CN204465976U

CN204465976U - 光伏储能供电式微波感应led楼道灯

Info

Publication number: CN204465976U
Application number: CN201520131588.4U
Authority: CN
Inventors: 周克宁; 张成伟
Original assignee: Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Lover Health Science and Technology Development Co Ltd
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2025-03-09

Abstract

本实用新型公开了光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其微波发射接收电路包括微波晶体管Q1及辅助元器件，微波发射接收电路通过多普勒效应产生的频差信号输入到信号检测及LED恒流驱动电路；信号检测及LED恒流驱动发光电路包括红外接收器芯片U2、LED恒流驱动芯片U3，红外接收器芯片U2用于微波信号检测，当检测到频差信号时，该红外接收器芯片U2放大该频差信号，并产生控制逻辑信号输出，控制逻辑信号用于控制LED恒流驱动芯片U3的输出。本实用新型利用多普勒效应开发的微波感应技术能有效地解决红外或声控技术存在的问题。微波感应楼道灯感应控制原理也适合选用220V民用电源供电的灯源，如白炽灯、节能灯或交流供电的LED灯。

Description

光伏储能供电式微波感应LED楼道灯

技术领域

本实用新型属于电节能产品技术领域，具体涉及一种一体化光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，主要用于办公楼、居民楼等场合晚间自动感应照明。

背景技术

目前普遍使用的楼道灯绝大多数采用白炽灯或节能灯，其采用的感应控制技术主要还是以声控及红外感应技术为主，此两种现有技术各自存在如下不足之处：

声控技术需要人发出响声才能控制灯亮，控制不灵敏；而红外感应在环境温度>37度时会感应失效，因而上述两种产品均存在使用不便的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏储能供电式微波感应LED楼道灯。

本实用新型采取以下技术方案：光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，包括微波发射接收电路、信号检测及LED恒流驱动发光电路，所述的微波发射接收电路包括微波晶体管Q1及辅助元器件，微波发射接收电路通过多普勒效应产生的频差信号输入到信号检测及LED恒流驱动电路；所述的信号检测及LED恒流驱动发光电路包括红外接收器芯片U2、LED恒流驱动芯片U3，红外接收器芯片U2用于微波信号检测，当检测到频差信号时，该红外接收器芯片U2放大该频差信号，并产生控制逻辑信号输出，控制逻辑信号用于控制LED恒流驱动芯片U3的输出。

优选的，微波发射接收电路结构如下：蓄电池接入端JP1的+端接二极管D1阳极端，-端接信号地SGND；二极管D1的阴极端为+12V电源端，二极管D1的阴极端与3.3V集成稳压电路U1的Vin端及电源指示发光二极管LD19阳极联接，电源指示发光二极管LD19的阴极接电阻R0一端，电阻R0另一端接信号地；3.3V集成稳压电路U1的Vout端为+3.3V，该端接电阻R1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5的一端、微波晶体管Q1的集电极、3.3V滤波电容C0的正端；电容C2、电容C3、电容C4、电容C5的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；电阻R1的另一端接电阻R2、谐振电容C1的一端，谐振电容C1另一端接信号地；电阻R2的另一端、电阻R3的一端、微波晶体管Q1的基极相连，电阻R3另一端接信号地，微波晶体管Q1的发射极接发射天线L1一端；发射天线L1的另一端接电容C6、电容C7、电阻R4、电阻R5的联接点，其中，电容C6、电容C7、电阻R4的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；电阻R5的另一端接电容C8、电阻R6、电容C9的联接点，电容C8、电阻R6、电容C9的另一端接信号地。

