專利名稱：一種太陽(yáng)能led燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制器，特別是涉及一種能根據(jù)當(dāng)天充電量來(lái)對(duì)LED燈組的發(fā)光 亮度進(jìn)行控制的LED燈控制器。
背景技術(shù)：
LED(英文為light emitting diode)即發(fā)光二極管，是一種采用電致發(fā)光的半 導(dǎo)體材料制作而成的，LED具有電壓低、效能高、單色性好、適用性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、響應(yīng)時(shí)間 短、壽命長(zhǎng)、不污染環(huán)境等優(yōu)良特性；LED —般情況下采用低壓電源供電，供電電壓一般在 2-24V之間，更具安全性；LED消耗能量較同光效的白熾燈減少80%;每個(gè)單元LED很小，可 以制備成各種形狀的照明器具，并且適合于不同的環(huán)境；由于LED具有如上的優(yōu)良特性，因 此被廣泛地應(yīng)用于裝飾照明、信號(hào)照明等照明領(lǐng)域中，比如LED燈串就是一種裝飾照明燈 具，LED燈串其實(shí)就是將若干個(gè)LED單元按一定規(guī)律通過(guò)導(dǎo)線連接成組，再將若干個(gè)組按一 定規(guī)律連接成一長(zhǎng)串或連接成帶或編成網(wǎng)等形狀，將多個(gè)LED燈串布置在相應(yīng)的物體或場(chǎng) 所上，通過(guò)控制器對(duì)LED燈的發(fā)光模式進(jìn)行控制，可起到較好的裝飾效果，比如可用來(lái)對(duì)橋 梁進(jìn)行裝飾，對(duì)小亭樓角進(jìn)行裝飾，對(duì)公園、花園進(jìn)行裝飾，對(duì)市政設(shè)施、店面等公共場(chǎng)所進(jìn) 行裝飾等，LED燈串可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外裝飾特別是節(jié)日裝飾以增添節(jié)日氣氛。采用太陽(yáng)能來(lái)對(duì)LED燈提供電源，這在現(xiàn)有技術(shù)中已是相當(dāng)普遍，這種方式通常是 利用太陽(yáng)能板吸收太陽(yáng)光的能量并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后向LED燈提供發(fā)光的能量，即太陽(yáng)能板白 天對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行吸收并轉(zhuǎn)化為電能向儲(chǔ)能電池充電，夜晚或需要時(shí)則由儲(chǔ)能電池向LED燈提 供電能，使LED燈按所設(shè)定的發(fā)光模式發(fā)光。這種LED燈控制器通常包括太陽(yáng)能板、儲(chǔ)能電 池、升壓電路、LED燈組電路、單片機(jī)電路、按鍵觸發(fā)電路、亮燈驅(qū)動(dòng)電路；太陽(yáng)能板將吸收的 太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能向儲(chǔ)能電池充電，儲(chǔ)能電池通過(guò)電壓變換電路變換后向LED燈組電路提供 電壓，由于LED燈組中接有多個(gè)單元組的LED燈，儲(chǔ)能電池的電壓不一定能滿足其LED燈組發(fā) 光所需的電壓，因此需要有電壓變換電路將儲(chǔ)能電池的電壓變換至所需的電壓；單片機(jī)電路 用來(lái)運(yùn)行能夠控制LED燈組發(fā)光模式的程序，按鍵觸發(fā)電路通常包括開(kāi)/關(guān)按鍵和模式選擇 按鍵，單片機(jī)電路的控制信號(hào)輸出給亮燈驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)亮燈模式驅(qū)動(dòng)電路去控制LED燈組 電路按照所設(shè)定的模式發(fā)光。現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)計(jì)太陽(yáng)燈為將其造價(jià)控制在一定范圍內(nèi)通常設(shè)計(jì) 配置為滿足5至7天連續(xù)陰天使用，其控制器又通常設(shè)計(jì)為固定輸出，或者為降低產(chǎn)品造價(jià)將 這種控制器最多設(shè)計(jì)為定時(shí)調(diào)光控制(如下半夜)，由于無(wú)法對(duì)LED燈組的在滿足其最低相 對(duì)照明效果的情況下在電池儲(chǔ)電量較低或陰天、雨天充電量較少時(shí)為提高其照明保證率、滿 足更長(zhǎng)連續(xù)陰天使用而對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光控制，因此，在陰、雨天當(dāng)太陽(yáng)能板的對(duì)電池充電電 能不足或電池儲(chǔ)電量較低時(shí)，如果繼續(xù)按照同樣的亮度來(lái)讓LED燈組亮燈，儲(chǔ)能電池的電能 就會(huì)很快用完，從而影響了 LED燈的正常使用時(shí)的照明保證率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種太陽(yáng)能LED燈控制器，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能板當(dāng)天充電量的采集、分析，或者對(duì)電池電量的采集、分析，并轉(zhuǎn)化成對(duì)光源亮度的控制信號(hào)，使得相同配置的太陽(yáng)能板和儲(chǔ)能電池的太陽(yáng)能光源在滿足其最低的照明效果的 情況下能在更多的連續(xù)陰天里也能正常亮燈，從而提高了該太陽(yáng)能光源的照明保證率。