專利名稱：智能光控led照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于LED燈具，具體涉及ー種智能光控LED照明裝置。
背景技術(shù)：
目前LED燈的發(fā)光效率約在70-80lm/W左右，而其顯色更接近于自然光，所以其照明效果約是高壓鈉燈的2. 2倍，估計三、五年內(nèi)白光LED的光效可達到150-200 lm/W，カロ上它在生產(chǎn)中沒有有害的汞等物質(zhì)，顯然屬于清潔光源范疇而獲得廣泛推廣使用。 市售LED燈有兩種類型，一種適用于房間安裝、一種適用于作為臺燈，但總體上不進行光亮度調(diào)整，通常不能按室內(nèi)實際光照來開啟或關(guān)閉LED燈，更不能自動調(diào)整以保證室內(nèi)光亮處于合適照度。近年來室外利用光伏發(fā)電的路燈也采用智能控制方式，當(dāng)黑暗來臨時，自動開啟路燈，當(dāng)陽光達到一定照度時關(guān)閉路燈，這里路燈主要是熒光燈或高壓鈉燈，當(dāng)然隨著節(jié)能LED燈的成本下降和推廣，未來廣泛采用LED燈的趨勢是存在的。但這類燈具一般無法方便調(diào)節(jié)亮度，當(dāng)然更不能根據(jù)實際環(huán)境光照來自動調(diào)節(jié)燈的亮度，利用LED燈的自身特性和光控技術(shù)來達到智能光控LED燈具的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了ー種智能光控LED燈系統(tǒng)，由光敏元件組成的電路測得光照區(qū)的照度數(shù)據(jù)，并傳送到主控制器(單片機)，單片機組件根據(jù)原設(shè)定的決策作出判斷，進而控制LED燈的恒流驅(qū)動單元來開啟或關(guān)閉LED燈，也可控制驅(qū)動電流大小來調(diào)節(jié)LED燈的發(fā)光強度。本實用新型的技術(shù)路線是智能光控LED照明裝置，其特征在于該裝置主要由以下部件組成LED 燈組；LED恒流驅(qū)動單元，驅(qū)動LED燈組，調(diào)節(jié)LED燈組的光強；電源管理単元，為照明裝置提供穩(wěn)定的直流電壓；主控單元，包含單片機和環(huán)境光照傳感器，單片機根據(jù)環(huán)境光照傳感器的光照度信息控制LED恒流驅(qū)動單元，進而實現(xiàn)LED燈組的啟閉和光強調(diào)節(jié)；上述部件通過電聯(lián)接而成。所述照明裝置含有分檔調(diào)節(jié)部件。所述照明裝置含有ー個顯示環(huán)境光照傳感器的光照度信息的光照度顯示單元。所述LED恒流驅(qū)動單元內(nèi)含調(diào)光模塊實現(xiàn)。所述電源管理単元提供的直流電壓由LED燈組、LED恒流驅(qū)動單元和主控單元三部分組成，所述LED燈組光強調(diào)節(jié)還可通過LED恒流驅(qū)動單元內(nèi)的LD引腳實現(xiàn)線性調(diào)光。LED燈的光照大小，需根據(jù)用戶實際需要來調(diào)整，本實用新型設(shè)置了分檔調(diào)節(jié)部件，如觸摸控制分檔調(diào)節(jié)，如120 lxU40 lxU60 lxU80 Ix等照度的檔位，也考慮了按鍵設(shè)檔調(diào)節(jié)，也可采用無級連續(xù)調(diào)節(jié)光照度。為使用戶操作方便，本實用新型還采用紅外遙控來控制LED光源。由此可見，本實用新型內(nèi)容具體體現(xiàn)在下述幾點(I)采用單片機作為光源的主控單元，(2)測量室內(nèi)環(huán)境光照作為控制LED光源的依據(jù)，實現(xiàn)自動開、關(guān)LED燈，并保持光照度穩(wěn)定不變，(3)采用專用恒流控制LED芯片作為驅(qū)動單元，并實施過流保護等措施，(4)適應(yīng)寬域市電85V — 260V，既采用開關(guān)電源又實施功率因數(shù)校正，使電源效率大大提高，完全適應(yīng)不同國家和地區(qū)需要，特別電壓不穩(wěn)的農(nóng)村或邊緣地區(qū)，仍然保持光照穩(wěn)定可靠和不閃爍，(5)采用多種調(diào)節(jié)光照度方法，如觸摸式、按鍵式、無級調(diào)節(jié)式、自動調(diào)光式，(6)實現(xiàn)紅外遙控LED光源運作，方便用戶使用， (7)在需要時可采用液晶顯示光照區(qū)的照度值，作用戶參考。