优选的，发射天线和/或接收天线采用PCB铜箔走线形成。

优选的，发射天线由长度10mm、间隔2mm、宽度0.5mm来回3次回型走线而成。

优选的，接收天线由19mm×22mm、宽度为0.5mm的框型走线而成。

优选的，信号检测及LED恒流驱动发光电路结构如下：红外接收器芯片U2的1脚接信号地，2脚接LED恒流驱动芯片U3的2脚，3脚接光敏电阻TR、电阻R13的一端，4脚接光敏电阻TR、电阻R13的另一端、电容C16的一端，电容C16的另一端接信号地；红外接收器芯片U2的5脚接电阻R14、电容C17的一端，电容C17另一端接信号地，红外接收器芯片U2的6脚接电阻R14的另一端，7脚接电容C14、电容C15的一端及信号地，8脚接+3.3V；电容C14、电容C15的另一端接+3.3V；红外接收器芯片U2的9脚接电阻R7、光敏电阻RL的一端，11脚、电阻R7的另一端接+3.3V，10脚接电阻R8的一端，电阻R8另一端接信号地；红外接收器芯片U2的12脚接电阻R10、电容C12的一端，电阻R10、电容C12的另一端接电阻R9、红外接收器芯片U2的13脚，电阻R9的另一端接电容C10的一端，电容C10的另一端接红外接收器芯片U2的16脚；红外接收器芯片U2的14脚接电阻R5、电容C8、电阻R6、电容C9的联接点，15脚接电容C11、电阻R11、电阻DRT、电阻R12的联接点；电容C11、电阻R11的另一端接电阻DR及红外接收器芯片U2的16脚，电阻DR的另一端与电阻DRT的另一端联接；电阻R12的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的4脚接电容C18、电容C19及+12V的联接点，电容C18、电容C19的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的3脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接电容C20的一端，电容C20的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的2脚接红外接收器芯片U2的2脚，1脚接电阻R16、电阻R17、LED灯组阴极的联接点；电阻R16、电阻R17及红外接收器芯片U2的7、8脚接信号地；LED灯组的阳极端接储能电感L1、电容C21、电容C22的联接点，电容C21、电容C22的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的5、6脚接储能电感L1的另一端、二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接信号地。

优选的，LED灯组共18颗灯珠，由3个灯珠串联构成一组，6组再并联而成。

本实用新型提供了一种由蓄电池供电的微波感应式LED楼道灯。12V蓄电池作为储能元件是供电主体,提供整个电路的工作电源。一个微波晶体管与PCB天线及辅助的电阻、电容元件构成微波发射接收器。同时采用红外接收器及恒流控制器等元件构成信号检测及LED驱动电路。整个电路都设计在同一块印刷电路板上，即将微波发射接收、信号检测及LED驱动及LED灯珠等电路和元件都装配在一块PCB板上，构成一体化的微波感应LED楼道灯。

附图说明

图1是微波发射接收电路。

图1中：

JP1：蓄电池接入端

D1：电池极性反接保护二极管

LD19：电源指示发光二极管

U1：3.3V集成稳压电路(7533)

C0：3.3V滤波电容

R0：发光二极管限流电阻

R1～R3：微波晶体管工作点设置电阻

C1：谐振电容

C2～C5：发射电路滤波电容

Q1：微波晶体管

L1：PCB板发射天线

L2：PCB板接收天线

R1～R3：信号耦合电容

R5～R6：信号分压电阻

R4、C6、C7：频差电路的电阻和电容

C8、C9：信号滤波电容

图2是信号检测及LED恒流驱动发光电路。

图2中：

U2：红外接收器芯片(BISS0001)

U3：LED恒流驱动芯片(FP7102)

R7：U2输出控制端电阻

RL：光敏电阻

R8：U2内置运放偏置电流控制电阻

R9、R10：U2内部第二级运放增益电阻

C10、C12：U2内部第二级运放增益电容

R11、DR、DRT：U2内部第一级运放增益调节电阻

C11、C13：U2内部第一级运放增益电容

C14、C15：U2芯片电源滤波电容

TR3、R13：延时时间调节电阻

C16：延时时间固定电容

R14：封锁时间电阻

C17：封锁时间电容

C18、C19：12V电源滤波电容

R15、C20：U3内部振荡器外接电阻、电容

D2：续流二极管

L1：储能电感

C21、C22：输出电压滤波电容

LED1～LED18：LED灯珠

R16、R17：电流检测电阻

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型优选实施例作详细说明。

参见图1－2，本实施例光伏储能供电式微波感应LED楼道灯包括微波发射接收、信号检测及LED恒流驱动发光电路。

图1为微波发射接收电路部分，其发射天线与接收天线均采用PCB铜箔走线形成。发射天线是由长度10mm、间隔2mm、宽度0.5mm来回3次回型走线而成，接收天线由19mm×22mm、宽度也为0.5mm的框型走线而成。

微波晶体管Q1和辅助元件组成发射接收电路，其多普勒效应产生的频差信号输入到信号检测电路及LED恒流驱动电路。

此部分电路元件的联接关系是：JP1的+端接D1阳极端，-端接信号地SGND；D1的阴极端为+12V电源端，该端与U1的Vin端和LD19(HS2835)阳极联接，LD19的阴极接电阻R0(4K7)一端，R0另一端接信号地；U1的Vout端为+3.3V，该端接R1(100欧)和C2～C5的一端，Q1的集电极及C0的正端；C2～C5的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；R1的另一端接R2和C1的一端，C1另一端接信号地；R2的另一端和R3的一端及Q1的基极相连，R3另一端接信号地，Q1的发射极接发射天线L1一端；发射天线的另一端接C6、C7、R4、R5的联接点，其中，C6、C7、R4的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；R5的另一端接C8、R6、C9的联接点，C8、R6、C9的另一端接信号地。3.3V集成稳压电路U1可以选用7533。

