CN211429597U - 一种led灯的光控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯的光控电路，其包括恒流驱动电路、供电电路及具有光敏器件和单片机的光控制电路，恒流驱动电路的输入端与市电连接，恒流驱动电路的输出端的一路与供电电路的输入端连接、另一路与LED负载连接，供电电路为单片机供电，光控制电路的输出端与LED负载连接，单片机中设有两个电压阈值；优点是当光敏器件感应到外界环境亮度后使单片机检测到的最大电压小于第一电压阈值时，单片机输出PWM信号使LED负载点亮，在LED负载点亮过程中，光敏器件感应到LED负载自身亮度的最小电压为0，使得光敏器件不受LED负载灯光的影响，在光敏器件感应到外界环境亮度后和灯点亮后的亮度之和的最小电压大于第二电压阈值时单片机输出0使LED负载熄灭。

Description

一种LED灯的光控电路

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯的光控技术，尤其是涉及一种LED灯的光控电路。

背景技术

LED灯作为一种高效、节能、环保的照明产品已广泛应用于各种照明场所。为了能使LED灯在外界环境亮光时自动熄灭，外界环境暗光时自动点亮，研究人员设计了采用光敏器件感应外界环境光亮度变化来控制LED灯的驱动电路。但是，现有的光控电路中的光敏器件容易受LED灯自身灯光的干扰，如：在LED灯点亮时通过反光罩或灯罩会将灯光反射到光敏器件上，然而这样容易造成光控电路误触发，会影响LED灯的使用效果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种LED灯的光控电路，其能够使得光敏器件不会受到LED灯自身灯光的干扰，从而不会使LED灯出现可见的闪烁现象。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种LED灯的光控电路，其特征在于：包括恒流驱动电路、供电电路及光控制电路，所述的光控制电路具有一个光敏器件和一个单片机，所述的恒流驱动电路的输入端与市电连接，所述的恒流驱动电路的输出端的一路与所述的供电电路的输入端连接、另一路与LED负载连接，所述的供电电路的输出端与所述的光控制电路中的所述的单片机连接为所述的单片机供电，所述的单片机与所述的光敏器件连接，所述的光控制电路的输出端与LED负载连接，所述的单片机中预设有第一电压阈值和第二电压阈值，所述的第一电压阈值小于或等于所述的第二电压阈值；当所述的光敏器件感应到外界环境亮度后使所述的单片机检测到的最大电压值小于第一电压阈值时，所述的单片机输出PWM信号使LED负载点亮，在LED 负载点亮的过程中所述的光敏器件感应到LED负载自身亮度的最小照度为0lx，使所述的单片机检测到的电压为0V，当所述的光敏器件感应到外界环境亮度后和LED负载点亮后的亮度之和的照度使所述的单片机检测的最小电压值大于第二电压阈值时，所述的单片机输出0使LED负载熄灭。

所述的供电电路为恒压供电电路，其由三端稳压器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压二极管、第一三极管组成，所述的第四电阻的一端分别与所述的恒流驱动电路的输出端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第一三极管的基极、所述的第一电容的一端和所述的第一稳压二极管的负极连接，所述的第一电容的另一端、所述的第一稳压二极管的正极、所述的三端稳压器的第1脚均接地，所述的第五电阻的另一端与所述的第一三极管的集电极连接，所述的第一三极管的发射极与所述的三端稳压器的第2脚连接，所述的三端稳压器的第3脚与所述的单片机连接。

所述的光控制电路由所述的单片机、第一MOS管、所述的光敏器件、第二电容、第三电容和第六电阻组成，所述的单片机为8脚的单片机，所述的光敏器件为光敏三极管，所述的单片机的第1脚分别与所述的光敏三极管的集电极、所述的第二电容的一端、所述的第三电容的一端和所述的供电电路的输出端连接，所述的单片机的第2脚与所述的第一MOS管的栅极连接，所述的第一MOS管的漏极与LED负载的负极连接，所述的第一MOS管的源极接地，所述的单片机的第7脚分别与所述的第六电阻的一端和所述的光敏三极管的发射极连接，所述的单片机的第8脚分别与所述的第六电阻的另一端、所述的第二电容的另一端和所述的第三电容的另一端连接，且其公共连接端接地，所述的单片机的其余脚悬空。单片机通过光敏三极管感应外界环境及LED灯自身亮度的变化输出不同的电流给第六电阻，从而使单片机感应到第六电阻两端的电压变化与单片机中设定的电压阈值进行比较，从而控制单片机的第2脚是否输出一个PWM信号给第一 MOS管，通过第一MOS管的通断来控制LED负载是否点亮；光敏三极管也可替换为光敏二极管。