圖I智能光控LED燈的組成功能框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進ー步的描述。本實用新型硬件有五部分組成交直流變換和電源管理単元AC/DC-C、主控單元MCU (含環(huán)境光照傳感單元)、LED恒流驅(qū)動單元LED-CID、LED燈具以及照度顯示單元，其組成功能框圖見圖I所示。交直流變換和電源管理單元AC/DC-C :包含EMC濾波電路、橋式全波整流和濾波電路、功率因數(shù)校正電路、6. IV和3. 3V穩(wěn)壓供電電路等組成，其特征體現(xiàn)在采用合適濾波方式抑制共模等干擾和輻射噪聲，提高電源使用效率，既適應(yīng)寬域市電(85V-260V)輸入，也提供內(nèi)部所需直流供電電壓。允許輸入市電電壓在85-260V的寬域范圍，電源頻率為50-60HZ;為了提高抗干擾能力，輸入端増加共軛電感和電容等所組成的EMC濾波裝置，隨后采用全波橋式整流，功率因數(shù)校正電路以及降壓穩(wěn)壓裝置，輸出102-318V直流電壓，還有6. IV穩(wěn)定直流電壓提供給專用LED驅(qū)動單元的芯片工作，此外，3. 3V直流穩(wěn)壓源提供給單片機C8051F330運行以及
顯示單元。主控單元MCU:主控制器采用C8051F330單片機，電源電壓3. 3V。室內(nèi)環(huán)境光由兩部分組成，其ー是外來陽光，其二是燈具發(fā)出的自然光，環(huán)境光傳感器測得的光照度應(yīng)由這兩部分光合成，其數(shù)值直接傳送到單片機內(nèi)的存儲器，微控制器已存儲了控制決策軟件，當(dāng)所測照度小于20 Ix時，單片機發(fā)出指令開啟室內(nèi)燈光，保持居室光照射區(qū)(如臺燈)在140 Ix左右，如果照射區(qū)照度超過200 lx，則主控單元控制驅(qū)動單元，關(guān)閉LED光源。光照度可用多種方式進行調(diào)節(jié)，通過紅外遙控來實現(xiàn)調(diào)節(jié)燈光亮度，通過不同按鍵來控制亮度，也可通過觸摸片來順序控制。由于照射區(qū)照度由二部分組成，而外來陽光隨著時間變化而改變，為此保持照射區(qū)光照度，也要由主控單元來自動調(diào)整。LED恒流驅(qū)動單元LED-CID :包含專用驅(qū)動芯片、驅(qū)動功率管MOSFET電路、無級調(diào)光電路以及過流保護電路等組成，其特征體現(xiàn)在采用超音頻開關(guān)電路來控制LED恒流供電，使整機效率超過85%，并實施過流等保護措施，提高了安全運行的可靠性，利用方便的無級調(diào)光可以滿足用戶對光照的實時需要。其中，寬調(diào)制開關(guān)形式的專用驅(qū)動芯片作為驅(qū)動単元的主功能芯片，它在輸入電壓從8Vdc到450Vdc變動的范圍內(nèi)能有效地驅(qū)動高亮度LED光源，芯片內(nèi)的RC振蕩器所產(chǎn)生的開關(guān)頻率為25kHz-300kHz，可由芯片外部電阻值來調(diào)節(jié)，選用較高的頻率來驅(qū)動控制LED光源的功率場效應(yīng)管M0SFET，更有利于降低光的閃爍，也有利于改善電路參量。與場效應(yīng)管相配合的自制鎮(zhèn)流功率電感和快速恢復(fù)的續(xù)流ニ極管以及取樣電阻選擇，對于恒流運行十分重要，進而可保持LED燈的發(fā)光強度恒定在某ー數(shù)值上。