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種太陽(yáng)能LED燈控制器，包括一太陽(yáng)能板，將吸收的光能量轉(zhuǎn)換成電能輸出；—儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)存電能并向后續(xù)電路提供需要的電量；一功率變換電路，將輸入的功率變換至所需的功率輸出；一調(diào)光控制電路，在調(diào)光控制信號(hào)的作用下，執(zhí)行對(duì)功率變換電路進(jìn)行調(diào)制，使功 率變換電路輸出對(duì)應(yīng)的不同功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源進(jìn)調(diào)光；一光源組電路，包含有一路或多路光源組；一充電量取樣電路，實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能板對(duì)電池的充電電流，并將其轉(zhuǎn)化為電壓數(shù) 值信號(hào)輸出；一放大電路，對(duì)輸入端的微弱電壓數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例放大后輸出；一單片機(jī)電路，對(duì)輸入的數(shù)值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析和處理，并輸出對(duì)應(yīng)的控制信 號(hào)；單片機(jī)電路內(nèi)置有當(dāng)天充電量與輸出控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序以及電池電量與輸出 控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序；一按鍵電路，按受按鍵的觸發(fā)，輸出對(duì)應(yīng)的按鍵觸發(fā)信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)電路，執(zhí)行經(jīng)單片機(jī)電路處理后輸給的信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng) 光源組的工作；太陽(yáng)能板的輸出接至儲(chǔ)能電池的輸入，前者向后者充電；儲(chǔ)能電池的輸出接至功 率變換電路的輸入，前者向后者提供電源，后者并按給定的規(guī)律變換后輸出，同時(shí)其變換的 規(guī)律受調(diào)光控制電路的控制；功率變換電路的輸出接至光源組電路的輸入，前者向后者提 供亮燈的功率；充電量取樣電路的輸入取自太陽(yáng)能板的輸出回路，前者實(shí)時(shí)采集后者的充 電電流并轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)輸出；取樣電路的輸出接至放大電路的輸入，后者將前者的 采樣數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例線性放大后輸出；放大電路的輸出接至單片機(jī)電路的一個(gè)輸入端 口，前者向后者輸出所采樣并經(jīng)一定比例線性放大后的數(shù)值信號(hào)，后者對(duì)前者輸給的數(shù)值 信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，累計(jì)計(jì)算出當(dāng)天的充電量，并根據(jù)當(dāng)天充電量的多少與給定的值進(jìn)行比較 后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)；單片機(jī)電路中所產(chǎn)生的調(diào)光控制信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的輸出端口 輸出接至調(diào)光控制電路的輸入端，前者向后者輸出調(diào)光控制信號(hào)；調(diào)光控制電路的輸出端 接至功率變換電路的控制端口，執(zhí)行對(duì)功率變換電路的調(diào)制，使功率變換電路輸出有級(jí)或 者無(wú)級(jí)變化的功率并輸出至光源組，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源組的調(diào)光；按鍵電路的輸出接至單片機(jī) 電路的輸入端口，前者向后者輸出按鍵觸發(fā)信號(hào)，后者對(duì)前者的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行分析、處理， 產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；單片機(jī)電路的驅(qū)動(dòng)控制輸出接至驅(qū)動(dòng)電路的輸入，前者向后者 輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路的輸出接至光源組電路的驅(qū)動(dòng)端，前者向后者輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào) 以驅(qū)動(dòng)光源組電路的工作。進(jìn)一步的，還包括用來(lái)提供開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)給單片機(jī)電路進(jìn)行判斷的光控檢測(cè) 電路，光控檢測(cè)電路的輸入與太陽(yáng)能板相連接，檢測(cè)太陽(yáng)能板的電壓并轉(zhuǎn)換開(kāi)燈或關(guān)燈的 信號(hào)輸出給單機(jī)或?qū)⑵渌鶛z測(cè)到的電壓值直接輸出給單片機(jī)并由單片機(jī)分析判斷輸出開(kāi) 燈或關(guān)燈的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈的功能，光控檢測(cè)電路的輸出與單片機(jī)電路相連接。