所述的单片机的型号为NY8A051A。

所述的恒流驱动电路选用开关电源或线性恒流电路。

所述的开关电源为BUCK电路、BUCK-BOOST电路、Flyback电路和BOOST电路中的一种。

所述的开关电源为BUCK电路，其由保险丝、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第七电阻、整流桥堆、第一电解电容、第二电解电容、第一二极管、型号为KP1072的BUCK芯片组成，所述的保险丝的一端与市电的火线连接，所述的保险丝的另一端与所述的第一电感的一端连接，所述的第一电感的另一端与所述的整流桥堆的一个输入端连接，所述的第七电阻与所述的第一电感并联连接，所述的整流桥堆的另一个输入端与市电的零线连接，所述的整流桥堆的一个输出端分别与所述的第一电解电容的正极、所述的BUCK芯片的第4脚、所述的第一二极管的负极、所述的第二电解电容的正极、所述的第三电阻的一端、LED负载的正极和所述的供电电路的输入端连接，所述的整流桥堆的另一个输出端分别与所述的第一电解电容的负极、所述的BUCK芯片的第1脚、所述的第一电阻的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第一二极管的正极分别与所述的第二电感的一端、所述的BUCK芯片的第5脚和第6脚连接，所述的第二电感的另一端分别与所述的第二电解电容的负极和所述的第三电阻的另一端连接，且其公共连接端接地，所述的第一电阻的另一端和所述的第二电阻的另一端分别与所述的BUCK芯片的第7脚连接，所述的BUCK芯片的其余脚悬空。

所述的第一电压阈值为1V，第二电压阈值为2V；或所述的第一电压阈值和所述的第二电压阈值均为1V。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

在光控制电路中的单片机中预设第一电压阈值和第二电压阈值，在光敏器件感应到外界环境亮度后，当单片机检测到的最大电压值小于第一电压阈值时，单片机输出PWM信号使LED负载点亮，而在LED负载点亮的过程中由于光敏器件感应到LED负载自身亮度的最小照度为0lx，使单片机检测到的最小电压值为0V，从而使得光敏器件不受LED 负载灯光的影响，因此如果光敏器件感应到外界环境亮度后和LED负载点亮后的亮度之和的照度使单片机检测到的最小电压值始终小于第二电压阈值时，LED负载就会一直点亮，且不会出现可见的闪烁现象，即使得光敏器件不会受到LED负载自身灯光的干扰。

附图说明

图1为本实用新型的光控电路的组成示意图；

图2为本实用新型的光控电路的具体电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提出的一种LED灯的光控电路，如图所示，其包括恒流驱动电路1、供电电路2及光控制电路3，光控制电路3具有一个光敏器件31和一个单片机U2，恒流驱动电路1的输入端与市电连接，恒流驱动电路1的输出端的一路与供电电路2的输入端连接、另一路与LED负载4连接，供电电路2的输出端与光控制电路3中的单片机 U2连接为单片机U2供电，单片机U2与光敏器件31连接，光控制电路3的输出端与 LED负载4连接，单片机U2中预设有第一电压阈值和第二电压阈值，第一电压阈值小于或等于第二电压阈值；当光敏器件31感应到外界环境亮度后使单片机U2检测到的最大电压值小于第一电压阈值时，单片机U2输出PWM信号使LED负载4点亮，在LED 负载4点亮的过程中光敏器件31感应到LED负载4自身亮度的最小照度为0lx，此时光敏器件31流过光控制电路3上的电流趋近于0mA，使单片机U2检测到的电压为0V，当光敏器件31感应到外界环境亮度后和LED负载4点亮后的亮度之和的照度使单片机 U2检测的最小电压值大于第二电压阈值时，单片机U2输出0使LED负载4熄灭。

