CN205830110U - 一种感应应急led灯的电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种感应应急LED灯的电路结构，解决了以往LED灯的光感应器件置于灯体外，干扰性大，不易检测光亮度问题。本实用新型包含输入电路、PSR电源、充电电路、锂离子电池、电池保护电路、升压控制电路、LED模组、场效应管、MCU控制电路、光敏电阻、人体感应器件、稳压源；所述输入电路输出端连接所述PSR电源输入端，PSR电源为两路输出，一路连接充电电路，一路并行连接LED模组、人体感应器件和稳压源；所述充电电路输出端连接锂离子电池正极，在所述锂离子电池的正负极端并形连接有电池保护电路；所述锂离子电池与LED模组之间连接有升压控制电路；所述LED模组的负极与MCU控制电路之间连接有场效应管。

Description

一种感应应急LED灯的电路结构

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯电路结构，尤其涉及一种感应应急LED灯的电路结构。

背景技术

目前，市场上现有的LED感应应急灯主要是在灯体外部连接光感应器件，由于该光感应器件置于灯体外部，容易产生干扰，而且还不易检测光亮度的大小，电路复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种感应应急LED灯的电路结构，解决了以往LED灯的光感应器件置于灯体外，容易产生干扰，不易检测光亮度大小的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种感应应急LED灯的电路结构，包含输入电路，PSR电源、充电电路、锂离子电池、电池保护电路、升压控制电路、LED模组、场效应管、MCU控制电路、光敏电阻、人体感应器件、稳压源；

所述输入电路输出端连接所述PSR电源输入端，PSR电源为两路输出，一路Vchg连接所述充电电路输入端，一路Vled并行连接所述LED模组、人体感应器件和稳压源；

所述充电电路输出端连接所述锂离子电池正极端，在所述锂离子电池的正负极端并形连接有所述电池保护电路；

所述锂离子电池与所述LED模组之间连接有所述升压控制电路；

所述LED模组的负极端与所述MCU控制电路之间连接有所述场效应管；

所述MCU控制电路上设有IO1/IO2/IO3/IO4/IO5管脚，其中的IO1管脚连接所述PSR电源输出的一路Vchg，其中的IO2管脚连接所述光敏电阻的信号采集端，其中的IO3管脚连接所述升压控制电路的EN管脚，其中的IO4管脚连接所述场效应管的漏极，其中的IO5管脚连接所述人体感应器件的SO管脚。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述PSR电源输出的一路Vled给LED模组、人体感应器件、稳压源提供工作电源，所述PSR电源输出的一路Vchg通过所述充电电路给所述锂离子电池提供工作电源，充电电路为锂离子电池充电并控制充电状态。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述PSR电源选用一款基于隔离反激式恒压恒流开关电源，所述充电电路选用一款恒流恒压开关充电电路。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述电池保护电路为二合一单片集成电路，采用SOT23-5封装，可以检测工频电源的正常或者异常状态，可以判断是白天还是夜晚，可以判断是否有运动的人体或者物体，最终控制LED模组和升压控制电路的工作状态。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述升压控制电路，通过其中的集成电路控制，利用锂离子电池的电能为LED模组提供合适的电流和电压。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述场效应管为单刀单掷开关，选用低压大电流的MOS场效应管，场效应管用来控制LED模组的工作状态。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述MCU控制电路內建2个比较器，采用SO-8封装。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述光敏电阻和所述人体感应器件直接焊接在所述MCU控制电路的电路板上，通过MCU控制电路的软件来实现控制。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述稳压源给所述MCU控制电路、所述光敏电阻提供稳定的5V直流电压。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述LED模组为LED串并联组合。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述输入电路，通过整流和滤波将工频交流电压转换为脉动直流电压VRDC。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型公开的一种感应应急LED灯的电路结构，通过控制电路的MCU含有两个比较器，将光感应器件的光敏电阻和人体感应器件置于灯体内部，通过MCU的软件来实现所有控制，使得该灯体不容易产生干扰，而且还可检测光亮度的大小；

本实用新型通过在离子电池与LED模组之间设置升压控制电路，使得锂离子电池转换成光能的效率可达到95％以上；

本实用新型的功率因数高，节约电能，绿色环保；

本实用新型的电路简单，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的电路原理图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式的MCU控制电路的工作流程图。

