CN212163779U - 一种led灯的光控同步电路及led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED灯的光控同步电路及LED灯具，所述的光控同步电路包括光感应模块、控制模块、发光模块以及与所述发光模块对应的无线模块；所述光感应模块用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至控制模块；所述控制模块根据所述感应光信号输出第一调光信号至发光模块，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至无线模块；所述无线模块用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至控制模块；所述控制模块还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块；所述发光模块根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭；本实用新型能够有效实现多个LED灯具的同步控制。

Description

一种LED灯的光控同步电路及LED灯具

技术领域

本实用新型涉及LED技术领域，特别涉及一种LED灯的光控同步电路及LED灯具。

背景技术

在通过检测环境光来控制LED灯状态的应用中，因为各个LED灯间内置的光感应器间有偏差、比如光感应器制造工艺的偏差或者工作温度的偏差，导致在同样的环境光照度下检测结果出现偏差，引起有的LED灯的状态先变化，有的LED灯的状态后变化；在同时需要多个光控LED灯来配合使用的场景中，比如户外的大型广告牌，在环境光照度低需要打开LED灯来投射屏幕的时候，或在环境光照度高需要关闭LED灯以节约能耗时候，由于各个LED灯间内置的光感应器检测结果偏差，导致各LED灯的开灯时间或关灯时间不一致，引起投射到广告牌上的灯光亮度不均。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种LED灯的光控同步电路及LED灯具，能够有效实现多个LED灯具的同步控制。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种LED灯的光控同步电路，包括光感应模块、控制模块、发光模块以及与所述发光模块对应的无线模块；所述光感应模块用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至所述控制模块；所述控制模块根据所述感应光信号输出第一调光信号至所述发光模块，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至所述无线模块；所述无线模块用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至所述控制模块；所述控制模块还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块；所述发光模块根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭。

所述的光控同步电路中，所述控制模块具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从大于第一预设值变为小于所述第一预设值时，输出开灯调光信号至所述发光模块，并将所述开灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块；所述控制模块具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从小于第二预设值变为大于所述第二预设值时，输出关灯调光信号至所述发光模块，并将所述关灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块；所述第一预设值小于等于所述第二预设值。

所述的光控同步电路中，所述无线模块还用于在确定所述第二无线数据对应的环境光照度在第一预设范围或第二预设范围内时，将所述第二无线数据输出至所述控制模块。

所述的光控同步电路中，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的第1脚连接所述无线模块，所述控制芯片的第2脚和第3脚连接所述光感应模块，所述控制芯片的第4脚连接所述发光模块。

所述的光控同步电路中，所述光感应模块包括光敏器件和分压电阻；所述光敏器件的一端连接所述控制芯片的第2脚，所述光敏器件的另一端连接所述分压电压的一端和所述控制芯片的第3脚，所述分压电阻的另一端接地。

所述的光控同步电路中，所述发光模块包括运算放大器、MOS管、恒流电阻和LED灯串；所述LED灯串的正极连接电源输入端，所述LED灯串的负极连接所述MOS管的漏极，所述MOS管的源极连接所述运算放大器的反相输入端和所述恒流电阻的一端，所述MOS管的栅极连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的正相输入端连接所述控制芯片的第4脚，所述恒流电阻的另一端接地。

所述的光控同步电路中，还包括供电模块；所述供电模块用于为所述控制模块、所述光感应模块和所述无线模块提供电能。

所述的光控同步电路中，所述供电模块包括供电电阻、稳压二极管和电容；所述供电电阻的一端连接电源输入端，所述供电电阻的另一端、所述电容的一端和所述稳压二极管的负极均连接所述控制模块，所述稳压二极管的正极和所述电容的另一端均接地。

所述的光控同步电路中，所述MOS管为N沟道MOS管。

一种LED灯具，包括PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的光控同步电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种LED灯的光控同步电路及LED灯具，所述的光控同步电路包括光感应模块、控制模块、发光模块以及与所述发光模块对应的无线模块；所述光感应模块用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至控制模块；所述控制模块根据所述感应光信号输出第一调光信号至发光模块，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至无线模块；所述无线模块用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至控制模块；所述控制模块还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块；所述发光模块根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭；本实用新型能够有效实现多个LED灯具的同步控制。