進(jìn)一步的，還包括用來(lái)關(guān)閉功率變換電路的工作以降低功耗的使能控制電路，使能控制電路的輸入與單片機(jī)電路相連接，使能控制電路的輸出與功率變換電路相連接。進(jìn)一步的，還包括用來(lái)對(duì)儲(chǔ)能電池的電壓、電量進(jìn)行檢測(cè)的電池電壓/電量檢測(cè) 電路，電池電壓/電量檢測(cè)電路的輸入與儲(chǔ)能電池相連接，其輸出與單片機(jī)電路相連接；該 電池電壓/電量檢測(cè)電路對(duì)所檢測(cè)到的電池電壓低于設(shè)定值時(shí)發(fā)出電池低電壓信號(hào)至單 片機(jī)或直接將其電壓信號(hào)送至單片機(jī)并由單片機(jī)進(jìn)行判斷并輸出低電壓信號(hào)以經(jīng)由單片 機(jī)處理執(zhí)行關(guān)燈實(shí)現(xiàn)電池過(guò)放保護(hù)的功能，而對(duì)電池電壓/電量檢測(cè)電路檢測(cè)到的相對(duì)應(yīng) 于電池電量的信號(hào)同樣發(fā)至單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)至調(diào)光控制 電路實(shí)現(xiàn)根據(jù)電池電量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光的功能。所述的光源為L(zhǎng)ED燈、氣體放電燈或鎢絲燈。所述單片機(jī)電路內(nèi)還包括能夠?qū)舻拈_(kāi)和/或關(guān)進(jìn)行定時(shí)和/或延時(shí)處理的程 序；單片機(jī)電路根據(jù)按鍵觸發(fā)情況進(jìn)行分析、判斷后產(chǎn)生并輸出相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的開(kāi)和 /或關(guān)、以及進(jìn)行定時(shí)和/或延時(shí)的模式，并在所述按鍵電路的觸發(fā)下改變不同的對(duì)應(yīng)模式。所述的取樣電路為電阻，該電阻串接在太陽(yáng)能板對(duì)儲(chǔ)能電池的充電回路中。功率變換電路可以是通過(guò)調(diào)電壓或調(diào)電流的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光，也可以是其他的調(diào) 光方式如變頻調(diào)光、脈寬調(diào)光等方式。本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，是利用充電取樣電路對(duì)太陽(yáng)能板給儲(chǔ)能電池 的充電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣，充電取樣電路將取樣電流轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)并經(jīng)比例線性放 大后輸出給單片機(jī)電路，由單片機(jī)電路進(jìn)行計(jì)算，累計(jì)計(jì)算得出當(dāng)天的充電量，并根據(jù)當(dāng)天 充電量的多少與給定的值進(jìn)行比較后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)；單片機(jī)電路中所產(chǎn)生的調(diào) 光控制信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的輸出端口輸出接至調(diào)光控制電路的輸入端，調(diào)光控制電路接收到其 控制信號(hào)后轉(zhuǎn)換并輸出對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)接至功率變換電路的控制端口，執(zhí)行對(duì)功率變換電 路的調(diào)制，使功率變換電路輸出有級(jí)或者無(wú)級(jí)變化的功率并輸出至光源組，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源 的調(diào)光；為保證雨天或充電量極少的陰天天氣也能讓光源的亮度達(dá)到一定的裝飾照明所應(yīng) 有的照明效果，預(yù)先設(shè)計(jì)有最低亮燈功率檔，如當(dāng)天的累計(jì)充電量不能滿足即低于當(dāng)天夜 間全功率輸出若干(如可設(shè)定為611、811、1011、1211等)連續(xù)亮燈時(shí)間所需的總電量時(shí)則自動(dòng) 轉(zhuǎn)為低功率檔(低檔)輸出，高于該電量則自動(dòng)轉(zhuǎn)為全功率檔(高檔)輸出，從而實(shí)現(xiàn)了兩 檔自動(dòng)調(diào)光，或設(shè)計(jì)成為當(dāng)天累計(jì)充電量與亮燈功率檔一一對(duì)應(yīng)值則可實(shí)現(xiàn)多檔調(diào)光，或 設(shè)計(jì)成為無(wú)數(shù)個(gè)一一對(duì)應(yīng)值或設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)的自動(dòng)比例調(diào)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光；其中如當(dāng)天 累計(jì)充電量多于當(dāng)天夜間所執(zhí)行該檔亮燈模式和亮燈時(shí)間所需的電量時(shí)則多余的電量留 存于電池中，反之，不足的電量則由原儲(chǔ)存于電池中的電量自動(dòng)補(bǔ)給；這樣就可以通過(guò)設(shè)定 合理的參數(shù)以滿足該燈在更多的連續(xù)陰天里也能正常亮燈。