CN215581793U - Led节能灯亮度智能调节控制装置 - Google Patents

Led节能灯亮度智能调节控制装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及LED灯技术领域,提出了LED节能灯亮度智能调节控制装置,包括光照检测电路、PWM发生电路、开关按键KEY2和信号转换电路,光照检测电路的供电端连接电池U1的正极,光照检测电路的输出端通过AD转换器连接PWM发生电路的输入端,PWM发生电路的输出端连接信号转换电路的控制端,信号转换电路的供电端通过开关按键KEY2连接电池U1的正极,信号转换电路的输出端连接节能灯LED1的阳极,节能灯LED1的阴极通过限流电阻R1接地。通过上述技术方案,能够实现节能LED1的亮度随外界环境亮度的自动调节,使灯光的亮度与环境的亮度互补,即能为使用者提供一个稳定光强的作业环境,同时也降低了节能灯LED1的功耗。

Description

LED节能灯亮度智能调节控制装置
技术领域
本实用新型涉及LED灯技术领域,具体的,涉及LED节能灯亮度智能调节控制装置。
背景技术
随着现代社会的发展,能源消耗的加剧,带来的则是大量的环境污染和生态破坏,绿色节能已经成为全球普遍关注的话题,人们正通过各种途径寻找新的节能方式,因此高效的照明技术得到人们的广泛关注。
LED以其高效率、低消耗、低电压驱动、使用寿命长等优点,越来越多的应用往各种照明场合,在可预见的将来可能完全取代传统的白炽灯、荧光灯照明,给照明产业带来革命性的变化。目前市面上的LED灯不分白天和晚上亮度均为高亮状态,能源消耗较多。即使市面上现有可以手动调节亮度的LED灯,使用者可以根据需求调节亮度,但是在环境光线不断变化的情况下,使用者无法既保证LED灯的功耗最低,又能满足LED灯的亮度合适。因此,需要对LED节能灯进一步改进。
实用新型内容
本实用新型提出LED节能灯亮度智能调节控制装置,解决了现有LED灯在环境光线不断变化情况下,无法即保证LED灯的功耗最低,又能满足LED灯的亮度合适的问题。
本实用新型的技术方案如下:
LED节能灯亮度智能调节控制装置,包括电池U1和开关按键KEY1,所述开关按键KEY1串联在节能灯LED1与充电电池U1之间,进一步,还包括亮度调节模块,所述亮度调节模块包括光照检测电路、PWM发生电路、开关按键KEY2和信号转换电路,所述光照检测电路的供电端连接所述电池U1的正极,所述光照检测电路的输出端通过AD转换器连接所述PWM发生电路的输入端,所述PWM发生电路的输出端连接所述信号转换电路的控制端,所述信号转换电路的供电端通过开关按键KEY2连接所述电池U1的正极,所述信号转换电路的输出端连接所述节能灯LED1的阳极,所述节能灯LED1的阴极通过限流电阻R1接地。
进一步,所述光照检测电路包括光电三极管Q2和变阻器RP1,所述光电三极管Q2的集电极连接所述电池U1的正极,所述光电三极管Q2的发射极通过变阻器RP1接地,所述光电三极管Q2的发射极还作为所述光照检测电路的输出端连接所述AD转换器。
进一步,所述信号转换电路包括晶体管Q4、电感L1、L2、电容C1、C2和二极管D5,所述电感L1的第一端通过开关按键KEY2连接电池U1的正极,所述电感L1的第二端连接所述电容C1的正极,所述电容C1的负极连接二极管D5的阳极,所述二极管D5的阴极连接节能灯LED1的阳极,所述晶体管Q4的栅极连接所述PWM发生电路的输出端,所述晶体管Q4的源极连接电感L1的第二端,所述晶体管Q4漏极接地,所述电感L2的第一端连接电容C1的负极,第二端接地,所述电容C2的正极连接所述二极管D5的阴极,所述电容C2的负极接地。
进一步,本实用新型还包括充电保护电路,所述充电保护电路包括二极管D4、三极管Q1和三极管Q3,所述二极管D4的阳极连接充电电路的输出端,所述二极管D4的阴极连接所述三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极连接电池U1的正极,所述三极管Q1的集电极依次通过电阻R3、电阻R4接地,所述电阻R3和电阻R4的连接点与所述三极管Q3的基极连接,所述三极管Q3的集电极连接限流电阻R1,所述三极管Q3的发射极接地。
本实用新型的工作原理及有益效果为:
本实用新型通过亮度调节模块,能够实现节能LED1的亮度随外界环境亮度的自动调节,使用时,通过按下开关按键KEY2并断开开关按键KEY1,启动亮度调节模块,通过光照检测电路实时监测周围环境的亮度,并将光信号转换成电信号输出给AD转换器,将模拟信号转换成数字信号后输入给PWM信号发生电路进行处理,输出相应的PWM信号给信号转换电路,信号转换电路将PWM信号处理成能够驱动节能灯LED1稳定发光的电压源。不同的亮度可以输出不同的PWM信号,从而改变了节能灯LED1的工作电压,环境光强越高时,节能灯LED1发光越微弱,使灯光的亮度与环境的亮度互补,即能为使用者提供一个稳定光强的作业环境,同时也降低了节能灯LED1的功耗。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型亮度调节模块的电路图;
图2为本实用新型充电保护电路的电路图;
图中:1、光照检测电路,2、信号转换电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都涉及本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示,本实施例提出了LED节能灯亮度智能调节控制装置,
本实施例中,节能灯LED1的正极通过开关按键KEY1连接电池U1的正极,节能灯LED1的负极通过电流电阻R1接地,当按下开关按键KEY1时,节能灯LED1发光。进一步,还包括亮度调节模块,亮度调节模块包括光照检测电路、PWM发生电路、开关按键KEY2和信号转换电路,光照检测电路的供电端连接电池U1的正极,光照检测电路的输出端通过AD转换器连接PWM发生电路的输入端,PWM发生电路的输出端连接信号转换电路的控制端,信号转换电路的供电端通过开关按键KEY2连接电池U1的正极,信号转换电路的输出端连接节能灯LED1的阳极,节能灯LED1的阴极通过限流电阻R1接地。
本实施例通过亮度调节模块,能够实现节能LED1的亮度随外界环境亮度的自动调节,使用时,通过按下开关按键KEY2并断开开关按键KEY1,启动亮度调节模块,通过光照检测电路实时监测周围环境的亮度,并将光信号转换成电信号输出给AD转换器,将模拟信号转换成数字信号后输入给PWM信号发生电路进行处理,输出相应的PWM信号给信号转换电路,信号转换电路将PWM信号处理成能够驱动节能灯LED1稳定发光的电压源。通过不同的亮度可以输出不同的PWM信号,从而改变了节能灯LED1的工作电压,环境光强越高时,节能灯LED1发光越微弱,使灯光的亮度与环境的亮度互补,即能为使用者提供一个稳定光强的作业环境,同时也降低了节能灯LED1的功耗。使用者可以通过操作开关按键KEY1和开关按键KEY2来切换两种工作状态,适用多种场合。
其中,PWM发生电路可以采用微处理器(MCU),也可以使用小型可编程逻辑器件(CPLD)实现。MCU面积小,价格低,但由于需要运行控制程序,因而可靠性要比纯硬件发生逻辑低.通过软件编程的形式配置后的CPLD是纯硬件逻辑电路,由于其内部并无程序运行,所以可靠性较高。通常在PWM中,有一个周期性矩形脉冲信号,保持其周期不变而改变脉冲的占空比可以改变信号的平均功率。用PWM信号可以控制照明设备的平均功率,即实现亮度可调。
进一步,如图1所示,
本实施例中的光照检测电路包括光电三极管Q2和变阻器RP1,光电三极管Q2的集电极连接电池U1的正极,光电三极管Q2的发射极通过变阻器RP1接地,光电三极管Q2的发射极还作为光照检测电路的输出端连接AD转换器。
将光电三极管Q2作为本实施例的感光元件,通过光照强度不同改变光电三极管Q2的导通率,成本低,稳定可靠,将光信号变为电信号输出。
进一步,如图1所示,
本实施例中的信号转换电路包括晶体管Q4、电感L1、L2、电容C1、C2和二极管D5,电感L1的第一端通过开关按键KEY2连接电池U1的正极,电感L1的第二端连接电容C1的正极,电容C1的负极连接二极管D5的阳极,二极管D5的阴极连接节能灯LED1的阳极,晶体管Q4的栅极连接PWM发生电路的输出端,晶体管Q4的源极连接电感L1的第二端,晶体管Q4漏极接地,电感L2的第一端连接电容C1的负极,第二端接地,电容C2的正极连接二极管D5的阴极,电容C2的负极接地。
本实施例中,晶体管Q4、电感L1、L2、电容C1、C2和二极管D5组成了斩波电路。