附图说明

图1为本实用新型提供的LED灯的光控同步电路的结构框图；

图2为本实用新型提供的LED灯的光控同步电路的电路原理图；

图3为本实用新型提供的第一实施例中各LED灯具的感应电信号的波形图以及无线模块和发光模块的时序图。

具体实施方式

本实用新型提供的一种LED灯光控同步电路及LED灯具，能够有效实现多个LED灯具的同步控制。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1和图2，本实用新型提供的一种LED灯具，包括LED灯的光控同步电路，所述的光控同步电路包括整流模块100、控制模块200、发光模块300、光感应模块400以及与所述发光模块300对应的无线模块500，所述整流模块100连接交流电源和所述发光模块300，所述发光模块300还连接所述控制模块200，所述控制模块200还连接所述无线模块500和所述光感应模块400。

其中，所述整流模块100将交流电源输入的交流电整流后为所述发光模块300提供电能，所述光感应模块400用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至所述控制模块200，所述控制模块200根据所述感应光信号输出第一调光信号至所述发光模块300，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至所述无线模块500；本实施例中，所述第一调光信号为由所述控制模块200根据所述感应光信号输出的调光信号，可以是关灯调光信号也可以是开灯调光信号。所述无线模块500用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至所述控制模块200；所述控制模块200还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块300；本实施例中，所述第一无线数据为由所述控制模块200发送给所述无线模块500的无线数据，所述第二无线数据为所述无线模块500接收的无线数据，对应的所述第二调光信号则是指所述控制模块200根据所述第二无线数据输出的调光信号，可以是关灯调光信号也可以是开关调光信号；所述发光模块300根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭。

具体来说，所述无线模块500可以接收无线数据也可以发送无线数据，若多个同类型的LED灯具一同使用时，最先通过感应电信号判断到开关调光信号或关灯调光信号的LED灯具的所述无线模块500为发送状态，其他LED灯具的所述无线模块500均为接收状态。当所有未点亮的LED灯具中的某一个LED灯具通过所述感应电信号判断到开灯调光信号，则通过无线模块500将开灯调光信号发出，并控制自身的发光模块300发光，其他所有未发光的LED灯在接收到第二无线数据时一起控制各自所述发光模块300发光；当所有的LED灯具为关闭状态时也是如此。由此本实用新型通过在LED灯具中设置一种LED灯的光控同步电路，在其中一个LED灯具点亮或关闭之后，会通过光控同步电路中的所述无线模块500将开灯调光信号或关灯调光信号发给其他LED灯具的所述无线模块500，使得其他LED灯具一同切换为点亮或关闭的状态，进而实现多个LED灯具的同步控制,确保多个LED灯具点亮或关闭的时间一致。

进一步地，请继续参阅图1，所述光控同步电路还包括供电模块600，所述供电模块600连接所述整流模块100、所述光感应模块400、所述控制模块200和所述无线模块500，所述供电模块600用于为所述光感应模块400、所述控制模块200和所述无线模块500提供电能，确保所述光感应模块400、所述控制模块200和所述无线模块500能够获取工作所需的电能而正常工作。

进一步地，请继续参阅图2，本实用新型的第一实施例中以三个LED灯具(LED1、LED2和LED3)为例进行说明，如图3所示，所述LED灯具在通过感应电信号来判断所述开灯调光信号或所述关灯调光信号的过程中，所述控制模块200具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从大于第一预设值Vth1变为小于所述第一预设值Vth1时，输出开灯调光信号至所述发光模块300，并将所述开灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块500；如图3所述的T1时间段，当所述感应电信号从大于第一预设值Vth1变为小于所述第一预设值Vth1时，为了提高检测的准确性，可以对小于第一预设值Vth1的时长进行滤波，以滤除其它干扰因素对光感应器的影响，示例中当所述感应电信号从大于第一预设值Vth1变为小于所述第一预设值Vth1后，一直小于第一预设值Vth1的时长和所述预设时间相等，说明此时环境光照度从高变为低，需要打开所述发光模块300来辅助照明，所述控制模块200将所述开灯调光信号调制为所述第一无线数据后通过无线模块500输出，之后将所述无线模块500置为接收状态，并输出所述开灯调光信号到所述发光模块300使得所述发光模块300点亮，而其它LED灯具的所述无线模块500在接收到所述第二无线数据后将其输出至所述控制模块200，所述控制模块200输出对应的开灯调光信号到所述发光模块300，使得所述发光模块300点亮，由此实现多个LED灯具的同步点亮。