本發(fā)明的有益效果是，由于采用了一太陽(yáng)能板、一儲(chǔ)能電池、一功率變換電路、一 調(diào)光控制電路、一光源組電路、一充電量取樣電路、一放大電路、一單片機(jī)電路、一按鍵電 路、一驅(qū)動(dòng)電路來(lái)構(gòu)成LED燈控制器；且充電量取樣電路的輸入接至太陽(yáng)能板，前者實(shí)時(shí)采 集后者的充電電流并轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)輸出；充電量取樣電路的輸出接至放大電路的輸 入，后者將前者的采樣信號(hào)進(jìn)行比例線性放大后輸出；放大電路的輸出接至單片機(jī)電路的輸入，前者向后者輸出經(jīng)比例線性放大后的采樣信號(hào)，后者對(duì)前者輸給的采樣信號(hào)進(jìn)行計(jì) 算，累計(jì)計(jì)算出當(dāng)天的充電量，并根據(jù)當(dāng)天充電量與輸出控制的對(duì)應(yīng)關(guān)系，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光 控制信號(hào)，使功率變換電路在調(diào)光控制電路的控制下輸出對(duì)應(yīng)的功率。該LED燈控制器通 過(guò)對(duì)太陽(yáng)能板當(dāng)天充電量的采集、分析，并轉(zhuǎn)化成對(duì)光源亮度的控制信號(hào)，使得燈在更多的 連續(xù)陰天里也能正常亮燈，從而提高了該太陽(yáng)能燈的裝飾照明保證率。采用這種技術(shù)后，既 節(jié)約了產(chǎn)品的造價(jià)，又使產(chǎn)品的適應(yīng)性得到很大的提高，特別適用于冬天日均日照時(shí)間較 短的地區(qū)使用。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED 燈控制器不局限于實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明的電路框圖；圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，是使用于對(duì)LED燈進(jìn)行控制， 即光源為L(zhǎng)ED燈，對(duì)于光源為氣體放電燈或鎢絲燈，也可采用相似的方式；功率變換電路是 通過(guò)調(diào)電壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即功率變換電路采用的是電壓變換電路，當(dāng)然調(diào)光方式還以是 改變電流調(diào)光、變頻調(diào)光或脈寬調(diào)光等方式。該太陽(yáng)能LED燈控制器，包括一太陽(yáng)能板11，將吸收的光能量轉(zhuǎn)換成電能輸出；一儲(chǔ)能電池12，儲(chǔ)存電能并向后續(xù)電路提供需要的電量；一電壓變換電路13，將輸入的電壓變換至所需的電壓后并輸出；一調(diào)光控制電路14，在調(diào)光控制信號(hào)的作用下，執(zhí)行對(duì)電壓變換電路進(jìn)行調(diào)制，使 電壓變換電路輸出對(duì)應(yīng)的不同的電壓，以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈組進(jìn)調(diào)光；一 LED燈組電路15，包含有一路或多路LED燈組；一充電量取樣電路16，實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能板對(duì)電池的充電電流，并將其轉(zhuǎn)化為電壓 數(shù)值信號(hào)輸出；—放大電路17，對(duì)輸入端的微弱電壓數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例放大后輸出；一單片機(jī)電路18，對(duì)輸入的數(shù)值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析和處理，并輸出對(duì)應(yīng)的控制 信號(hào)；單片機(jī)電路18內(nèi)置有當(dāng)天充電量與輸出控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序以及電池電量 與輸出控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序，還內(nèi)置有控制包括燈的開(kāi)、關(guān)、亮燈模式、定時(shí)模式、保 護(hù)、記憶、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換等控制程序；一按鍵電路19，按受按鍵的觸發(fā)，輸出對(duì)應(yīng)的按鍵觸發(fā)信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)電路20，執(zhí)行經(jīng)單片機(jī)電路18處理后輸給的信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào) 以驅(qū)動(dòng)光源組的工作；太陽(yáng)能板11的輸出接至儲(chǔ)能電池12的輸入，前者向后者充電；儲(chǔ)能電池12的輸 出接至電壓變換電路13的輸入，前者向后者提供電源，后者將前者的電壓按給定的規(guī)律變 換后輸出，同時(shí)其變換的規(guī)律受調(diào)光控制電路14控制；電壓變換電路13的輸出接至LED燈組電路15的輸入，前者向后者提供亮燈的電壓；充電量取樣電路16的輸入取自太陽(yáng)能板 11的輸出回路，前者實(shí)時(shí)采集后者的充電電流并轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)輸出；取樣電路16的 