CN203477954U - 热释电红外智能传感器控制的渐变式调光led日光灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，该渐变式调光LED日光灯包括灯管、分别位于该灯管两侧的两个灯头、设置在该灯管内的LED基板以及设置在LED基板上的LED灯串；其特点是，该渐变式调光LED日光灯包括热释电红外智能传感器和能够对该LED灯串进行渐变式调光的LED驱动器，该LED驱动器具有调光控制信号输入端；热释电红外智能传感器和LED驱动器均设置在灯头；热释电红外智能传感器的信号输出端与LED驱动器的调光控制信号输入端电连接。本实用新型的LED日光灯具有良好的散热性、节能效果和安全性能，产品的使用寿命也获得了提高。

Description

热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯

技术领域

本实用新型涉及LED日光灯。

背景技术

随着电子技术的发展，高效节能的LED日光灯得到了越来越广泛的应用。LED日光灯主要包括灯管、分别位于该灯管两侧的两个灯头、设置在该灯管内的LED基板、设置在LED基板上的LED灯串以及LED驱动器。在现有的LED日光灯中，LED灯驱动器均设置在灯管内，并位于LED灯基板的下方。由于LED驱动器在工作时也会产生大量热量，LED芯片在发光时产生的热量与LED驱动器在工作时产生的热量全部集中在灯管内，导致散热不良，很容易对LED灯串以及LED驱动器中的电解电容等器件造成损害，从而缩短了LED灯的使用寿命。此外，在很多场所LED日光灯始终都处于发光状态，不能根据场所内是否有人对LED日光灯的发光亮度进行自动调节，造成了对电能的浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够通过红外感应控制来实现渐变式调光的LED日光灯，该LED日光灯具有良好的散热性和节能效果。

本实用新型所采用的技术方案是：热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，该渐变式调光LED日光灯包括灯管、分别位于该灯管两侧的两个灯头、设置在该灯管内的LED基板以及设置在LED基板上的LED灯串；其特点是，该渐变式调光LED日光灯包括热释电红外智能传感器和能够对该LED灯串进行渐变式调光的LED驱动器，该LED驱动器具有调光控制信号输入端；热释电红外智能红外传感器和LED驱动器均设置在灯头；热释电红外智能传感器的信号输出端与LED驱动器的调光控制信号输入端电连接。 

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的LED日光灯将LED驱动器设置在灯头中，减小了LED驱动器产生的热量对LED芯片的影响，同时也对LED驱动器中的电解电容起到了保护作用；另外，由于本实用新型LED日光灯设有热释电红外智能传感器，可以根据LED日光灯的工作场所是否有人自动调整LED日光灯的发光状态，减小了LED灯串的实际发光时间量，从而使得本实用新型LED日光灯的使用寿命获得了极大地延长；

2.本实用新型的LED日光灯采用了热释电红外智能传感器控制，该热释电红外智能传感器的内部集成了热释电敏感元、A/D模数转换器及逻辑控制器，使其集人体感应灵敏度设置、环境照度设置、强点灯延时时间设置、人体感应信号检测、环境照度检测、感应信号的阈值鉴别及输出调光控制信号等诸多功能于一身。当人体在其感应区域内移动时，由于菲涅尔透镜的作用，热释电红外智能传感器的敏感元件接收红外线辐射的变化，将其热能转换成电能，其表现形式为电压幅度的变化，经A/D模数转换器变成数字信号，由内部逻辑控制电路确认感知人体后，热释电红外智能传感器向调光电路输出强点灯的控制信号，LED日光灯以较大的功率发光，此时智能传感器的强点灯控制信号将延时t秒。延时结束后如感应不到人体，热释电红外智能传感器再向调光电路输出弱点灯控制信号，LED日光灯以较小的功率发光，从而实现节能的效果；

3.本实用新型的LED日光灯可通过模拟调光电路实现渐变式调光，从而降低了产品的制造成本；在调光时，强点灯时的亮度变化范围达到80%～100%，弱点灯时的亮度变化范围达到5%～50%；

4. 本实用新型LED日光灯的一个灯头的两根针脚短路连接，减小了因更换日光灯而造成触电的可能，提高了产品的安全性能；

5.  本实用新型的LED日光灯可直接替换直管荧光灯使用，无需安装和外部接线，使用方便。 

附图说明

图1是本实用新型的渐变式调光LED日光灯的一个实施例的剖面示意图。

图2是本实用新型的LED日光灯的一个实施例的电路方框图。

图3是本实用新型的LED日光灯的一个实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作出进一步说明。

请参考图1。根据本实用新型一实施例的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯包括灯管1、分别位于灯管1两侧的两个灯头2a和2b、设置在灯管1内的LED基板3、设置在LED基板3上的LED灯串4、热释电红外智能传感器5和能够对该LED灯串4进行渐变式调光的LED驱动器6。LED驱动器6具有调光控制信号输入端。热释电红外智能传感器5和LED驱动器6均设置在灯头；热释电智能传感器5的信号输出端与LED驱动器6的调光控制信号输入端电连接。在一实施方式中，灯管的材质为PC；LED基板3为铝基板，该铝基板的底面上设有铝条散热片。