所述控制模块200具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从小于第二预设值Vth2变为大于所述第二预设值Vth2时，输出关灯调光信号至所述发光模块300，并将所述关灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块500；其中，所述第一预设值小于等于所述第二预设值，如图3所示的T2时间段，当所述感应电信号从小于第二预设值Vth2变为大于所述第二预设值Vth2时，为了提高检测的准确性，可以对大于所述第二预设值Vth2的时长进行滤波，以滤除其它干扰因素对光感应器的影响，示例中当所述感应电信号从小于第二预设值Vth2变为大于所述第二预设值Vth2后，一直大于所述第二预设值Vth2的时长和所述预设时间相等，说明此时环境光照度从低变为高，不再需要所述发光模块300点亮来辅助照明，所述控制模块200将所述关灯调光信号调制为第一无线数据后通过所述无线模块500输出，之后将所述无线模块500置为接收状态，并输出所述第一调光信号到所述发光模块300使得所述发光模块300关闭不发光；其它LED灯具的所述无线模块500在接收到第二无线数据后将其输出给所述控制模块200，进而所述控制模块200输出对应的关灯调光信号到所述发光模块300，使得所述发光模块300关闭不发光，由此实现多个LED灯具的同步关闭。

在此需要说明的是，本实施例中的所述预设时间为所述感应电信号变化后维持其状态一直不变的时间，用于滤除干扰因素对光感应器的影响，本实施例中所述预设时间可为10s，也可以选择大于10S的时间，本实用新型在此不做限定。在实际应用场景中，时常出现人或动物经过LED灯附近，遮挡或部分遮挡光感应部分能检测到的环境光，导致LED灯被误点亮或者误关闭，为了避免这种情况发生，由此设定所述预设时间即感应电信号状态维持不变的时间，到达该预设时间后才决定LED灯是否需要被点亮或者关闭。

其中，所述感应电信号从大于第一预设值Vth1变为小于第一预设值Vth1或从小于第二预设值Vth2变为大于第二预设值Vth2时，所述无线模块500为发送状态，所述无线模块500将所述第一无线数据发送完成后，随即由所述控制模块200控制变为接收状态。

进一步地，所述无线模块500还用于在确定所述第二无线数据对应的环境光照度在第一预设范围或第二预设范围内时，将所述第二无线数据输出至所述控制模块200，可有效避免所述LED灯具的误点亮或误关闭。

具体地，当从白天渐变为夜晚时，所有LED灯具的所述发光模块300处于关闭状态，所述无线模块500处于接收状态，若其中某个处于关闭状态的LED灯具的控制模块200根据所述感应光信号判断出需要输出开灯调光信号，将所述开灯调光信号通过所述无线模块500发出，为了保证其它LED灯具准确接收，可重复发送多次，然后将所述开灯调光信号发送到自身的所述发光模块300控制发光模块300点亮，其它LED灯具在接收到开灯调光信号后，由各自的所述控制模块200控制各发光模块300点亮；其他各个LED灯具，在其所述发光模块300点亮后，不再需要检测其感应电信号来打开所述发光模块300，从而实现了所有LED灯具随最先判断到开灯调光信号的LED灯具一起控制点亮各个所述LED灯具，继而实现LED灯具的同步控制。

当从夜晚渐变为白天时，所有LED灯具的所述发光模块300处于点亮状态，所述无线模块500处于接收状态，若其中某个处于点亮状态的LED灯具的控制模块200判断到需要输出关灯调光信号，将所述关灯调光信号通过无线模块500发出，为了保证其它LED灯具准确接收，可重复发送多次，然后将所述关灯调光信号发送到自身的所述发光模块300控制所述发光模块300不发光。其它LED灯具在接收到所述关灯调光信号后，由所述控制模块200将其输出到各自的所述发光模块300控制各所述发光模块300关闭；各个LED灯具，在其所述发光模块300关闭后，不再需要检测其感应电信号来关闭所述发光模块300，从而实现了所有LED灯具随最先判断到关灯调光信号的LED灯具一起控制关闭所述发光模块300，继而实现多个LED灯具的同步控制。

