一種可檢測自然光的led驅(qū)動電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能照明技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可檢測自然光的LED驅(qū)動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能照明的大批量推廣使用，現(xiàn)有的技術(shù)在實(shí)現(xiàn)根據(jù)光的閥值控制方面已經(jīng)使用非常普遍。越來越多的消費(fèi)者希望得到一種更好的產(chǎn)品，當(dāng)外界光線達(dá)到一定值時(shí)燈具能夠自己關(guān)閉，低于設(shè)定值時(shí)自己開啟，或按照周圍環(huán)境光的亮度，自動地調(diào)整燈光的亮度，以達(dá)到人造光與自然光線的互動，提供按需照明。內(nèi)置于燈具內(nèi)的光傳感器在使用的時(shí)候除了接收到外界自然光的光線外，還接收到燈具本身發(fā)出的人造光或周邊其它人造光，在絕大多數(shù)時(shí)候這種LED自身或周邊燈具發(fā)出的人造光線強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于環(huán)境的自然光線強(qiáng)度，因此并不能有效準(zhǔn)確的檢測周邊環(huán)境自然光的強(qiáng)度，因此也就無法真正實(shí)現(xiàn)根據(jù)自然光的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)自動控制燈具的亮度和開與關(guān)；針對該問題和實(shí)際需求，大家只能采用LED燈具與傳感器分開設(shè)置的方法，如將光傳感器通過引線引出的方案，讓光傳感器遠(yuǎn)離燈具本身，來達(dá)到只采集自然光的效果，然而這種方案在實(shí)際使用中布線困難，影響外觀與使用，難以大批量推廣，且成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)可內(nèi)置于燈具內(nèi)不受燈具的人造光的干擾實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測自然光特別是其中可見光的強(qiáng)度。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，包括自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、整流濾波模塊、輔助供電模塊、開關(guān)逆變電路、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊和輸出整流濾波模塊，輔助電源模塊供給自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊的電源，中央處理器中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊的輸出端與PWM產(chǎn)生模塊的輸入端相連接，其特征在于自然光強(qiáng)檢測模塊中的光敏元件采用只檢測LED發(fā)出的人造光光譜范圍以外的部分光譜波長范圍的光敏元件。
[0005]所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于還包括人體移動感應(yīng)模塊，人體移動感應(yīng)模塊采集的人體移動信號經(jīng)過信號放大模塊處理，再輸入到中央處理器中的人體感應(yīng)信號處理模塊。
[0006]所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于所述光敏元件采用近紅外光敏傳感器，近紅外光敏傳感器的響應(yīng)光譜波長范圍為700nm-1100nm。
[0007]所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于其特征在于光敏元件為光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電二極管、光敏傳感器、娃光電池、光敏IC或環(huán)境光傳感器。
[0008]所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于中央處理器中執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊的輸出信號為0-10V調(diào)光信號、1-10V調(diào)光信號、高低電平信號、PffM脈寬調(diào)制信號或用繼電器對電路進(jìn)行通斷控制信號。
[0009]本實(shí)用新型產(chǎn)生的技術(shù)效果:通過創(chuàng)造性的突破固有思維的限制，避開自然光中能量最強(qiáng)的部分的可見光部分的波長范圍，通過檢測這些相對較弱的不可見光來實(shí)現(xiàn)檢測自然光光強(qiáng)目的，設(shè)計(jì)精巧、實(shí)施容易、成本低，特別是可實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)可有效克服人造光的干擾實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測自然光特別是其中可見光的強(qiáng)度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境亮度對燈具亮度的精準(zhǔn)控制。
