CN207599651U - 一种紧凑型带led电源的红外线人体感应器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，包括一感应器上盖和一感应器下盖，所述感应器下盖的前面有用于嵌入半圆弧形的菲涅尔镜片的容置槽，在菲涅尔镜片的后面，一个基板被竖立设置，基板上焊接热释电红外器件、光敏管和LED指示灯；一个反光镜将菲涅尔镜片的前面180º范围的人体接近信号反射进热释电红外器件的感应窗口；所述基板上设置外驱LED电源电路、红外线人体感应电路以及感应器控制电路。本实用新型将所有器件容纳于一个直径不超过10厘米的壳体内，且人体接近探测角达到180度。解决现有单一热释电红外传感器探测视角小的难题。本实用新型体积明显缩小，成本降低，电路的稳定性也提高。

Description

一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构

技术领域

本实用新型涉及照明装置，特别涉及一种能够自动开启照明灯的控制装置，尤其是一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构。

背景技术

现有技术中，节能的 LED照明灯已经十分普及，在园林道路、廊庭院落一般都设置LED照明灯，以便于夜晚为行人照明，由于是无人值守，这些照明灯或是长明，浪费能源，或是设置手动开关，不方便人们使用。

某些场合，当环境亮度低时也会有人的活动，这时，为了给人们提供照明，可以应用人体感应开关，当它感应到有人出现时打开灯、感应到无人出现时关闭灯，在给人们提供照明的同时起到了一定的节能作用。

在特殊场合，夜晚时即使无人也有低度的照明。此时，现有的人体感应开关的人体感应灯在无人时就会关闭灯，不能满足在这些特殊场合的需求，于是人们继续进行改进。

例如东莞市格尔电器科技有限公司申请的200920062488 . 5号，名称为：一种人体感应调光器和人体感应灯的中国实用新型专利，其技术方案为“一种人体感应灯，所述人体感应灯包括灯盘、灯管、灯管座和人体感应调光器。本实用新型的人体感应调光器和人体感应灯根据人体感应信号对灯管调光，从而当感应到有人时控制灯保持正常工作亮度，当感应到没人时不是关闭灯而是控制灯保持较低亮度，这样，在满足人们对照明的需求和方便使用的前提下节约了能源。”

通过分析可以看出，该专利的技术方案没有关于“人体感应调光器”外形结构的设计，仅仅是电路原理的描述，不能满足这种装置在园林道路、廊庭院落设置时，要注重外形美观，与环境和谐相容的要旨。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术“人体感应调光器没有外形结构的设计，仅仅是电路原理的描述，不能满足这种装置在园林道路、廊庭院落设置时，要注重外形美观，与环境和谐相容的要旨”的不足，设计制造了一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，本专利的优点是整体结构紧凑，美观与环境和谐融合，功能多，满足多种使用要求。

本实用新型通过采用以下技术方案来实现。

实施一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，包括

一感应器上盖和一感应器下盖，所述感应器下盖的前面有用于嵌入半圆弧形的菲涅尔镜片的容置槽，在菲涅尔镜片的后面，一个基板被竖立设置，基板朝向菲涅尔镜片的一面，焊接热释电红外器件、光敏管和LED指示灯；

一个反光镜置于热释电红外器件的感应窗口前，用于将菲涅尔镜片的前面180º范围的人体接近信号反射进热释电红外器件的感应窗口；

所述基板上设置外驱LED电源电路、红外线人体感应电路以及感应器控制电路，光电转换电路。

所述基板上设置电位器VR1和电位器VR2，所述电位器VR1和电位器VR2可调手柄端头向下设置，在感应器下盖的底面，对应电位器VR1和电位器VR2的可调手柄端头，分别设置两个可调旋钮。

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，电位器VR1的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚14；所述电位器VR2的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚13。

所述感应器下盖的后部卡接第一连接臂，所述第一连接臂铰接第二连接臂，一固定螺丝在调节第一连接臂和第二连接臂之间的连接角度后，将二者固定。

所述外驱LED电源电路以恒流驱动电源芯片U1为主构成；感应器控制电路中的控制芯片U3，其一个输出引脚7通过电阻R30接晶体管Q4的基极，晶体管Q4的集电极通过电阻R26接二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极，连接恒流驱动电源芯片U1电源引脚Vcc。

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，控制芯片U3的一个输入引脚5接在光敏管PT1和电阻R23的相接处。

所述红外线人体感应电路以热释电红外器件、晶体管Q2以及晶体管Q3为主构成；热释电红外器件的电源D端连接晶体管Q2的基极和电阻R19，晶体管Q2的发射极连接电阻R19的另一端后连接电源+极，晶体管Q2的集电极与电阻R21一端连接后通过电容C15连接晶体管Q3的基极，电阻R21的另一端连接热释电红外器件的信号输出端S；

晶体管Q3的发射极连接感应器控制电路中的控制芯片U3的一个输入引脚。

本实用新型专利申请技术方案的结构非常紧凑，将所有器件容纳于一个直径不超过10厘米的壳体内，且人体接近探测角达到180 度。解决现有单一热释电红外传感器探测视角一般不超过120 度的入射角的难题。