考虑到异常情况，某个LED灯具的所述光感应模块400或所述控制模块200损坏，在点亮状态下误发了一条关灯调光信号，或在关闭状态下误发了一条开灯调光信号，若其它LED灯具响应该错误信号，将导致LED灯具的状态错误；因此本实施例中设定一个打开所述发光模块300的环境光照度范围LUX1ˉLUX2(比如20luxˉ29lux)和一个关闭所述发光模块300的环境光照度范围LUX3ˉLUX4(比如30luxˉ39lux)当通过所述无线模块500接收到开灯调光信号时，判断自身的感应电信号对应光照度是否在LUX1ˉLUX2设定范围内，若是则将所述第二无线数据输出给所述控制模块200，否则将不输出所述第二无线数据给所述控制模块200；同理，当通过所述无线模块500接收到关灯调光信号时，判断自身的感应电信号对应光照度是否在LUX3ˉLUX4设定范围内，若是则将所述第二无线数据输出给所述控制模块200，否则将不输出所述第二无线数据给所述控制模块200；由此可有效避免对各个LED灯具的误点亮或关闭操作。

更进一步地，请继续参阅图3，所述控制模块200包括控制芯片U1，所述控制芯片U1的第1脚连接所述无线模块500，所述控制芯片U1的第2脚和第3脚连接所述光感应模块400，所述控制芯片U1的第4脚连接所述发光模块300，本实施例中所述控制芯片U1的型号为SDS7322H，当然在其他实施例中也可选择具有相同功能的控制芯片U1，本实用新型对此不作限定。

所述控制芯片U1的第1脚即P0.0信号端获取所述无线模块500的第二无线数据或输出第一无线数据至所述无线模块500，所述控制芯片U1的第2脚即VDD信号端获取所述供电模块600输出的电能，所述控制芯片U1的第3脚即P0.1信号端获取所述光感应模块400的感应电信号，所述控制芯片U1的第4脚即P0.3信号端输出所述第一调光信号或所述第二调光信号至所述发光模块300，进而实现控制所述发光模块300的状态，本实施例中所述第一调光信号和所述第二调光信号均为PWM信号。

更进一步地，所述光感应模块400包括光敏器件LS和分压电阻R1；所述光敏器件LS的一端连接所述控制芯片U1的第2脚，所述光敏器件LS的另一端连接所述分压电阻R1的一端和所述控制芯片U1的第3脚，所述分压电阻R1的另一端接地也即Vin-端，本实施例中所述光敏器件LS可选择光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管等，本实用新型对此不作限定。本实施例中的光敏器件LS为光敏二极管，所述光敏二极管随光照度增加阻值减小，进而实现检测环境光照度。

更进一步地，所述发光模块300包括运算放大器OP1、MOS管Q1、恒流电阻Rcs和LED灯串；所述LED灯串的正极连接电源输入端，所述LED灯串的负极连接所述MOS管Q1的漏极，所述MOS管Q1的源极连接所述运算放大器OP1的反相输入端和所述恒流电阻Rcs的一端，所述MOS管Q1的栅极连接所述运算放大器OP1的输出端，所述运算放大器OP1的正相输入端连接所述控制芯片U1的第4脚，所述恒流电阻Rcs的另一端接地即Vin-端，所述发光模块300的发光也就是所述LED灯串发光，所述发光模块300关闭也就是所述LED灯串不发光，其中，所述恒流电阻Rcs用于调整流经所述LED灯串的电流；本实施例中，所述MOS管Q1为N沟道MOS管Q1。

更进一步地，所述供电模块600包括供电电阻R2、稳压二极管ZD1和电容C1；所述供电电阻R2的一端连接电源输入端，所述供电电阻R2的另一端、所述电容C1的一端和所述稳压二极管ZD1的负极均连接所述控制模块200，所述稳压二极管ZD1的正极和所述电容C1的另一端均接地即Vin-端，通过所述供电模块600为所述光感应模块400、所述无线模块500和所述控制模块200提供电能VDD，确保所述光感应模块400、所述无线模块500和所述控制模块200的正常工作。