輸出接至放大電路17的輸入，后者將前者的采樣數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例線性放大后輸出；放大 電路17的輸出接至單片機(jī)電路18的一個(gè)輸入端口，前者向后者輸出所采樣并經(jīng)一定比例 線性放大后的數(shù)值信號(hào)，后者對(duì)前者輸給的數(shù)值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，累計(jì)計(jì)算出當(dāng)天的充電量， 并根據(jù)當(dāng)天充電量的多少與給定的值進(jìn)行比較后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)；單片機(jī)電路 18中所產(chǎn)生的調(diào)光控制信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的輸出端口輸出接至調(diào)光控制電路14的輸入端，前 者向后者輸出調(diào)光控制信號(hào)；調(diào)光控制電路14的輸出端接至電壓變換電路13的電壓控制 端口，執(zhí)行對(duì)電壓變換電路13的調(diào)制，使電壓變換電路13輸出有級(jí)或者無(wú)級(jí)變化的電壓并 輸出至LED燈組15，以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈組15的調(diào)光；按鍵電路19的輸出接至單片機(jī)電路18 的輸入端口，前者向后者輸出按鍵觸發(fā)信號(hào)，其信號(hào)包括開(kāi)燈、關(guān)燈、亮燈模式、亮燈定時(shí)模 式、亮燈或關(guān)燈延時(shí)模式、狀態(tài)轉(zhuǎn)換模式等，后者對(duì)前者的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行分析、處理，產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；單片機(jī)電路18的驅(qū)動(dòng)控制輸出接至驅(qū)動(dòng)電路20的輸入，前者向后者輸 出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路20的輸出接至LED燈組電路15的驅(qū)動(dòng)端，前者向后者輸出驅(qū)動(dòng) 信號(hào)以驅(qū)動(dòng)LED燈組電路15的工作。其中進(jìn)一步的，還包括用來(lái)提供開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)給單片機(jī)電路進(jìn)行判斷的光控檢測(cè) 電路21，光控檢測(cè)電路21的輸入與太陽(yáng)能板11相連接，檢測(cè)太陽(yáng)能板11的電壓并轉(zhuǎn)換開(kāi) 燈或關(guān)燈的信號(hào)輸出給單機(jī)或?qū)⑵渌鶛z測(cè)到的電壓值直接輸出給單片機(jī)18并由單片機(jī)18 分析判斷輸出開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)燈和關(guān)燈的功能，光控檢測(cè)電路21的輸出 與單片機(jī)電路18相連接；進(jìn)一步的，還包括用來(lái)關(guān)閉電壓變換電路13的工作以降低功耗的使能控制電路 22，使能控制電路22的輸入與單片機(jī)電路18相連接，使能控制電路22的輸出與電壓變換 電路13相連接；進(jìn)一步的，還包括用來(lái)對(duì)儲(chǔ)能電池12的電壓、電量進(jìn)行檢測(cè)的電池電壓/電量檢 測(cè)電路23，電池電壓/電量檢測(cè)電路23的輸入與儲(chǔ)能電池12相連接，其輸出與單片機(jī)電路 18相連接；該電池電壓/電量檢測(cè)電路23對(duì)所檢測(cè)到的電池電壓低于設(shè)定值時(shí)發(fā)出電池 低電壓信號(hào)至單片機(jī)18，或直接將其電壓信號(hào)送至單片機(jī)18，由單片機(jī)18進(jìn)行判斷并輸出 低電壓信號(hào)，以經(jīng)由單片機(jī)18處理執(zhí)行關(guān)燈實(shí)現(xiàn)電池12過(guò)放保護(hù)的功能，而對(duì)電池電壓/ 電量檢測(cè)電路23檢測(cè)到的相對(duì)應(yīng)于電池電量的信號(hào)同樣發(fā)至單片機(jī)18，經(jīng)單片機(jī)18處理 后輸出對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)至調(diào)光控制電路14，實(shí)現(xiàn)根據(jù)電池電量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光的功能；在單片機(jī)電路18內(nèi)還包括能夠?qū)鉄舻拈_(kāi)和/或關(guān)進(jìn)行定時(shí)和/或延時(shí)處理的 程序；單片機(jī)電路根據(jù)按鍵觸發(fā)情況進(jìn)行分析、判斷后產(chǎn)生并輸出相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的開(kāi) 和/或關(guān)、以及進(jìn)行定時(shí)和/或延時(shí)的模式，并在所述按鍵電路的觸發(fā)下改變不同的對(duì)應(yīng)模 式。