相应元器件的作用如下：JP1为接线柱，蓄电池的引线通过J1接入；D1为防止电池反接损坏电路的保护二极管；U1为+3.3V输出的稳压芯片，为微波发射接收电路及信号检测电路提供工作电源；R1、R2、R3为Q1建立合适工作点，使Q1能产生振荡；C2～C5起电源滤波作用，同时也起改变发射信号强度的作用；C1是谐振电容；L1为发射天线，同时也为谐振电感；C6、C7、R4构成频差电路，以产生多普勒频差信号；R5、C8、R6、C9组成分压及滤波作用，频差信号经该电路分压并滤波。

图2为信号检测及LED恒流驱动发光电路，该部分主要由两片芯片作为核心。U2是红外控制器，其功能也可用于微波信号检测，该芯片具有放大、控制逻辑信号延时及禁止输出等多种特性。当检测到频差信号时，该芯片放大该信号，并产生控制逻辑信号输出。而控制逻辑信号用来控制U3恒流LED驱动器的输出。红外接收器芯片U2可选用BISS0001，LED恒流驱动芯片U3可选用FP7102。

此部分电路元件联接关系：U2的1脚接信号地，2脚接U3的2脚，3脚接TR和R13的一端，4脚接TR和R13的另一端及C16的端、C16的另一端接信号地；U2的5脚接R14及C17的一端、C17另一端接信号地，U2的6脚接R14的另一端，7脚接C14、C15的一端及信号地，8脚接+3.3V；C14、C15的另一端也接+3.3V；U2的9脚接R7和RL的一端，11脚和R7的另一端接+3.3V，10脚接R8，R8另一端接信号地；U2的12脚接R10、C12的一端，R10、C12的另一端接R9和U2的13脚，R9的另一端接C10，C10的另一端接U2的16脚；U2的14脚接R5、C8、R6、C9的联接点，15脚接C11、R11、DRT、R12的联接点；C11、R11的另一端接DR及U2的16脚，DR的另一端与DRT的另一端联接；R12的另一端接C13的一端，C13的另一端接信号地。U3的4脚接C18、C19及+12V的联接点，C18、C19的另一端接信号地；U3的3脚接R15的一端，R15的另一端接C20的一端，C20的另一端接信号地；U3的2脚接U2的2脚，1脚接R16、R17、LED1～LED18(由3个灯珠串联构成一组，6组再并联，共18颗灯珠)阴极的联接点；R16、R17及U2的7、8脚接信号地；LED1～LED18的阳极端接L1、C21、C22的联接点，C21、C22的另一端接信号地；U3的5、6脚接L1的另一端和D2的阴极，D2的阳极接信号地。

相应元器件的作用如下：U2为红外接收器芯片，起检测微波感应信号的作用，同时具备输出控制信号的延时、信号禁止输出等功能；R7和RL构成光敏信号检测电路，U2检测其联接处的电位变化用于允许或禁止输出控制信号的发生；R8是U2内置运放偏置电流控制电阻；R9、R10、C10、C12是U2第二级运放增益电阻及电容，其值决定第二级运放的增益和频带；R11、DR、DRT、C11、C13为U2内部第一级运放增益调节电阻及增益电容，其值决定第一级运放的增益和频带；C14、C15的为U2的电源滤波电容，以消除3.3V电源杂波干扰；TR、R13和C16组成输出控制信号延时电路，其值决定了控制信号的有效时间；R14及C17决定U2输出控制信号的封锁时间；C18、C19为+12V的滤波电容；U3为LED恒流驱动器，用以驱动LED灯珠发光；R15、C20为U3内部振荡器外接电阻、电容，其值决定U3工作频率；D2、L1、C21、C22构成了BUCK降压式的电路结构，其中，D2起续流作用，L1起储能作用，C21、C22起滤波作用；LED1～LED18为LED灯珠，起发光作用；R16、R17是LED电流的取样电阻，其两端电压作为反馈信号给U3，U3据此自动调节输出给LED的电流。

本实用新型利用多普勒效应开发的微波感应技术能有效地解决现有技术存在的上述问题。微波感应楼道灯的灯源可选白炽灯、节能灯和LED灯，而供电电源可采用220V民用电源。最节能的组合方式是灯源选用LED灯，电源采用光伏储能供电方式，储能载体为蓄电池。这种组合方式不仅不需花电能的费用，而且能有效地延长储能蓄电池的供电时间。