【附圖說明】
[0010]圖1是太陽光的光能能量分布圖:
[0011]圖2是現(xiàn)有光敏元件的感光特性曲線；
[0012]圖3是近紅外光敏元件的感光特性曲線；
[0013]圖4是可檢測自然光的LED驅(qū)動電源的實(shí)施例1系統(tǒng)框圖；
[0014]圖5是可檢測自然光的LED驅(qū)動電源的實(shí)施例2系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]在照明技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)自然光的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整燈具的照明強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)智能照明是最為基本的需求。圖1是太陽光的光能量分布圖，縱坐標(biāo)表示單位面積能量，可以看出太陽光也就是自然光中能量最為集中的是可見光部分，因此現(xiàn)有技術(shù)對于自然光的強(qiáng)度檢測都說固有選擇檢測能量最為集中的可見光部分或至少包含可見光部分，而人造光的目的是照明，因此人造光的光譜波長范圍也必定是選擇在可見光的光譜波長范圍內(nèi)以實(shí)現(xiàn)效率最大化。人造光必然落入到檢測范圍，因此該干擾是不可避免的。
[0017]發(fā)明人通過分析實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造性的突破了現(xiàn)有技術(shù)的思維定勢，根據(jù)不同光譜波長范圍的光線在自然光中的能量分布比例是固定的，通過檢測能量分布較弱部分的光譜波長范圍的光強(qiáng)，特別是最靠近可見光光譜波長范圍的近紅外光譜波長，并根據(jù)該光強(qiáng)計(jì)算出自然光的強(qiáng)度。
[0018]圖2是現(xiàn)有光敏元件的感光特性曲線；圖3是近紅外光敏傳感器的感光特性曲線；特別選擇檢測能量相對較強(qiáng)的近紅外部分的光譜波長在700nm-1100nm范圍的光線強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)自然光強(qiáng)度的檢測，也就說用近紅外光敏傳感器來替代現(xiàn)有光敏元件來采集自然光強(qiáng)度。
[0019]圖4是可檢測自然光的LED驅(qū)動電源的實(shí)施例1系統(tǒng)框圖，包括整流濾波模塊1、輔助供電模塊2、開關(guān)逆變電路5、輸出整流濾波模塊6、反饋環(huán)路模塊7、PffM產(chǎn)生模塊8、中央處理器9、設(shè)置界面10、自然光強(qiáng)信號放大模塊11、自然光強(qiáng)檢測模塊13，輔助供電模塊2供給PffM產(chǎn)生模塊8、中央處理器9、自然光強(qiáng)信號放大模塊11、自然光強(qiáng)檢測模塊13的電源。中央處理器中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊的輸出端與PWM產(chǎn)生模塊的輸入端相連接，自然光強(qiáng)檢測模塊13檢測外部自然光強(qiáng)，把自然光強(qiáng)信號送入自然光強(qiáng)信號放大模塊11，自然光強(qiáng)信號放大模塊11把自然光強(qiáng)信號進(jìn)行放大，放大后送入中央處理器9中的A/D光強(qiáng)采樣模塊，A/D光強(qiáng)采樣模塊把模擬信號轉(zhuǎn)換為中央處理器能識別的數(shù)字信號，經(jīng)過中央處理器中的采樣信號處理模塊進(jìn)行處理，從而檢測到外部光線的強(qiáng)度。為了保證檢測的準(zhǔn)確性，一般要求讀取一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，取平均值作為當(dāng)前時(shí)間的光強(qiáng)。自然光強(qiáng)檢測模塊13中的光敏元件采用近紅外光敏傳感器，近紅外光敏傳感器的響應(yīng)光譜波長范圍為700nm-l10nm,因此其不受其外接Led負(fù)載的本身發(fā)出的光的干擾，因此該LED驅(qū)動電源可以與其外接的LED負(fù)載一體化設(shè)計(jì)。
[0020]圖5是可檢測自然光的LED驅(qū)動電源的實(shí)施例2系統(tǒng)框圖，該LED驅(qū)動電源還增加了人體移動感應(yīng)模塊3和移動信號放大模塊4，中央處理器9中增加了人體感應(yīng)信號處理模塊，人體移動感應(yīng)模塊3接受到人體移動信號經(jīng)過混頻檢波，輸出到移動信號放大模塊4，移動信號放大模塊4將信號傳送到中央處理器9的人體感應(yīng)信號處理模塊進(jìn)行處理，判斷是否有人移動或者無人移動。
[0021]控制界面10作為人機(jī)交互的界面，可以設(shè)置全亮?xí)r間，關(guān)斷光強(qiáng)，靈敏度。