恒流范圍從5mA-lA，上限與專用芯片多少有關(guān)，而LED燈的光強調(diào)節(jié)可通過單片機來控制專用芯片內(nèi)的PWM調(diào)光模塊來調(diào)節(jié)，也可通過專用芯片LD引腳來達到線性調(diào)光。專用芯片需根據(jù)室內(nèi)燈具和燈頭多少來確定使用一片還是多片，總之確保居室光照。LED燈組LED燈的組合要根據(jù)居室的實際大小和配置來設(shè)計，當(dāng)然也與LED燈的 単獨發(fā)光強度有關(guān)，在這里以10W-LED臺燈為例，若選用ニ種燈源，其ー是O. 2W-LED燈頭，其ニ是O. 5W-LED燈頭，前者用25個串接再2串并聯(lián)形式，這樣要求端電壓為80-90V，提供最大輸入電流為130mA;后者采用10個串接再2串并聯(lián)形式，端電壓僅需32-36V，而要求提供最大輸入電流為340mA。也就是說整個居室燈頭的組合和燈具的組合需合理配置，確保不同位置和不同使用環(huán)境的不同需要，當(dāng)然這項設(shè)計還要考慮用戶的個性。而燈罩外形也要按居室不同部位來選擇光照度顯示單元根據(jù)環(huán)境光傳感器提供給單片機數(shù)據(jù)做出判斷后，用數(shù)碼形式在液晶屏上顯示，鑒于目前用的主控單元內(nèi)部有溫度測量組件，所以在液晶屏上還可顯示當(dāng)時室內(nèi)環(huán)境溫度，以利于用戶判斷光照和室溫是否合適，有無顯示單元不影響整個智能光控LED光源的運行，但有利于判別光照合適程度。
權(quán)利要求1.智能光控LED照明裝置，其特征在于該裝置主要由以下部件組成 LED燈組； LED恒流驅(qū)動單元，驅(qū)動LED燈組，調(diào)節(jié)LED燈組的光強； 電源管理単元，為照明裝置提供穩(wěn)定的直流電壓； 主控單元，包含單片機和環(huán)境光照傳感器，單片機根據(jù)環(huán)境光照傳感器的光照度信息控制LED恒流驅(qū)動單元，進而實現(xiàn)LED燈組的啟閉和光強調(diào)節(jié)； 上述部件通過電聯(lián)接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置，其特征在于所述電源管理単元提供的直流電壓由LED燈組、LED恒流驅(qū)動單元和主控單元三部分組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置，其特征在于所述照明裝置含有ー個顯示環(huán)境光照傳感器的光照度信息的光照度顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的照明裝置，其特征在于所述LED恒流驅(qū)動單元內(nèi)含調(diào)光模塊。
專利摘要本實用新型屬于LED燈具，具體涉及一種智能光控LED照明裝置。主要由以下部件組成LED燈組；LED恒流驅(qū)動單元，驅(qū)動LED燈組，調(diào)節(jié)LED燈組的光強；電源管理單元，為照明裝置提供穩(wěn)定的直流電壓；主控單元，包含單片機和環(huán)境光照傳感器，單片機根據(jù)環(huán)境光照傳感器的光照度信息控制LED恒流驅(qū)動單元，進而實現(xiàn)LED燈組的啟閉和光強調(diào)節(jié)；上述部件通過電聯(lián)接而成。本實用新型由光敏元件組成的電路測得光照區(qū)的照度數(shù)據(jù)，并傳送到主控制器(單片機)，單片機組件根據(jù)原設(shè)定的決策作出判斷，進而控制LED燈的恒流驅(qū)動單元來開啟或關(guān)閉LED燈，也可控制驅(qū)動電流大小來調(diào)節(jié)LED燈的發(fā)光強度。
文檔編號H05B37/02GK202455601SQ20112055037
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者汪閩, 陳燕午 申請人:浙江加蘭節(jié)能科技股份有限公司