本实用新型白天自动熄灭，夜晚，有人接近感应区域时 LED灯自动点亮，延长一定时间后，自动熄灭。

与现有技术采用外置的LED恒流驱动电源、独立的带光控的红外线感应器两者组合在一起而实现相同的功能产品方案相比，本实用新型，占用体积明显缩小，成本较低，电路的稳定性也较高。

本实用新型不怕风吹雨淋，可以在走廊和室外任何地点安装使用，便于安装、更换、维修。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1 为本实用新型的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构的整体爆炸示意图；

图2为本实用新型的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构内部结构的示意图；

图3为本实用新型的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构及竖直水平两个方向可以转动设置的示意图；

图4是本实用新型的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构的底面设置可调旋钮的示意图；

图5是本实用新型的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构的控制电路示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1～图5所示，实施一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，包括：

一感应器上盖1和一感应器下盖6，所述感应器下盖6的前面有用于嵌入半圆弧形的菲涅尔镜片5的容置槽，在菲涅尔镜片5的后面，一个基板4被竖立设置，基板4朝向菲涅尔镜片5的一面，焊接热释电红外器件16、光敏管15和LED指示灯17；

一个反光镜3置于热释电红外器件16的感应窗口前，用于将菲涅尔镜片5的前面180º范围的人体接近信号反射进热释电红外器件16的感应窗口；

所述基板4上设置外驱LED电源电路、红外线人体感应电路以及感应器控制电路。

所述基板4上设置电位器VR1和电位器VR2，所述电位器VR1和电位器VR2可调手柄端头向下设置，在感应器下盖6的底面，对应电位器VR1和电位器VR2的可调手柄端头，分别设置两个可调旋钮8。

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，电位器VR1的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚14；所述电位器VR2的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚13。

所述感应器下盖6的后部卡接第一连接臂11，所述第一连接臂11铰接第二连接臂13，一固定螺丝9在调节第一连接臂11和第二连接臂13之间的连接角度后，将二者固定。

所述外驱LED电源电路以恒流驱动电源芯片U1为主构成；感应器控制电路中的控制芯片U3，其一个输出引脚7通过电阻R30接晶体管Q4的基极，晶体管Q4的集电极通过电阻R26接二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极，连接恒流驱动电源芯片U1电源引脚Vcc。

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，控制芯片U3的一个输入引脚5接在光敏管PT1和电阻R23的相接处。

所述红外线人体感应电路以热释电红外器件16、晶体管Q2以及晶体管Q3为主构成；热释电红外器件16的电源D端连接晶体管Q2的基极和电阻R19，晶体管Q2的发射极连接电阻R19的另一端后连接电源+极，晶体管Q2的集电极与电阻R21一端连接后通过电容C15连接晶体管Q3的基极，电阻R21的另一端连接热释电红外器件16的信号输出端S；

晶体管Q3的发射极连接感应器控制电路中的控制芯片U3的一个输入引脚4。

本实用新型工作原理如图5所示，交流电L/N通过保险丝F1 ，电感L1 、电容C3后，经过桥堆B1整流滤波，C5一端连接桥堆B1的正极，另外一端连接桥堆B1的负极，L2一端连接C5，另外一端连接C6,且C6的另外一端连接桥堆的负极，输出直流电压。

降压变换：二极管D1的负极与Q1功率管源极端S、电流检测电阻RS1,RS2，RS3一端连接。电流检测电阻RS1,RS2,RS3另外一端与U1的参考地、电感Lm1一端连接。电感Lm1另外一端与LED负载光源正极、电解电容C2的正端连接。电解电容C2的负端与LED负载电源负极、二极管D1的正极相连。

非隔离降压型LED芯片控制的恒流电路：恒流控制U1芯片，采用浮地构架，对电感电流进行全周期采样，可实现高精度输出恒流控制，并达到优异的线电压调整率和负载调整率。 U1通过外围线路元件图5中R7,R17/C7,C8，具有多重保护功能，从而加强系统的可靠性。包括LED 光源负载开路保护、LED 光源负载短路保护、芯片供电欠压保护、电流采样电阻开路保护和逐周期限流等。所有的保护状态都具有自动重启功能。另外，U1具有过热调节功能，在驱动电源过热时减小输出电流，以提高系统的可靠性。

恒流驱动电源控制芯片U1的电源脚VCC的通断使能控制电路：恒流驱动电源控制芯片U1的电源脚VCC与电解电容C8的正极、二极管D3的负极相连。二极管D3的正极与二极管D2的负极、恒流控制芯片U1的启动电阻R6连接在一起，构成恒流驱动电源控制芯片的启动电路。

开关控制元件三极管Q4集电极通过R26电阻与二极管D3的正极、D2二极管的负极、恒流控制U1芯片的启动电阻R6连接在一起。三极管Q4发射极与桥堆的负极连接。三极管Q4的基极与基极限流电阻R30一端、偏置电阻R31一端相连。基极限流电阻R30另外一端（ON/OFF)与光控+红外线感应控制电路的控制端连在一起。以上线路连接构成恒流驱动电源控制芯片的电源脚VCC的通断使能控制电路。

