切换。 
所述LED灯具还包括恒压电源模块，所述恒压电源模块从交流市电取电，将220V市电转换成适合电压为灯具内各功能模块供电。 
所述开关电源模块从交流市电取电，控制端接收控制芯片的PWM调光信号，输出恒定电流给LED灯实现调光。 
本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果： 
（1）本实用新型可根据模拟人体瞳孔变化而实现自动调光，与传统手动调光LED灯相比，可以在使用过程中自动调节LED灯的亮度，一方面可以节省手动调光的时间，另一方面，可以避免一时忘记调光而导致浪费电量的情况的出现，从而达到节省电能的目的。
（2）本实用新型具有广泛的应用空间，现有的照明场合均可适用。 
附图说明
图1是本实用新型所述视觉自适应可调光节能LED灯具的系统结构图； 
图2是开关电源模块的恒流源实施的电路图；
图3是开关电源模块的LED驱动电路的实施例路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 
如图1所示，本实用新型所述视觉自适应可调光节能LED灯具包括控制芯片及与控制芯片连接的手动调节模块、开关电源模块、自适应调光模块及模式选择开关，所述开关电源模块输出端连接LED灯，还包括为各功能模块提供工作电源的恒压电源模块。单片机通过模式选择开关的操作实现手动调节调光模式和自适应调光模式的切换。 
具体实施时，恒压电源模块可由变压器将220V交流电压降到9V交流电压，再经过整流管构成的桥式整流电路整流成9V直流电压，最后由稳压芯片输出5V直流电压。 
图1中的自适应模式选择模块与控制芯片连接，用于选择是否开启自适应功能。在自适应模式选择模块选择了自适应模式时，依据模拟人体瞳孔在不同光照情况下保持进入眼内的光量较为恒定的特征，控制芯片根据自适应调光曲线调整控制芯片的PWM信号输出，开关电源再根据PWM信号的变化调节LED灯的亮度，从而达到利用模拟人体瞳孔自适应变化的特点来节能的效果。 
如图2所示，为所述的开关电源的恒流源电路图，恒流源为开关电源的LED驱动模块提供恒定的电流，采用内置功率MOSFET与PWM控制IC的单片集成电路U3，U3内部功率管为VDMOS管。BR1、C2组成整流滤波电路，R6、R8是C3的放电电阻。本方案是典型的反激式电路，T1是开关变压器，R3、R4、C2、D3是吸收回路，D4、C6、R10、D5、C8组成辅助供电电路。R13是过流保护调整电阻，调整该电阻阻值可改变过流保护点，以便使变换器能工作在安全状态下。D1是二次整流二极管；光耦PC817组成反馈电压取样电路，反馈输出连接Vfb管脚,该管脚是芯片内部PWM比较器的反相输入端,反馈输出电流同时为光耦旁路的电容C9充电，当反馈电压大于临界值时进入过功率保护状态；Q2、R11、R12组成电流取样电路，输出320mA的恒定电流。 
所述视觉自适应可调光节能LED灯具的关键技术在于开关电源模块的制作，该模块依据模拟人体瞳孔有保持在不同光照情况下进入眼内的光量较为恒定的性质，通过自适应调光将LED灯的亮度渐变减弱，而通过模拟人体瞳孔的自适应变化从而使得进入眼里的光量保持恒定。开关电源模块主要利用单片机的PCA模块，设置出精准的16位软件定时器，定时让11脚电平翻转，从而模拟出精准的23.5KHZ的PWM；通过单片机的AD模块，用15脚读取1K可变电阻（旋钮）输入的电压，在程序中转变为相应的数值后，调整定时器定时时间来改变输出PWM的占空比。选择自适应模式时，芯片内部自动减少PWM的占空比,利用PWM控制LED灯驱动电路，具体如图3所示。所述LED驱动芯片U2由恒流源供电，某个输入端连接通过电阻连接单片机输出的PWM信号，对应输出端连接LED灯。 
本实用新型的具体的工作过程如下：当单片机启动后，首先初始化PCA功能模块的8位PWM模式、16位定时器0和AD功能模块；接下来判断用户是否按下连接到P1.7口的开关K，如果用户没有按下接连P1.7口的开关K，便启动16位定时器0，进入定时器0中断服务程序后，开启AD转换，判断用户是否有扭动连接在P1.3AD口的变位器，有的话便更新PWM占空比，否则保持原来PWM值，最后通过定时器0实现PWM占空比自减；如果用户按下接连P1.7口的开关，则不开启16位定时器0，只开启AD转换模块，实时读取用户指定亮度。 
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的转换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (2)

1.一种视觉自适应可调光节能LED灯具，包括控制芯片及与控制芯片连接的手动调节模块、开关电源模块,所述开关电源模块输出端连接LED灯，其特征在于：还包括可根据人体瞳孔生物性的自适应调光曲线调整控制芯片输出的PWM信号的自适应调光模块及模式选择开关，自适应调光模块及模式选择开关均与控制芯片连接，通过模式选择开关实现手动调节调光模式和自适应调光模式的切换。
2.根据权利要求1所述的一种视觉自适应可调光节能LED灯具，其特征在于：还包括恒压电源模块，所述恒压电源模块从交流市电取电，将220V市电转换后为灯具内各功能模块供电。
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