[0022]當(dāng)LED驅(qū)動電源分析為有人移動時(shí)，同時(shí)檢測到外部光強(qiáng)高于控制界面10設(shè)置的關(guān)斷光強(qiáng)時(shí)，中央處理器9中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊不響應(yīng)本次移動信號，當(dāng)LED驅(qū)動電源分析為有人移動時(shí)，同時(shí)檢測到外部光強(qiáng)小于控制界面10設(shè)置的關(guān)斷光強(qiáng)時(shí)，中央處理器9中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生開啟信號，此信號輸出到PWM產(chǎn)生模塊8，PffM產(chǎn)生模塊8控制主電源的輸出驅(qū)動LED負(fù)載為亮；檢測到外部光強(qiáng)大于于控制界面10設(shè)置的關(guān)斷光強(qiáng)時(shí)，中央處理器9中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生開啟信號，此信號輸出到PffM產(chǎn)生模塊8，PffM產(chǎn)生模塊8控制主電源的輸出驅(qū)動LED負(fù)載為滅；也可以通過檢測到外部光強(qiáng)實(shí)時(shí)調(diào)整PffM產(chǎn)生模塊8的輸出，如通過控制PffM輸出的占空比，調(diào)整主電源的輸出實(shí)現(xiàn)調(diào)整驅(qū)動LED負(fù)載亮度的效果。
[0023]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，包括自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、整流濾波模塊、輔助供電模塊、開關(guān)逆變電路、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊和輸出整流濾波模塊，輔助電源模塊供給自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊的電源，中央處理器中的執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊的輸出端與PffM產(chǎn)生模塊的輸入端相連接，其特征在于自然光強(qiáng)檢測模塊中的光敏元件采用只檢測LED發(fā)出的人造光光譜范圍以外的部分光譜波長范圍的光敏元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于還包括人體移動感應(yīng)模塊，人體移動感應(yīng)模塊采集的人體移動信號經(jīng)過信號放大模塊處理，再輸入到中央處理器中的人體感應(yīng)信號處理模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于所述光敏元件采用近紅外光敏傳感器，近紅外光敏傳感器的響應(yīng)光譜波長范圍為700nm-1100nm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于其特征在于光敏元件為光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電二極管、光敏傳感器、娃光電池、光敏IC或環(huán)境光傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，其特征在于中央處理器中執(zhí)行信號產(chǎn)生模塊的輸出信號為O-1OV調(diào)光信號、1-10V調(diào)光信號、高低電平信號、PffM脈寬調(diào)制信號或用繼電器對電路進(jìn)行通斷控制信號。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可檢測自然光的LED驅(qū)動電源，包括自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、整流濾波模塊、輔助電源模塊、開關(guān)逆變電路、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊和輸出整流濾波模塊，輔助電源模塊供給自然光強(qiáng)檢測模塊、自然光強(qiáng)信號放大模塊、中央處理器、PWM產(chǎn)生模塊、反饋環(huán)路模塊的電源，其特征在于自然光強(qiáng)檢測模塊中的光敏元件為只檢測LED發(fā)出的人造光光譜范圍以外的部分光譜波長范圍的光敏元件。通過避開了LED光源發(fā)出的人造光的光譜波長范圍，通過檢測這些相對較弱的不可見光來實(shí)現(xiàn)檢測自然光光強(qiáng)目的，可有效克服LED燈具自身發(fā)出光線及周邊燈具光線的干擾，實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境亮度對燈具開關(guān)及亮度的精準(zhǔn)控制。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN205179443
【申請?zhí)枴緾N201520754457
【發(fā)明人】楊超, 鄒高迪
【申請人】深圳邁睿智能科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月24日