參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其中充電量取樣電路16為電阻R21，該電阻R21串接在太陽(yáng)能板Solar對(duì)儲(chǔ)能電池 Battery的充電回路中；太陽(yáng)能板Solar對(duì)儲(chǔ)能電池Battery的充電回路中還接有二極管D1，該二極管D1的正極與儲(chǔ)能電池Battery的正極相連接，二極管D1的負(fù)極與太陽(yáng)能板Solar的正極相連 接；電壓變換電路13由電感L1、芯片IC2、二極管D2和三極管Q7構(gòu)成；調(diào)光電路14由三極管Q8、三極管Q9、電阻R17、電阻R18、電阻R24、電阻R25、電阻 R26、電阻R27、電阻R28、電阻R30、電阻R31組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈進(jìn)行調(diào)光，其中三極管Q8導(dǎo) 通時(shí)為一種亮度，三極管Q9導(dǎo)通時(shí)為另一種亮度，本實(shí)施例為二級(jí)調(diào)光，當(dāng)然也可以設(shè)計(jì) 成多級(jí)調(diào)光，繼續(xù)增加三極管的數(shù)量即可實(shí)現(xiàn)更多級(jí)別的調(diào)光，當(dāng)然，還可以選擇通過(guò)對(duì)三 極管Q8或三極管Q9的調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光；LED燈組電路15包含有LED1燈單元、LED2燈單元、LED3燈單元、LED4燈單元等 四條燈單元，當(dāng)然還可以根據(jù)需要設(shè)置更多條的燈單元；放大電路17由放大器IC6、電阻R22、電阻R23組成；單片機(jī)電路18由芯片IC1組成；按鍵電路19由按鈕S1、按鈕S2、電阻R7、電阻R8、電容C1、電容C2組成，按鈕S1、 按鈕S2分別為定時(shí)鍵、開(kāi)關(guān)/模式轉(zhuǎn)換鍵，用來(lái)實(shí)現(xiàn)其定時(shí)、開(kāi)關(guān)以及亮燈模式的切換和狀 態(tài)的轉(zhuǎn)換；驅(qū)動(dòng)電路20由三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、電阻R9、電阻R10、電 阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16組成，其中，三極管Q3、電阻R9、電 阻R13組成第一路驅(qū)動(dòng)與LED1燈單元相連接，三極管Q4、電阻R10、電阻R14組成第二路驅(qū) 動(dòng)與LED2燈單元相連接，三極管Q5、電阻R11、電阻R15組成第三路驅(qū)動(dòng)與LED3燈單元相 連接，三極管Q6、電阻R12、電阻R16組成第四路驅(qū)動(dòng)與LED4燈單元相連接，亮燈驅(qū)動(dòng)電路 20的驅(qū)動(dòng)路數(shù)與LED燈組電路15的燈單元數(shù)相同；光控檢測(cè)電路21由三極管Q2、電阻R4、電阻R5、電阻R6組成，以提供開(kāi)燈或關(guān)燈 的信號(hào)給芯片IC1作判斷；使能控制電路22由二極管D203、二極管D204組成，二極管D203、二極管D204是對(duì) 芯片IC2的使能端進(jìn)行控制以降低功耗，即在不須要亮燈時(shí)如白天，使IC2處于停止?fàn)顟B(tài)， 以降低整機(jī)待機(jī)功耗；電池電壓/電量檢測(cè)電路23由芯片IC5組成，當(dāng)電池電壓低于設(shè)定值時(shí)，芯片IC5 的Vout (即IC5-1)輸出狀改變提供給芯片IC1判斷，決定是否關(guān)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)電池過(guò)放保護(hù)；芯片IC3為穩(wěn)壓器，用來(lái)向放大器IC6提供電源；芯片IC4為穩(wěn)壓器，用來(lái)向芯片IC1提供電源；本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，是利用充電量取樣電路16對(duì)太陽(yáng)能板11給 儲(chǔ)能電池12的充電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣，充電量取樣電路16將取樣電流轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信 號(hào)并經(jīng)比例線性放大后輸出給單片機(jī)電路18，由單片機(jī)電路18進(jìn)行計(jì)算，并累計(jì)計(jì)算得 出當(dāng)天的充電量，并根據(jù)當(dāng)天充電量的多少與給定的值進(jìn)行比較后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信 號(hào)；單片機(jī)電路18中所產(chǎn)生的調(diào)光控制信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的輸出端口輸出接至調(diào)光控制電路 14的輸入端，調(diào)光控制電路14接收到其控制信號(hào)后轉(zhuǎn)換并輸出對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)接至電壓 變換電路13的電壓控制端口，執(zhí)行對(duì)電壓變換電路13的調(diào)制，使電壓變換電路13輸出有 級(jí)或者無(wú)級(jí)變化的電壓并輸出至LED燈組15，以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈組15的調(diào)光；為保證雨天或 充電量極少的陰天天氣也能讓LED燈組15的亮度達(dá)到一定的裝飾照明所應(yīng)有的照明效果，預(yù)先設(shè)計(jì)有最低亮燈功率檔，如當(dāng)天的累計(jì)充電量不能滿足即低于當(dāng)天夜間全功率輸出若 