附图标记说明：

1-输入电路，2-PSR电源，3-充电电路，4-锂离子电池，5-保护电路，6-升压控制电路，7-LED模组，8-场效应管，9-MCU控制电路，10-光敏电阻，11-人体感应器件，12-稳压源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

如图1～2所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的一种感应应急LED灯的电路结构；其特征在于：所述的电路结构包含输入电路1，PSR电源2、充电电路3、锂离子电池4、电池保护电路5、升压控制电路6、LED模组7、场效应管8、MCU控制电路9、光敏电阻10、人体感应器件11、稳压源12；

如图所示，所述输入电路1输出端连接所述PSR电源2输入端，PSR电源2为两路输出，一路Vchg连接所述充电电路3输入端，一路Vled并行连接所述LED模组7、人体感应器件11和稳压源12；

如图所示，所述充电电路3输出端连接所述锂离子电池4正极端，在所述锂离子电池4的正负极端并形连接有所述电池保护电路5；

如图所示，所述锂离子电池4与所述LED模组7之间连接有所述升压控制电路6；

如图所示，所述LED模组7的负极端与所述MCU控制电路9之间连接有所述场效应管8；

如图所示，所述MCU控制电路9上设有IO1/IO2/IO3/IO4/IO5管脚，其中的IO1管脚连接所述PSR电源2输出的一路Vchg，其中的IO2管脚连接所述光敏电阻10的信号采集端，其中的IO3管脚连接所述升压控制电路6的EN管脚，其中的IO4管脚连接所述场效应管8的漏极，其中的IO5管脚连接所述人体感应器件11的SO管脚。

优选的，如图所示：所述PSR电源2输出的一路Vled给LED模组7、人体感应器件11、稳压源12提供工作电源，所述PSR电源2输出的一路Vchg通过所述充电电路3给所述锂离子电池4提供工作电源。

优选的，如图所示：所述PSR电源2选用一款基于隔离反激式恒压恒流开关电源，通过其中的集成电路控制，将脉动直流电压VRDC转换为恒定电流和恒定电压的低压直流电压VDC，PSR电源2具有多重保护功能，比如过温保护、过压保护、短路保护等，提高了可靠性。

优选的，如图所示：所述充电电路3选用一款恒流恒压开关充电电路，充电电路3为锂离子电池4充电并控制充电状态，它具有恒流恒压涓流充电以及各种保护功能，还具有软启动功能，能有效限制冲击电流，还可以0电池电压充电。预设4.2V充电电压(精度1％)，涓流充电电压为2.9V，涓流大小为20mA左右。

优选的，如图所示：所述电池保护电路5为二合一单片集成电路，采用SOT23-5封装，电池保护电路5用于保护锂离子电池4免受过充、过放、输出过流、输出短路、反接、过温的危害。

优选的，如图所示：所述升压控制电路6，通过其中的集成电路控制，利用锂离子电池4的电能为LED模组7提供合适的电流和电压。

优选的，如图所示：所述场效应管8为单刀单掷开关，选用低压大电流的MOS场效应管，所述场效应管8用来控制LED模组7的工作状态。

优选的，如图所示：所述MCU控制电路9內建2个比较器，采用SO-8封装，可以检测工频电源的正常或者异常状态，可以判断是白天还是夜晚，可以判断是否有运动的人体或者物体，最终控制LED模组7和升压控制电路6的工作状态。

优选的，如图所示：所述光敏电阻10和所述人体感应器件11直接焊接在所述MCU控制电路9的电路板上，通过MCU控制电路9的软件来实现控制。

优选的，如图所示：所述稳压源12给所述MCU控制电路9、所述光敏电阻10提供稳定的5V直流电压。

优选的，如图所示：所述LED模组7为LED串并联组合。

优选的，如图所示：所述输入电路1，通过整流和滤波将工频交流电压转换为脉动直流电压VRDC。

本实用新型的工作原理：

加在输入电路1输入端的ACL和ACN两端的工频电压正常，电压Vled和Vchg都正常，MCU控制电路9管脚IO1始终为高电平，经过MCU控制电路9的运算处理，MCU控制电路9管脚IO3输出低电平，使升压控制电路6禁止工作。加在ACL和ACN两端的工频电压不正常，例如瞬间电压跌落、电压Vled也会瞬间跌落，经过MCU控制电路9的运算处理和判断，MCU控制电路9管脚IO3输出高电平，使升压控制电路6正常工作。当加在ACL和ACN两端的电压为0或者停电时，MCU控制电路9管脚IO1的电平会逐步下降直到为0，经过MCU控制电路9的运算处理和判断，MCU控制电路9管脚IO3输出高电平，使升压控制电路6工作，为LED模组7提供合适的电流电压。无论加在ACL和ACN两端的工频电压正常还是不正常，LED模组7的阳极都有一个正常的电压。

