本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，尤其是一種高效節(jié)能的用于LED的控制電路。

背景技術(shù)：

隨著照明行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)照明的安全性能要求越來越高，照明電器屬于國家強(qiáng)制安全認(rèn)證產(chǎn)品。

根據(jù)當(dāng)前照明行業(yè)的現(xiàn)狀,企業(yè)要找到新的利潤增長(zhǎng)點(diǎn)就必須建立自己的技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu),增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,努力開發(fā)新技術(shù)、新照明產(chǎn)品打入國內(nèi)外中、高級(jí)市場(chǎng)。一方面,加強(qiáng)與國際通力合作。世界照明工業(yè)已經(jīng)有幾十多年的歷史,積累了無數(shù)成熟的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),如果我們引進(jìn)并消化吸收國外先進(jìn)的技術(shù)、管理模式和豐富的車型并加強(qiáng)與國際上產(chǎn)、學(xué)、研各個(gè)層面的通力合作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)集成創(chuàng)新逐步打造中國照明自主品牌。

另一方面,實(shí)施關(guān)鍵照明技術(shù)的國家工程,改變支柱產(chǎn)業(yè)缺乏核心技術(shù)的支柱空心化現(xiàn)狀,并提出自己的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。最后,國家在科技計(jì)劃中為照明技術(shù)設(shè)立專項(xiàng),支持企業(yè)自建研究基地并給予人、財(cái)、物的支助或者與大學(xué)、研究院所等機(jī)構(gòu)合建產(chǎn)、學(xué)、研基地。

盡管我國照明工藝及設(shè)備開發(fā)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，照明設(shè)備的大型化和本地化也逐步成熟，但我國照明的總體技術(shù)水平與國外相比仍存在一定差距。

當(dāng)前，照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需解決的技術(shù)問題是穩(wěn)定，節(jié)能、簡(jiǎn)易、降耗、環(huán)保、改善整體質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題在于提供一種LED的節(jié)能控制電路。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：

一種用于LED的節(jié)能控制電路，包括有電源保護(hù)電路、延時(shí)電路、光控電路、聲控電路以及恒流驅(qū)動(dòng)電路，所述電源保護(hù)電路通過輸入端與電源連接，所述電源的輸出端與光控電路的輸入端連接；

所述光控電路包括有集電極電阻R16、用于改變基極電流的調(diào)節(jié)變阻器R15；所述集電極電阻R16為用于保護(hù)三極管限流電阻，所述調(diào)節(jié)變阻器R15通過控制發(fā)射極和集電極電流，控制整個(gè)光控電路對(duì)光信號(hào)的靈敏度；所述光控電路通過運(yùn)放輸出端將信號(hào)傳輸至單片機(jī)的P1.6口；

所述聲控電路包括有拾音電路，兩級(jí)放大電路以及遲滯比較器；

所述延時(shí)電路包括有繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括有單片機(jī)、限流電阻R13以及三極管，所述單片機(jī)的P1.7口與運(yùn)放輸入端連接，電壓跟隨器將單片機(jī)的輸出電流放大，通過電流驅(qū)動(dòng)三極管；所述三極管與單片機(jī)之間連接有限流電阻R13，三極管的開關(guān)作用來驅(qū)動(dòng)繼電器，當(dāng)開關(guān)的負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，所述三極管中的集 電極的電位為(VCC+0.5)V；

所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)有二極管；所述延時(shí)電路通過光控電路的控制繼電器常開接點(diǎn)接到電源正極；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的電源通過延時(shí)電路的控制繼電器常開接點(diǎn)接到電源保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接LED燈具。

進(jìn)一步地，所述電源保護(hù)電路包括熔斷器F0、二極管D00、穩(wěn)壓二極管VZ1、電阻R01、電阻R02、三極管VT1、三極管VT2、極性電容C1、電阻R03、極性電容C2、單向可控硅V1、發(fā)光二極管LED2、電阻R07、單向可控硅V2、電阻R04、發(fā)光二極管LED1、穩(wěn)壓二極管VZ2、電阻R05、電阻R06、二極管D01、極性電容C3、三極管VT3、單向可控硅V3、單向可控硅V4、電阻R08、發(fā)光二極管LED3。