干(本例設(shè)定8h)連續(xù)亮燈時(shí)間所需的總電量時(shí)則自動(dòng)轉(zhuǎn)為低功率檔(低檔)輸出、高于 該電量則自動(dòng)轉(zhuǎn)為全功率檔(高檔)輸出、從而實(shí)現(xiàn)了兩檔自動(dòng)調(diào)光，其中如當(dāng)天累計(jì)充電 量多于當(dāng)天夜間所執(zhí)行該檔亮燈模式和亮燈時(shí)間所需的電量時(shí)則多余的電量留存于電池 中，反之、 不足的電量則由原儲(chǔ)存于電池中的電量自動(dòng)補(bǔ)給；這樣就可以通過(guò)設(shè)定合理的參 數(shù)以滿足該燈在更多的連續(xù)陰天里也能正常亮燈，本例的設(shè)計(jì)在配置相同的太陽(yáng)能板和儲(chǔ) 能電池的情況下電池充滿電可滿足連續(xù)4至5天陰天提高至8至10天正常亮燈。
上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，但本發(fā)明并不 局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化 與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于包括一太陽(yáng)能板，將吸收的光能量轉(zhuǎn)換成電能輸出；一儲(chǔ)能電池，儲(chǔ)存電能并向后續(xù)電路提供需要的電量；一功率變換電路，將輸入的功率變換至所需的功率輸出；一調(diào)光控制電路，在調(diào)光控制信號(hào)的作用下，執(zhí)行對(duì)功率變換電路進(jìn)行調(diào)制，使功率變換電路輸出對(duì)應(yīng)的不同功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源進(jìn)調(diào)光；一光源組電路，包含有一路或多路光源組；一充電量取樣電路，實(shí)時(shí)采集太陽(yáng)能板對(duì)電池的充電電流，并將其轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)輸出；一放大電路，對(duì)輸入端的微弱電壓數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例放大后輸出；一單片機(jī)電路，對(duì)輸入的數(shù)值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算、分析和處理，并輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；單片機(jī)電路內(nèi)置有當(dāng)天充電量與輸出控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序以及電池電量與輸出控制成對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析程序；一按鍵電路，按受按鍵的觸發(fā)，輸出對(duì)應(yīng)的按鍵觸發(fā)信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)電路，執(zhí)行經(jīng)單片機(jī)電路處理后輸給的信號(hào)并輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)光源組的工作；太陽(yáng)能板的輸出接至儲(chǔ)能電池的輸入，前者向后者充電；儲(chǔ)能電池的輸出接至功率變換電路的輸入，前者向后者提供電源，后者并按給定的規(guī)律變換后輸出，同時(shí)其變換的規(guī)律受調(diào)光控制電路的控制；功率變換電路的輸出接至光源組電路的輸入，前者向后者提供亮燈的功率；充電量取樣電路的輸入取自太陽(yáng)能板的輸出回路，前者實(shí)時(shí)采集后者的充電電流并轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)值信號(hào)輸出；取樣電路的輸出接至放大電路的輸入，后者將前者的采樣數(shù)值信號(hào)進(jìn)行比例線性放大后輸出；放大電路的輸出接至單片機(jī)電路的一個(gè)輸入端口，前者向后者輸出所采樣并經(jīng)一定比例線性放大后的數(shù)值信號(hào)，后者對(duì)前者輸給的數(shù)值信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，累計(jì)計(jì)算出當(dāng)天的充電量，并根據(jù)當(dāng)天充電量的多少與給定的值進(jìn)行比較后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)；單片機(jī)電路中所產(chǎn)生的調(diào)光控制信號(hào)經(jīng)單片機(jī)的輸出端口輸出接至調(diào)光控制電路的輸入端，前者向后者輸出調(diào)光控制信號(hào)；調(diào)光控制電路的輸出端接至功率變換電路的控制端口，執(zhí)行對(duì)功率變換電路的調(diào)制，使功率變換電路輸出有級(jí)或者無(wú)級(jí)變化的功率并輸出至光源組，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光源組的調(diào)光；按鍵電路的輸出接至單片機(jī)電路的輸入端口，前者向后者輸出按鍵觸發(fā)信號(hào)，后者對(duì)前者的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行分析、處理，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；單片機(jī)電路的驅(qū)動(dòng)控制輸出接至驅(qū)動(dòng)電路的輸入，前者向后者輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路的輸出接至光源組電路的驅(qū)動(dòng)端，前者向后者輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)光源組電路的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于進(jìn)一步的，還包括用 