更进一步地，本实施例中所述无线模块500为433MHz无线收发模块，具体为华普微电子的RFM300无线收发模块，通过所述控制模块200的控制将自身置为接收状态或发送状态；在接收状态下，将接收到的第二无线数据发送到所述控制模块200；在发送状态下，将所述控制模块200输出的第一无线数据通过无线方式发出。当然本实施例中也可以选择wifi、蓝牙或lora模块等，本实用新型对此不作限定。

本实用新型还提供了一种LED灯的光控同步电路，由于上文对该LED灯的光控同步电路进行了详细说明，在此不做赘述。

综上所述，本实用新型提供的LED灯的光控同步电路及LED灯具，所述的光控同步电路包括光感应模块、控制模块、发光模块以及与所述发光模块对应的无线模块；所述光感应模块用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至控制模块；所述控制模块根据所述感应光信号输出第一调光信号至发光模块，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至无线模块；所述无线模块用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至控制模块；所述控制模块还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块；所述发光模块根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭；本实用新型能够有效实现多个LED灯具的同步控制。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED灯的光控同步电路，其特征在于，包括光感应模块、控制模块、发光模块以及与所述发光模块对应的无线模块；所述光感应模块用于将环境光照度转换为感应电信号后输出至所述控制模块；所述控制模块根据所述感应光信号输出第一调光信号至所述发光模块，并将所述第一调光信号转换为第一无线数据输出至所述无线模块；所述无线模块用于在发送状态时将所述第一无线数据输出，在接收状态时将接收的第二无线数据输出至所述控制模块；所述控制模块还用于根据所述第二无线数据输出第二调光信号至所述发光模块；所述发光模块根据所述第一调光信号或所述第二调光信号点亮或关闭。

2.根据权利要求1所述的光控同步电路，其特征在于，所述控制模块具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从大于第一预设值变为小于所述第一预设值时，输出开灯调光信号至所述发光模块，并将所述开灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块；所述控制模块具体用于在预设时间内确定所述感应电信号从小于第二预设值变为大于所述第二预设值时，输出关灯调光信号至所述发光模块，并将所述关灯调光信号转换为所述第一无线数据输出至所述无线模块；所述第一预设值小于等于所述第二预设值。

3.根据权利要求1所述的光控同步电路，其特征在于，所述无线模块还用于在确定所述第二无线数据对应的环境光照度在第一预设范围或第二预设范围内时，将所述第二无线数据输出至所述控制模块。

4.根据权利要求1所述的光控同步电路，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的第1脚连接所述无线模块，所述控制芯片的第2脚和第3脚连接所述光感应模块，所述控制芯片的第4脚连接所述发光模块。

5.根据权利要求4所述的光控同步电路，其特征在于，所述光感应模块包括光敏器件和分压电阻；所述光敏器件的一端连接所述控制芯片的第2脚，所述光敏器件的另一端连接所述分压电阻的一端和所述控制芯片的第3脚，所述分压电阻的另一端接地。

6.根据权利要求4所述的光控同步电路，其特征在于，所述发光模块包括运算放大器、MOS管、恒流电阻和LED灯串；所述LED灯串的正极连接电源输入端，所述LED灯串的负极连接所述MOS管的漏极，所述MOS管的源极连接所述运算放大器的反相输入端和所述恒流电阻的一端，所述MOS管的栅极连接所述运算放大器的输出端，所述运算放大器的正相输入端连接所述控制芯片的第4脚，所述恒流电阻的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的光控同步电路，其特征在于，还包括供电模块；所述供电模块用于为所述控制模块、所述光感应模块和所述无线模块提供电能。

8.根据权利要求7所述的光控同步电路，其特征在于，所述供电模块包括供电电阻、稳压二极管和电容；所述供电电阻的一端连接电源输入端，所述供电电阻的另一端、所述电容的一端和所述稳压二极管的负极均连接所述控制模块，所述稳压二极管的正极和所述电容的另一端均接地。

9.根据权利要求6所述的光控同步电路，其特征在于，所述MOS管为N沟道MOS管。

10.一种LED灯具，其特征在于，包括PCB板，所述PCB板上设置有如权利要求1-9任意一项所述的光控同步电路。

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