本發(fā)明的有益效果為：

通過本發(fā)明的控制電路，當(dāng)白天或夜晚光線較亮?xí)r，整個(gè)電路由光控部分控制，光控電路對(duì)外界光亮程度進(jìn)行檢測(cè)，輸出與光亮程度相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度來控制燈的亮度，光照度越強(qiáng)則燈的功率越低，光照度越弱則燈的功率越高。當(dāng)光線較暗時(shí)，負(fù)載電路的通斷受控于聲控部分。聲控電路主要將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，且電路是否接通，取決于聲音信號(hào)的強(qiáng)度。當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí)，電路自動(dòng)接通，點(diǎn)亮燈泡。同時(shí)，電路帶強(qiáng)切功能，在特殊情況下強(qiáng)制切斷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的繼電器驅(qū)動(dòng)及照明電路圖。

圖2為本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的光控電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

一種用于LED的節(jié)能控制電路，包括有電源保護(hù)電路、延時(shí)電路、光控電路、聲控電路以及恒流驅(qū)動(dòng)電路，所述電源保護(hù)電路通過輸入端與電源連接，所述電源的輸出端與光控電路的輸入端連接；

光控電路包括有集電極電阻R16、用于改變基極電流的調(diào)節(jié)變阻器R15；所述集電極電阻R16為用于保護(hù)三極管限流電阻，所述調(diào)節(jié)變阻器R15通過控制發(fā)射極和集電極電流，控制整個(gè)光控電路對(duì)光信號(hào)的靈敏度；所述光控電路通過運(yùn)放輸出端將信號(hào)傳輸至單片機(jī)的P1.6口；聲控電路包括有拾音電路，兩級(jí)放大電路以及遲滯比較器；

延時(shí)電路包括有繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括有單片機(jī)、限流電阻R13以及三極管，所述單片機(jī)的P1.7口與運(yùn)放輸入端連接，電壓跟隨器將單片機(jī)的輸出電流放大，通過電流驅(qū)動(dòng)三極管；所述三極管與單片機(jī)之間連接有限流電阻R13，三極管的開關(guān)作用來驅(qū)動(dòng)繼電器，當(dāng)開關(guān)的負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，所述三極管中的集電極的電位為(VCC+0.5)V；繼電器驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)有二極管；所述延時(shí)電路通過光控電路的控制繼電器常開接點(diǎn)接到電源正極；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的電源通過延時(shí)電路的控制繼電器常開接點(diǎn)接到電源保護(hù)電路；所述恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接LED燈具。

電源保護(hù)電路包括熔斷器F0、二極管D00、穩(wěn)壓二極管VZ1、電阻R01、電阻R02、三極管VT1、三極管VT2、極性電容C1、電阻R03、 極性電容C2、單向可控硅V1、發(fā)光二極管LED2、電阻R07、單向可控硅V2、電阻R04、發(fā)光二極管LED1、穩(wěn)壓二極管VZ2、電阻R05、電阻R06、二極管D01、極性電容C3、三極管VT3、單向可控硅V3、單向可控硅V4、電阻R08、發(fā)光二極管LED3。

光控電路的主要原理：利用光敏元件隨光照強(qiáng)度的變化而阻抗發(fā)生變化的特點(diǎn)，去控制電信號(hào)的強(qiáng)弱，再由傳感器將變化的電信號(hào)傳遞給觸發(fā)器，只要電信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定程度將觸發(fā)觸發(fā)器使其導(dǎo)通工作。在這樣的電路設(shè)計(jì)中，對(duì)電路元器件的要求也很高，尤其是光敏元件。光敏元件是光控電路功能實(shí)現(xiàn)的核心，必須保證其各項(xiàng)參數(shù)的精確、穩(wěn)定。