斩波电路在工作时有两种情况,①当PWM信号为高电平时,晶体管Q4导通,电路中存在两个回路,分别是电池U1正极→电感L1→晶体管Q4和电容C1→晶体管Q4→电感L2,此时电感L1和电感L2储能;②当PWM信号为低电平时,晶体管Q4截止,电路中存在两个回路,分别是电池U1→电感L1→电容C1→二极管D5→节能灯LED1→电阻R1和电感L2→二极管D5→节能灯LED1→电阻R1,此时电池U1和电感L1既向节能灯LED1供电,又向电容C1充电。通过改变晶体管Q4的导通比,则输出电压可以比电源电压高,也可以比电源电压低。实现了通过PWM信号调节节能灯LED1的平均工作电压,改变了LED1的亮度。
实施例2
如图2所示,基于与上述实施例1相同的构思,本实施例还包括充电保护电路,
充电保护电路包括二极管D4、三极管Q1和三极管Q3,二极管D4的阳极连接充电电路的输出端,二极管D4的阴极连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接电池U1的正极,三极管Q1的集电极依次通过电阻R3、电阻R4接地,电阻R3和电阻R4的连接点与三极管Q3的基极连接,三极管Q3的集电极连接限流电阻R1,三极管Q3的发射极接地。
本实施例中,充电电路为充电器,将220V的交流电变换为稳定直流电压对电池U1进行充电,为了保证充电过程的安全性,通过充电保护电路可实现充电时节能灯LED1的断开。当充电器连接220V交流电时,三极管Q1的基极通过二极管D4输入高电平信号,三极管Q1导通,经过电阻R3、R4分压后,提高三极管Q3的基极电压,三极管Q3截止,节能灯LED1供电回路断开,此时按下开关按键KEY1和KEY2都无法驱动点亮LED1。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.LED节能灯亮度智能调节控制装置,包括电池U1和开关按键KEY1,所述开关按键KEY1串联在节能灯LED1与所述电池U1之间,其特征在于,还包括亮度调节模块,亮度调节模块包括光照检测电路、PWM发生电路、开关按键KEY2和信号转换电路,所述光照检测电路的供电端连接所述电池U1的正极,所述光照检测电路的输出端通过AD转换器连接所述PWM发生电路的输入端,所述PWM发生电路的输出端连接所述信号转换电路的控制端,所述信号转换电路的供电端通过开关按键KEY2连接所述电池U1的正极,所述信号转换电路的输出端连接所述节能灯LED1的阳极,所述节能灯LED1的阴极通过限流电阻R1接地。
2.根据权利要求1所述的LED节能灯亮度智能调节控制装置,其特征在于,所述光照检测电路包括光电三极管Q2和变阻器RP1,所述光电三极管Q2的集电极连接所述电池U1的正极,所述光电三极管Q2的发射极通过变阻器RP1接地,所述光电三极管Q2的发射极还作为所述光照检测电路的输出端连接所述AD转换器。
3.根据权利要求1所述的LED节能灯亮度智能调节控制装置,其特征在于,所述信号转换电路包括晶体管Q4、电感L1、L2、电容C1、C2和二极管D5,所述电感L1的第一端通过开关按键KEY2连接电池U1的正极,所述电感L1的第二端连接所述电容C1的正极,所述电容C1的负极连接二极管D5的阳极,所述二极管D5的阴极连接节能灯LED1的阳极,所述晶体管Q4的栅极连接所述PWM发生电路的输出端,所述晶体管Q4的源极连接电感L1的第二端,所述晶体管Q4漏极接地,所述电感L2的第一端连接电容C1的负极,第二端接地,所述电容C2的正极连接所述二极管D5的阴极,所述电容C2的负极接地。
4.根据权利要求1所述的LED节能灯亮度智能调节控制装置,其特征在于,还包括充电保护电路,所述充电保护电路包括二极管D4、三极管Q1和三极管Q3,所述二极管D4的阳极连接充电电路的输出端,所述二极管D4的阴极连接所述三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极连接电池U1的正极,所述三极管Q1的集电极依次通过电阻R3、电阻R4接地,所述电阻R3和电阻R4的连接点与所述三极管Q3的基极连接,所述三极管Q3的集电极连接限流电阻R1,所述三极管Q3的发射极接地。
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