当人在感应器件11的感应范围之内走动时，感应器件11的管脚SO的输出电平发生变化，MCU控制电路9管脚IO5的电平状态随之变化，MCU控制电路9发生中断，控制电路9管脚IO4输出低电平并持续合适的时间TD，此时LED模组7停止工作(时间为TD)而不能发光，只有外界环境光的光敏电阻10有影响，在TD时间结束时，MCU控制电路9检查管脚IO2的状态。人体运动，且是夜晚，控制电路9管脚IO4输出高电平，场效应管8导通，LED模组7工作；人体运动，且是白天，控制电路9管脚IO4输出低电平，场效应管8截止开路，LED模组7不工作；人体不运动，无论白天还是夜晚，控制电路9管脚IO4输出低电平，场效应管8截止开路，LED模组7不工作。

光敏电阻10是直接接到MCU控制电路9管脚IO2的，控制电路9管脚IO2是MCU控制电路9中的比较器的输入端。MCU控制电路9判断是白天还是夜晚，是判断比较器输出的电平来进行的。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种感应应急LED灯的电路结构；其特征在于：所述的电路结构包含输入电路(1)，PSR电源(2)、充电电路(3)、锂离子电池(4)、电池保护电路(5)、升压控制电路(6)、LED模组(7)、场效应管(8)、MCU控制电路(9)、光敏电阻(10)、人体感应器件(11)、稳压源(12)；

所述输入电路(1)输出端连接所述PSR电源(2)输入端，PSR电源(2)为两路输出，一路Vchg连接所述充电电路(3)输入端，一路Vled并行连接所述LED模组(7)、人体感应器件(11)和稳压源(12)；

所述充电电路(3)输出端连接所述锂离子电池(4)正极端，在所述锂离子电池(4)的正负极端并形连接有所述电池保护电路(5)；

所述锂离子电池(4)与所述LED模组(7)之间连接有所述升压控制电路(6)；

所述LED模组(7)的负极端与所述MCU控制电路(9)之间连接有所述场效应管(8)；

所述MCU控制电路(9)上设有IO1/IO2/IO3/IO4/IO5管脚，其中的IO1管脚连接所述PSR电源(2)输出的一路Vchg，其中的IO2管脚连接所述光敏电阻(10)的信号采集端，其中的IO3管脚连接所述升压控制电路(6)的EN管脚，其中的IO4管脚连接所述场效应管(8)的漏极，其中的IO5管脚连接所述人体感应器件(11)的SO管脚。

2.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述PSR电源(2)输出的一路Vled给LED模组(7)、人体感应器件(11)、稳压源(12)提供工作电源，所述PSR电源(2)输出的一路Vchg通过所述充电电路(3)给所述锂离子电池(4)提供工作电源，充电电路(3)为锂离子电池(4)充电并控制充电状态。

3.如权利要求2所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述PSR电源(2)选用一款基于隔离反激式恒压恒流开关电源，所述充电电路(3)选用一款恒流恒压开关充电电路。

4.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述电池保护电路(5)为二合一单片集成电路，采用SOT23-5封装。

5.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述升压控制电路(6)，通过其中的集成电路控制，利用锂离子电池(4)的电能为LED模组(7)提供合适的电流和电压。

6.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述场效应管(8)为单刀单掷开关，选用低压大电流的MOS场效应管，场效应管(8)用来控制LED模组(7)的工作状态。

7.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述MCU控制电路(9)內建2个比较器，采用SO-8封装，可以检测工频电源的正常或者异常状态，可以判断是白天还是夜晚，可以判断是否有运动的人体或者物体，最终控制LED模组(7)和升压控制电路(6)的工作状态。

8.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述光敏电阻(10)和所述人体感应器件(11)直接焊接在所述MCU控制电路(9)的电路板上，通过MCU控制电路(9)的软件来实现控制。

9.如权利要求1所述的一种感应应急LED灯的电路结构，其特征在于：所述稳压源(12)给所述MCU控制电路(9)、所述光敏电阻(10)提供稳定的5V直流电压。