当光控+红外线感应控制电路的控制端输出为高电平的时候，开关控制元件三极管Q4导通，Q4的集电极为低电平。此时，恒流控制U1芯片VCC电源脚因电压低而进行保护，LED负载光源熄灭。当光控+红外线感应控制电路的控制端输出为低电平的时候，开关控制元件三极管Q4截止，Q4的集电极为高电平。恒流驱动电源控制芯片U1正常启动工作，LED负载光源点亮。

综上所述，通过改变光控+红外线感应控制电路控制端的逻辑输出，控制恒流控制芯片U1的电源脚VCC端通断使能,从而实现LED 恒流驱动电源电路对LED灯光源进行熄灭控制。

控制芯片U3控制功能：稳压芯片 U2输出VDD， C13滤波储能后向控制芯片U3提供稳定的电源，R23电阻一端接VDD，另一端接PT1，PT1另一端接地，PT1为光敏元件，当外部环境光线不同时，经光电转换后PT1和R23间节点电压变化，节点电压连接到微控制器5脚，控制芯片U3读取电压值，读取到高电位为晚上可以控制灯亮，低电位为白天可以控制灯灭。控制芯片U3的16脚接R24电阻限流接到LED1为产品状态指示灯，控制芯片U3的 13脚14脚接VR1/VR2电位器，调整VR微控制器读取不同的电压也可以改变产品功能。

热释电红外传感器信号放大电路：VDD电源经U2稳压输出更稳定的VDD，C13滤波给R19.Q2供电，R19电阻限流后给PIR供电，R19电阻一端接PIR电源D脚和Q2基极，PIR S脚接R20电阻C14电容到地，PIR S脚接R21脚反馈电阻回到Q2集电极，PIR G脚接地，这个电路主要是热释电红外传感器电源信号放大。信号放大后经C15耦合接到Q3基极，Q3基极接R22电阻到VDD，Q3集电极接VDD，Q3基极接R27，R27接C19电容到地，C19并接R29接地，C19正极接R28到Q3管发射极，发射极接到U3微控制器4脚和接C20/21旁路电容到地，U3微控制器写入的运行程序读取Q3放大后的信号。当有人体感应信号时，PIR检测到信号后，PIR S输出信号C14电容充电，PIR D脚电位变动，PIR D脚电位变动后信号经Q2放大后，再经C15耦合接到Q3放大，输入U2微控制器4脚，信号处理，检查到有人来时亮灯，经过延时后灭灯，可以达到智能省电目的。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式和应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，所述感应器包括：

一感应器上盖（1）和一感应器下盖（6），所述感应器下盖（6）的前面有用于嵌入半圆弧形的菲涅尔镜片（5）的容置槽，在菲涅尔镜片（5）的后面，一个基板（4）被竖立设置，基板（4）朝向菲涅尔镜片（5）的一面，焊接热释电红外器件（16）、光敏管（15）和LED指示灯（17）；

一个反光镜（3）置于热释电红外器件（16）的感应窗口前上方，用于将菲涅尔镜片（5）的前面180º范围的人体接近信号反射进热释电红外器件（16）的感应窗口；

所述基板（4）上设置外驱LED电源电路、红外线人体感应电路以及感应器控制电路。

2.根据权利要求1所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述基板（4）上设置电位器VR1和电位器VR2，所述电位器VR1和电位器VR2可调手柄端头向下设置，在感应器下盖（6）的底面，对应电位器VR1和电位器VR2的可调手柄端头，分别设置两个可调旋钮（8）。

3.根据权利要求2所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，电位器VR1的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚14；所述电位器VR2的中点引脚接入控制芯片U3的一个输入引脚13。

4.根据权利要求1所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述感应器下盖（6）的后部卡接第一连接臂（11），所述第一连接臂（11）铰接第二连接臂（13），一固定螺丝（9）在调节第一连接臂（11）和第二连接臂（13）之间的连接角度后，将二者固定。

5.根据权利要求1所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述外驱LED电源电路以恒流驱动电源芯片U1为主构成；感应器控制电路中的控制芯片U3，其一个输出引脚7通过电阻R30接晶体管Q4的基极，晶体管Q4的集电极通过电阻R26接二极管D3的阳极，所述二极管D3的阴极，连接恒流驱动电源芯片U1电源引脚Vcc。

6.根据权利要求1所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述感应器控制电路以控制芯片U3为主构成，控制芯片U3的一个输入引脚5接在光敏管PT1和电阻R23的相接处。

7.根据权利要求1所述的紧凑型带LED电源的红外线人体感应器结构，其特征在于，

所述红外线人体感应电路以热释电红外器件（16）、晶体管Q2以及晶体管Q3为主构成；热释电红外器件（16）的电源D端连接晶体管Q2的基极和电阻R19，晶体管Q2的发射极连接电阻R19的另一端后连接电源+极，晶体管Q2的集电极与电阻R21一端连接后通过电容C15连接晶体管Q3的基极，电阻R21的另一端连接热释电红外器件（16）的信号输出端S；

晶体管Q3的发射极连接感应器控制电路中的控制芯片U3的一个输入引脚4。