在本实施例中，恒流驱动电路1可以选用开关电源，也可以选用现有的线性恒流电路，开关电源可以为BUCK电路、BUCK-BOOST电路、Flyback电路和BOOST电路中的一种。具体实施时开关电源选用了BUCK电路，BUCK电路由保险丝F1、第一电感 L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第七电阻R7、整流桥堆 BD1、第一电解电容CD1、第二电解电容CD2、第一二极管D1、型号为KP1072的BUCK 芯片U1组成，保险丝F1的一端与市电的火线L连接，保险丝F1的另一端与第一电感 L1的一端连接，第一电感L1的另一端与整流桥堆BD1的一个输入端连接，第七电阻 R7与第一电感L1并联连接，整流桥堆BD1的另一个输入端与市电的零线N连接，整流桥堆BD1的一个输出端分别与第一电解电容CD1的正极、BUCK芯片U1的第4脚、第一二极管D1的负极、第二电解电容CD2的正极、第三电阻R3的一端、LED负载4 的正极和供电电路2的输入端连接，整流桥堆BD1的另一个输出端分别与第一电解电容CD1的负极、BUCK芯片U1的第1脚、第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第一二极管D1的正极分别与第二电感L2的一端、BUCK芯片U1的第5脚和第6脚连接，第二电感L2的另一端分别与第二电解电容CD2的负极和第三电阻R3的另一端连接，且其公共连接端接地，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端分别与BUCK芯片U1的第7脚连接，BUCK芯片U1的其余脚悬空。

在本实施例中，供电电路2为恒压供电电路，其由三端稳压器LDO、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第一稳压二极管ZD1、第一三极管Q1组成，第四电阻R4 的一端分别与恒流驱动电路1的输出端和第五电阻R5的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与第一三极管Q1的基极、第一电容C1的一端和第一稳压二极管ZD1的负极连接，第一电容C1的另一端、第一稳压二极管ZD1的正极、三端稳压器LDO的第1 脚均接地，第五电阻R5的另一端与第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的发射极与三端稳压器LDO的第2脚连接，三端稳压器LDO的第3脚与单片机U2连接。

在本实施例中，光控制电路3由8脚的型号为NY8A051A的单片机U2、第一MOS 管M1、光敏器件31、第二电容C2、第三电容C3和第六电阻R6组成，光敏器件31为光敏三极管G1，单片机U2的第1脚分别与光敏三极管G1的集电极、第二电容C2的一端、第三电容C3的一端和供电电路2的输出端连接，单片机U2的第2脚与第一MOS 管M1的栅极连接，第一MOS管M1的漏极与LED负载4的负极连接，第一MOS管 M1的源极接地，单片机U2的第7脚分别与第六电阻R6的一端和光敏三极管G1的发射极连接，单片机U2的第8脚分别与第六电阻R6的另一端、第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端连接，且其公共连接端接地，单片机U2的其余脚悬空。单片机 U2通过光敏三极管G1感应外界环境及LED灯自身亮度的变化输出不同的电流给第六电阻R6，从而使单片机U2感应到第六电阻R6两端的电压变化并与单片机U2中设定的第一电压阈值或第二电压阈值进行比较，从而控制单片机U2的第2脚是否输出一个 PWM信号给第一MOS管M1，通过第一MOS管M1的通断来控制LED负载4是否点亮；光敏三极管G1也可替换为光敏二极管。

在单片机U2中预先设定有第一电压阈值和第二电压阈值，对应记为th1和th2，单片机U2的供电电压为5V，光敏三极管G1的饱和电流为50μA，当光敏三极管G1感应到外界环境亮度变化后输入的电流在第六电阻R6上的电压小于th1时，单片机U2的第 2脚输出一个频率为100HZ、占空比为80％的PWM信号给第一MOS管M1，使LED 负载4点亮；在LED负载4点亮的状态下，由于单片机U2的第2脚输出的是频率为 100HZ、占空比为80％的PWM方波，即在0.01秒内，0.008秒LED负载4亮，0.002 秒LED负载4灭，因为光敏三极管G1可以感应到LED负载4亮时PWM信号波动，所以在黑暗环境下点亮LED负载4时，单片机U2的第7脚所采集到的最小电压理论值为0(即0.002秒LED负载4灭时的状态)，随着外界环境变亮，光敏三极管G1采集到的最小光信号被逐渐提高(为外界环境亮度和LED负载4亮时采集到的最小电压之和)，光敏三极管G1输入的最小电流逐渐变高，从而使单片机U2的第7脚上的最小电压值逐渐变高，当单片机U2的第7脚上的电压高于th2时，单片机U2的第2脚输出为0， LED负载4熄灭。th1和th2可以相同，也可以不同，当th1和th2相同时，可以将th1 和th2设定为1V，即相当于设定了一个电压阈值；当th1和th2不同时，可以将th1设定为1V，th2设定为2V。

在此，整流桥堆BD1采用现有技术，由四个二极管组成；LED负载4由多颗LED 灯珠串联连接而成；单片机U2中预先设置电压阈值，比较电压与电压阈值，输出PWM 信号均通过常规技术手段可以实现。