在一种优选的实施例中，LED驱动器6包括LED驱动电路板6a和EMI滤波器电路板6b，LED驱动电路板6a和热释电红外智能传感器5一同设置在一个灯头2a内，EMI滤波器电路板6b设置在另一个灯头2b内。该两个灯头2a、2b均具有两根针脚；其中，设置有LED驱动电路板和热释电红外智能传感器的那个灯头2a的两根针脚短路连接。

请参考图2和图3。LED驱动电路板6a包括整流滤波电路61、稳压电路62、LED驱动电路63和调光电路64。EMI滤波器电路板6b包括EMI滤波电路60。EMI滤波电路60的输入端通过一对输入端子L、N与交流电源电连接。整流滤波电路61的输入端与EMI滤波电路60的输出端电连接。稳压电路62的输入端与整流滤波电路61的输出端电连接。

调光电路64的输入端为LED驱动器6的调光控制信号输入端，调光电路64用于产生占空比可调的PWM调光信号或者是电压值呈逐渐递增和衰减的模拟调光信号。调光电路64可采用能够产生占空比可调的PWM信号的单片机或者是模拟调光电路。图3示出了模拟调光电路的示例。该模拟调光电路包括第一电阻R13、第二电阻R14、二极管D5和电容E3。第一电阻R13的一端与热释电红外智能传感器5的信号输出端电连接，另一端与LED驱动电路63的控制输入端电连接；二极管D5的正极与第一电阻R13的一端电连接，负极与第二电阻R14的一端电连接，第二电阻R14的另一端与第一电阻R13的另一端电连接；电容E3的一端电连接于第二电阻R14的另一端与第一电阻R13的另一端的共接点，另一端接地。在图3给出的实施方式中，为了提供较大的输出电流，模拟调光电路包括信号放大电路，该信号放大电路包括PNP三极管Q2和第三电阻R15；PNP三极管Q2的基极电连接于第二电阻R14的另一端与第一电阻R13的另一端的共接点，发射极与LED驱动电路的控制输入端电连接，集电极与第三电阻R15串联后接地。

LED驱动电路63的电源输入端与稳压电路62的第一输出端电连接。LED驱动电路63的控制输入端与调光电路64的输出端连接，用于接收调光电路64输出的PWM调光信号或模拟调光信号，并驱动LED灯串4发光。在图3的示例中，LED驱动电路63主要包括一块LED驱动芯片IC2，该LED驱动芯片IC2为公知技术，其DIM脚作为LED驱动电路63的控制输入端。

热释电红外智能传感器5包括菲涅尔透镜51、控制电路基板52和设置在该控制电路基板上的敏感元件。菲涅尔透镜51位于敏感元件的上方，并固定在该控制电路基板52上。控制电路基板52包括LDO稳压电路54，LDO稳压电路54的输入端与稳压电路62的第二输出端电连接，用于为热释电红外智能传感器5的工作提供电源。该LDO稳压电路54主要由一LDO稳压芯片IC1构成，该LDO稳压芯片IC1为公知的芯片。优选地，热释电红外智能传感器可采用具有四个敏感元件的四元式热释电红外智能传感器。

 根据本实用新型一实施例的LED日光灯的工作过程是：交流电源通过EMI滤波电路60、整流滤波电路61使其变为直流电压，该直流电压作为稳压电路62的电源供应端。稳压电路62有二路电源输出：一路作为LED驱动电路63的电源，另一路提供给控制电路基板52上的LDO稳压电路54，LDO稳压电路54的作用是向智能传感器5提供更稳定的直流电源。当热释电红外智能传感器5感知人体时，热释电红外智能传感器5输出高电平，通过二极管D5、第二电阻R14给电容E3充电，使PNP三极管Q2的发射极电位逐步提高，从而控制LED驱动芯片IC2的DIM脚的电位逐步提高，使LED芯片逐渐变亮，即由弱点灯状态逐渐变亮至强点灯状态，此时智能传感器的高电平信号将延时t秒（强点灯期间如再感知人体将重复延时）。反之，当人离开，延时结束后，热释电红外智能传感器5输出低电平，电容E3通过第一电阻R13放电，使PNP三极管Q2的发射极电位逐步下降，从而使LED驱动芯片IC2的DIM脚电位逐步下降，使LED芯片逐渐变暗至弱点灯的状态。