半導(dǎo)體光敏元件是基于半導(dǎo)體光電效應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換傳感器，又稱光電敏感器。采用光電技術(shù)能實(shí)現(xiàn)無接觸、遠(yuǎn)距離、快速和精確測(cè)量，因此半導(dǎo)體光敏元件還常用來間接測(cè)量能轉(zhuǎn)換成光量的其他物理或化學(xué)量。半導(dǎo)體光敏元件按光電效應(yīng)的不同而分為光導(dǎo)型和光生伏打型(見光電式傳感器)。光導(dǎo)型即光敏電阻，是一種半導(dǎo)體均質(zhì)結(jié)構(gòu)。光生伏打型包括光電二極管、光電三極管、光電池、光電場(chǎng)效應(yīng)管和光控可控硅等，它們屬于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)型器件。

半導(dǎo)體光敏元件的主要參數(shù)和特性有靈敏度、探測(cè)率、光照率、光照特性、伏安特性、光譜特性、時(shí)間和頻率響應(yīng)特性以及溫度特性等，它們主要由材料、結(jié)構(gòu)和工藝決定。半導(dǎo)體光敏元件廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量、光通信、計(jì)算技術(shù)、攝像、夜視、遙感、制導(dǎo)、機(jī)器人、 質(zhì)量檢查、安全報(bào)警以及其他測(cè)量和控制裝置中。常見的光敏元件有：光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管等。

在設(shè)計(jì)時(shí)不僅須考慮方案的可行性、穩(wěn)定性，還必須充分考慮元器件的靈敏度，尤其是光敏元件必須選擇靈敏度高的，這樣電路的功能才能較容易實(shí)現(xiàn)。

光控就是利用光敏器件對(duì)不同光照呈現(xiàn)的阻抗不同，當(dāng)光敏電阻受光照時(shí)，電阻減小。運(yùn)放同向輸人端為低電平；當(dāng)光照較弱時(shí)，電阻增加，運(yùn)放同向輸入端為高電平。光控電路的輸出信號(hào)經(jīng)過電壓跟隨器后，將比較微弱的電流信號(hào)放大到單片機(jī)能夠識(shí)別的電流，然后由運(yùn)放輸出端將放大后的信號(hào)傳給單片機(jī)的P1.6口。電路圖中的集電極電阻R16作為限流電阻，保護(hù)三極管；調(diào)節(jié)變阻器R15能夠改變基極電流i.，從而控制發(fā)射極和集電極電流，進(jìn)而控制整個(gè)光控電路對(duì)光信號(hào)的靈敏度

單片機(jī)控制電路：

5l單片機(jī)是對(duì)目前所有兼容Intel 803l指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)的始祖是Intel的8031單片機(jī)。后來隨著Flash Rom技術(shù)的發(fā)展，803I單片機(jī)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的8位單片機(jī)之一，其代表型號(hào)是ATMEL公司的A髑9系列，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)之中。目前很多公司都有5l系列的兼容機(jī)型推出，在目前乃至今后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)將占有大量市場(chǎng)。51單片機(jī)既是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，也是應(yīng)用最廣泛的一種。本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)來完成延時(shí)電路與其他電路的功能。

繼電器驅(qū)動(dòng)及燈泡照明電路：

將開關(guān)電路的負(fù)載改為繼電器，即變成繼電器驅(qū)動(dòng)電路。運(yùn)放同相輸入端與單片機(jī)P1.7口相連，電壓跟隨器將微弱的單片機(jī)Io口輸出電流放大，提高帶負(fù)載能力，使電流能夠驅(qū)動(dòng)三極管，但為防止電流過大燒壞三極管，因此加上限流電阻R13，從而通過三極管的開關(guān)作用來驅(qū)動(dòng)繼電器。當(dāng)開關(guān)的負(fù)載為電動(dòng)機(jī)或者繼電器等感性負(fù)載時(shí)，在截?cái)嗔鬟^負(fù)載的電流時(shí)(晶體管進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)時(shí))，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(楞次定律)。這時(shí)產(chǎn)生的電壓非常大。當(dāng)這種電壓超過晶體管的VCBO，VCEO時(shí)，晶體管將會(huì)被擊穿。因此給繼電器并上一個(gè)二極管，將集電極的電位鉗制在(VCC+0.5)V左右，防止三極管被擊穿。