Claims (8)

1.一种LED灯的光控电路，其特征在于：包括恒流驱动电路、供电电路及光控制电路，所述的光控制电路具有一个光敏器件和一个单片机，所述的恒流驱动电路的输入端与市电连接，所述的恒流驱动电路的输出端的一路与所述的供电电路的输入端连接、另一路与LED负载连接，所述的供电电路的输出端与所述的光控制电路中的所述的单片机连接为所述的单片机供电，所述的单片机与所述的光敏器件连接，所述的光控制电路的输出端与LED负载连接，所述的单片机中预设有第一电压阈值和第二电压阈值，所述的第一电压阈值小于或等于所述的第二电压阈值；当所述的光敏器件感应到外界环境亮度后使所述的单片机检测到的最大电压值小于第一电压阈值时，所述的单片机输出PWM信号使LED负载点亮，在LED负载点亮的过程中所述的光敏器件感应到LED负载自身亮度的最小照度为0lx，使所述的单片机检测到的电压为0V，当所述的光敏器件感应到外界环境亮度后和LED负载点亮后的亮度之和的照度使所述的单片机检测的最小电压值大于第二电压阈值时，所述的单片机输出0使LED负载熄灭。

2.根据权利要求1所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的供电电路为恒压供电电路，其由三端稳压器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压二极管、第一三极管组成，所述的第四电阻的一端分别与所述的恒流驱动电路的输出端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端分别与所述的第一三极管的基极、所述的第一电容的一端和所述的第一稳压二极管的负极连接，所述的第一电容的另一端、所述的第一稳压二极管的正极、所述的三端稳压器的第1脚均接地，所述的第五电阻的另一端与所述的第一三极管的集电极连接，所述的第一三极管的发射极与所述的三端稳压器的第2脚连接，所述的三端稳压器的第3脚与所述的单片机连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的光控制电路由所述的单片机、第一MOS管、所述的光敏器件、第二电容、第三电容和第六电阻组成，所述的单片机为8脚的单片机，所述的光敏器件为光敏三极管，所述的单片机的第1脚分别与所述的光敏三极管的集电极、所述的第二电容的一端、所述的第三电容的一端和所述的供电电路的输出端连接，所述的单片机的第2脚与所述的第一MOS管的栅极连接，所述的第一MOS管的漏极与LED负载的负极连接，所述的第一MOS管的源极接地，所述的单片机的第7脚分别与所述的第六电阻的一端和所述的光敏三极管的发射极连接，所述的单片机的第8脚分别与所述的第六电阻的另一端、所述的第二电容的另一端和所述的第三电容的另一端连接，且其公共连接端接地，所述的单片机的其余脚悬空。

4.根据权利要求3所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的单片机的型号为NY8A051A。

5.根据权利要求3所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的恒流驱动电路选用开关电源或线性恒流电路。

6.根据权利要求5所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的开关电源为BUCK电路、BUCK-BOOST电路、Flyback电路和BOOST电路中的一种。

7.根据权利要求6所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的开关电源为BUCK电路，其由保险丝、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第七电阻、整流桥堆、第一电解电容、第二电解电容、第一二极管、型号为KP1072的BUCK芯片组成，所述的保险丝的一端与市电的火线连接，所述的保险丝的另一端与所述的第一电感的一端连接，所述的第一电感的另一端与所述的整流桥堆的一个输入端连接，所述的第七电阻与所述的第一电感并联连接，所述的整流桥堆的另一个输入端与市电的零线连接，所述的整流桥堆的一个输出端分别与所述的第一电解电容的正极、所述的BUCK芯片的第4脚、所述的第一二极管的负极、所述的第二电解电容的正极、所述的第三电阻的一端、LED负载的正极和所述的供电电路的输入端连接，所述的整流桥堆的另一个输出端分别与所述的第一电解电容的负极、所述的BUCK芯片的第1脚、所述的第一电阻的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第一二极管的正极分别与所述的第二电感的一端、所述的BUCK芯片的第5脚和第6脚连接，所述的第二电感的另一端分别与所述的第二电解电容的负极和所述的第三电阻的另一端连接，且其公共连接端接地，所述的第一电阻的另一端和所述的第二电阻的另一端分别与所述的BUCK芯片的第7脚连接，所述的BUCK芯片的其余脚悬空。

8.根据权利要求1所述的一种LED灯的光控电路，其特征在于：所述的第一电压阈值为1V，第二电压阈值为2V；或所述的第一电压阈值和所述的第二电压阈值均为1V。

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