以商场地下车库改造为例，将本实用新型的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯与普通的16W的LED日光灯进行对比。如果采用普通的LED日光灯，因其长期工作在长明状态，LED芯片及其驱动电路始终处于满负荷工作状态，发热、光衰的问题无法得到解决；另外，驱动电路中的电解电容也始终工作于高温状态，LED日光灯的寿命必将受到极大影响。而如果采用本实用新型的LED日光灯，则由于其绝大多数的时间是工作在弱点灯状态，功率消耗仅为2.5W。当热释电红外智能传感器感知移动中的人或车后，将自动地使LED日光灯由弱点灯状态（2.5W）渐亮至强点灯状态（16W），此时功率消耗为16W，强点灯期间如再感知移动人体或车将重复延时，延时结束后再自动地由强点灯状态（16W）逐渐变暗至弱点灯状态（2.5W）。据推算，本实用新型的LED日光灯能耗为普通LED日光灯的22%左右，节电率为92%左右。

本实用新型由于较好地控制了发热，减小了光衰，延长了LED芯片的光效和寿命。同时，由于发热量的减小也延长了LED驱动器的寿命。

Claims (10)

1.热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，所述的渐变式调光LED日光灯包括灯管、分别位于该灯管两侧的两个灯头、设置在该灯管内的LED基板以及设置在所述LED基板上的LED灯串；

其特征在于，该渐变式调光LED日光灯包括热释电红外智能传感器和能够对该LED灯串进行渐变式调光的LED驱动器，该LED驱动器具有调光控制信号输入端；所述的热释电红外智能传感器和所述的LED驱动器均设置在灯头；

所述的热释电红外智能传感器的信号输出端与所述LED驱动器的调光控制信号输入端电连接。

2.如权利要求1所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述灯管的材质为PC；所述的LED基板为铝基板，该铝基板的底面上设有铝条散热片。

3.如权利要求1所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的LED驱动器包括LED驱动电路板和EMI滤波器电路板，所述的LED驱动电路板和所述的热释电红外智能传感器一同设置在一个灯头内，所述的EMI滤波器电路板设置在另一个灯头内。

4.如权利要求3所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的两个灯头均具有两根针脚；其中，设置有LED驱动电路板和热释电红外智能传感器的那个灯头的两根针脚短路连接。

5.如权利要求3所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的LED驱动电路板包括整流滤波电路、稳压电路、LED驱动电路和调光电路；所述的EMI滤波器电路板包括EMI滤波电路；

该EMI滤波电路的输入端与交流电源电连接；

该整流滤波电路的输入端与所述EMI滤波电路的输出端电连接;

该稳压电路的输入端与整流滤波电路的输出端电连接；

该调光电路的输入端为LED驱动器的调光控制信号输入端，该调光电路用于产生占空比可调的PWM调光信号或者是电压值呈逐渐递增和衰减的模拟调光信号；

所述LED驱动电路的电源输入端与所述稳压电路的第一输出端电连接；LED驱动电路的控制输入端与所述调光电路的输出端连接，用于接收调光电路输出的PWM调光信号或模拟调光信号，并驱动所述的LED灯串发光。

6.如权利要求5所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的调光电路为能够产生占空比可调的PWM信号的单片机。

7.如权利要求5所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的调光电路为模拟调光电路，该模拟调光电路包括第一电阻、第二电阻、二极管和电容；所述的第一电阻的一端与所述热释电红外智能传感器的信号输出端电连接，另一端与LED驱动电路的控制输入端电连接；所述的二极管的正极与该第一电阻的一端电连接，负极与第二电阻的一端电连接，第二电阻的另一端与第一电阻的另一端电连接；所述电容的一端电连接于第二电阻的另一端与第一电阻的另一端的共接点，另一端接地。

8.如权利要求7所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的模拟调光电路包括信号放大电路；所述的信号放大电路包括PNP三极管和第三电阻；所述的PNP三极管的基极电连接于第二电阻的另一端与第一电阻的另一端的共接点，发射极与LED驱动电路的控制输入端电连接，集电极与第三电阻串联后接地。

9.如权利要求5所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的热释电红外智能传感器包括菲涅尔透镜、控制电路基板和设置在该控制电路基板上的敏感元件；所述的菲涅尔透镜位于敏感元件的上方，并固定在该控制电路基板上；所述的控制电路基板包括LDO稳压电路，该LDO稳压电路的输入端与所述稳压电路的第二输出端电连接，用于为热释电红外智能传感器的工作提供电源。

10.如权利要求9所述的热释电红外智能传感器控制的渐变式调光LED日光灯，其特征在于，所述的热释电红外智能传感器为四元式热释电红外智能传感器。

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