Claims

1.光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是包括微波发射接收电路、信号检测及LED恒流驱动发光电路，所述的微波发射接收电路包括微波晶体管Q1及辅助元器件，微波发射接收电路通过多普勒效应产生的频差信号输入到信号检测及LED恒流驱动电路；所述的信号检测及LED恒流驱动发光电路包括红外接收器芯片U2、LED恒流驱动芯片U3，红外接收器芯片U2用于微波信号检测，当检测到频差信号时，该红外接收器芯片U2放大该频差信号，并产生控制逻辑信号输出，控制逻辑信号用于控制LED恒流驱动芯片U3的输出。

2.如权利要求1所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的微波发射接收电路结构如下：蓄电池接入端JP1的+端接二极管D1阳极端，-端接信号地SGND；二极管D1的阴极端为+12V电源端，二极管D1的阴极端与3.3V集成稳压电路U1的Vin端及电源指示发光二极管LD19阳极联接，电源指示发光二极管LD19的阴极接电阻R0一端，电阻R0另一端接信号地；3.3V集成稳压电路U1的Vout端为+3.3V，该端接电阻R1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5的一端、微波晶体管Q1的集电极、3.3V滤波电容C0的正端；电容C2、电容C3、电容C4、电容C5的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；电阻R1的另一端接电阻R2、谐振电容C1的一端，谐振电容C1另一端接信号地；电阻R2的另一端、电阻R3的一端、微波晶体管Q1的基极相连，电阻R3另一端接信号地，微波晶体管Q1的发射极接发射天线L1一端；发射天线L1的另一端接电容C6、电容C7、电阻R4、电阻R5的联接点，其中，电容C6、电容C7、电阻R4的另一端接接收天线L2，同时也接信号地；电阻R5的另一端接电容C8、电阻R6、电容C9的联接点，电容C8、电阻R6、电容C9的另一端接信号地。

3.如权利要求2所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的发射天线和/或接收天线采用PCB铜箔走线形成。

4.如权利要求3所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的发射天线由长度10mm、间隔2mm、宽度0.5mm来回3次回型走线而成。

5.如权利要求3所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的接收天线由19mm×22mm、宽度为0.5mm的框型走线而成。

6.如权利要求1所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的信号检测及LED恒流驱动发光电路结构如下：红外接收器芯片U2的1脚接信号地，2脚接LED恒流驱动芯片U3的2脚，3脚接光敏电阻TR、电阻R13的一端，4脚接光敏电阻TR、电阻R13的另一端、电容C16的一端，电容C16的另一端接信号地；红外接收器芯片U2的5脚接电阻R14、电容C17的一端，电容C17另一端接信号地，红外接收器芯片U2的6脚接电阻R14的另一端，7脚接电容C14、电容C15的一端及信号地，8脚接+3.3V；电容C14、电容C15的另一端接+3.3V；红外接收器芯片U2的9脚接电阻R7、光敏电阻RL的一端，11脚、电阻R7的另一端接+3.3V，10脚接电阻R8的一端，电阻R8另一端接信号地；红外接收器芯片U2的12脚接电阻R10、电容C12的一端，电阻R10、电容C12的另一端接电阻R9、红外接收器芯片U2的13脚，电阻R9的另一端接电容C10的一端，电容C10的另一端接红外接收器芯片U2的16脚；红外接收器芯片U2的14脚接电阻R5、电容C8、电阻R6、电容C9的联接点，15脚接电容C11、电阻R11、电阻DRT、电阻R12的联接点；电容C11、电阻R11的另一端接电阻DR及红外接收器芯片U2的16脚，电阻DR的另一端与电阻DRT的另一端联接；电阻R12的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的4脚接电容C18、电容C19及+12V的联接点，电容C18、电容C19的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的3脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接电容C20的一端，电容C20的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的2脚接红外接收器芯片U2的2脚，1脚接电阻R16、电阻R17、LED灯组阴极的联接点；电阻R16、电阻R17及红外接收器芯片U2的7、8脚接信号地；LED灯组的阳极端接储能电感L1、电容C21、电容C22的联接点，电容C21、电容C22的另一端接信号地；LED恒流驱动芯片U3的5、6脚接储能电感L1的另一端、二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接信号地。

7.如权利要求6所述的光伏储能供电式微波感应LED楼道灯，其特征是：所述的LED灯组共18颗灯珠，由3个灯珠串联构成一组，6组再并联而成。