來(lái)提供開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)給單片機(jī)電路進(jìn)行判斷的光控檢測(cè)電路，光控檢測(cè)電路的輸入與 太陽(yáng)能板相連接，檢測(cè)太陽(yáng)能板的電壓并轉(zhuǎn)換開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)輸出給單機(jī)或?qū)⑵渌鶛z測(cè) 到的電壓值直接輸出給單片機(jī)并由單片機(jī)分析判斷輸出開(kāi)燈或關(guān)燈的信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi) 燈和關(guān)燈的功能，光控檢測(cè)電路的輸出與單片機(jī)電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于進(jìn)一步的，還包 括用來(lái)關(guān)閉功率變換電路的工作以降低功耗的使能控制電路，使能控制電路的輸入與單片機(jī)電路相連接，使能控制電路的輸出與功率變換電路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于進(jìn)一步的，還包 括用來(lái)對(duì)儲(chǔ)能電池的電壓、電量進(jìn)行檢測(cè)的電池電壓/電量檢測(cè)電路，電池電壓/電量檢測(cè) 電路的輸入與儲(chǔ)能電池相連接，其輸出與單片機(jī)電路相連接；該電池電壓/電量檢測(cè)電路 對(duì)所檢測(cè)到的電池電壓低于設(shè)定值時(shí)發(fā)出電池低電壓信號(hào)至單片機(jī)或直接將其電壓信號(hào) 送至單片機(jī)并由單片機(jī)進(jìn)行判斷并輸出低電壓信號(hào)以經(jīng)由單片機(jī)處理執(zhí)行關(guān)燈實(shí)現(xiàn)電池 過(guò)放保護(hù)的功能，而對(duì)電池電壓/電量檢測(cè)電路檢測(cè)到的相對(duì)應(yīng)于電池電量的信號(hào)同樣發(fā) 至單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后輸出對(duì)應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)至調(diào)光控制電路實(shí)現(xiàn)根據(jù)電池電量進(jìn) 行自動(dòng)調(diào)光的功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于所述的光源為L(zhǎng)ED 燈、氣體放電燈或鎢絲燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于所述單片機(jī)電路內(nèi) 還包括能夠?qū)舻拈_(kāi)和/或關(guān)進(jìn)行定時(shí)和/或延時(shí)處理的程序；單片機(jī)電路根據(jù)按鍵觸發(fā) 情況進(jìn)行分析、判斷后產(chǎn)生并輸出相關(guān)指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的開(kāi)和/或關(guān)、以及進(jìn)行定時(shí)和/或 延時(shí)的模式，并在所述按鍵電路的觸發(fā)下改變不同的對(duì)應(yīng)模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能LED燈控制器，其特征在于所述的取樣電路為 電阻，該電阻串接在太陽(yáng)能板對(duì)儲(chǔ)能電池的充電回路中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能LED燈控制器，包括太陽(yáng)能板、儲(chǔ)能電池、功率變換電路、調(diào)光電路、光源電路、充電量取樣電路、放大電路、單片機(jī)電路、按鍵電路、驅(qū)動(dòng)電路，取樣電路對(duì)太陽(yáng)能板給儲(chǔ)能電池的充電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后經(jīng)放大輸出給單片機(jī)電路，由單片機(jī)電路計(jì)算累計(jì)得出當(dāng)天的充電量，根據(jù)當(dāng)天充電量與輸出控制的對(duì)應(yīng)關(guān)系，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)給調(diào)光電路，由調(diào)光電路執(zhí)行對(duì)功率變換電路進(jìn)行調(diào)制，使功率變換電路輸出對(duì)應(yīng)的不同功率，對(duì)光源進(jìn)行調(diào)光，使得相同配置的太陽(yáng)能板和儲(chǔ)能電池在滿足光源最低的照明效果的情況下能在更多的連續(xù)陰天里也能正常亮燈，從而提高了照明保證率，該技術(shù)特別適用于冬天日均日照時(shí)間較短的地區(qū)使用。
文檔編號(hào)F21V23/00GK101827472SQ20091011121
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者張文龍 申請(qǐng)人:張文龍