本实用新型涉及红外感应照明灯具领域,尤其是涉及一种红外感应照明灯具的控制电路和红外感应照明灯具。
背景技术:
随着科技的进步,感应式照明灯具已普及于民众的生活中。现有的感应式照明灯具多为红外感应照明灯具,其感测原理为通过感测监测范围内的环境温度的变化,若有变化则产生一个围绕基准电平上下摆动的感应信号,若该感应信号与基准电平信号的差值大于阈值,则判断感应到人体,红外感应照明灯具亮灯。
但是,传统的红外感应照明灯具的控制电路需要多级放大电路对红外感应器的信号进行放大,电路过于复杂。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种电路结构简单的红外感应照明灯具的控制电路和红外感应照明灯具。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种红外感应照明灯具的控制电路,包括:三极管放大电路和控制器;所述三极管放大电路包括第一限流电阻和pnp三极管;其中,所述第一限流电阻的阻值大于等于1mω;
所述pnp三极管的基极分别与红外感应器的电源端和第一限流电阻的第一端连接,所述第一限流电阻的第二端连接电源;
所述pnp三极管的集电极形成所述三极管放大电路的信号输出端并连接所述控制器的信号输入端,所述pnp三极管的发射极连接电源;
当所述红外感应器检测到人体时,所述红外感应器内部的场效应管导通,所述电源端的输出电压改变,所述pnp三极管导通,所述pnp三极管的集电极输出放大后的电流信号至所述控制器,所述控制器根据该放大后的电流信号控制所述红外感应照明灯具亮灯。
可选的,还包括亮灯时间调节电路,所述亮灯时间调节电路包括第一电位器,所述第一电位器的第一固定端连接电源,所述第一电位器的第二固定端接地;所述第一电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮灯时间的第一电压信号。
可选的,还包括亮度调节电路,所述亮度调节电路包括第二电位器,所述第二电位器的第一固定端连接电源,所述第二电位器的第二固定端接地;所述第二电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮度的第二电压信号。
可选的,所述亮灯时间调节电路还包括第一电阻,所述第一电阻的第一端连接电源,第二端连接所述第一电位器的第一端,所述第一电位器的第二端接地。
可选的,所述亮度调节电路还包括第二电阻,所述第二电阻的第一端连接电源,第二端连接所述第二电位器的第一端,所述第二电位器的第二端接地。
可选的,还包括电源电路,所述电源电路包括5v直流电源和降压电路,所述降压电路用于将所述5v直流电源转换为3.3v直流电源。
可选的,所述降压电路包括稳压芯片ldoht7533,所述稳压芯片ldoht7533用于将所述5v直流电源转换为3.3v直流电源。
可选的,所述控制器为包括adc采样模块的控制芯片。
可选的,所述控制器包括控制信号输出端,所述控制信号输出端用于输出控制所述红外感应照明灯具亮灯的pwm信号。
本实用新型还提供了一种红外感应照明灯具,其特征在于:包括红外感应器、照明灯具和如上述任一项所述的红外感应照明灯具的控制电路,所述红外感应器的电源端与所述pnp三极管的基极连接,所述照明灯具与所述控制器连接。
在本申请实施例中,通过在红外感应器的电源端与电源之间串接阻值较大的第一限流电阻,当红外感应器感应到人体时,红外感应器内部引起电流变化,此时,第一限流电阻两端的电压变化大,通过pnp三极管对电流信号进行放大,并将放大后的电流信号输出至控制器的信号输入端,实现红外感应器检测人体的识别,该红外感应照明灯具的控制电路结构简单,仅需三极管放大电路对信号进行放大,有效减轻了多级放大电路对红外感应信号的噪声同步放大,避免控制器误识别红外感应信号,提高红外感应照明灯具识别人体的准确性。
为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1是本申请一个示例性的实施例中红外感应照明灯具的应用场景示意图;
图2是本申请一个示例性的实施例中红外感应照明灯具的控制电路的电路图;
图3是本申请另一个示例性的实施例中红外感应照明灯具的控制电路的电路图;
图4是本申请一个示例性的实施例中亮灯时间调节电路的电路图;
图5是本申请一个示例性的实施例中亮度调节电路的电路图;
图6是本申请一个示例性的实施例中降压电路的电路图;
图7是本申请一个示例性的实施例中信号输出端的结构示意图;
图8是本申请一个示例性的实施例中红外感应照明灯具的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型方式作进一步地详细描述。
应当明确,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它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请提供的红外感应照明灯具的控制电路和照明灯具,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,照明灯具110可识别一定距离范围内的人体120的移动,从而实现自动开启照明。该应用环境可以是楼道照明控制、门控等具体领域。所述照明灯具包括控制模块,所述照明灯具110可以是照射一定面积或容积的装置,或照射包围空间的一个装置或一系列装置,或用于边缘照明或背面照明的装置(如背光广告、标志、lcd显示)、灯泡替代品(如白炽灯、低电压灯、荧光灯)等任何其它发光设备。
红外感应器用于检测监视范围内是否有人体,红外感应器的信号输出端输出的红外感应信号多为一个围绕基准信号波动幅度为几毫伏到几十毫伏的电平信号,波动幅度较小,不容易被识别,往往需要设置多级放大电路,对该红外感应信号进行100倍或以上的放大,然而,在该过程中,信号的噪声被同步放大,影响识别效果。
如图2所示,针对上述技术问题,本申请实施例提供了一种红外感应照明灯具的控制电路,包括:三极管放大电路a1和控制器u1;所述三极管放大电路a1包括第一限流电阻r1、第一电容c1和pnp三极管q1;
所述pnp三极管q1的基极分别与红外感应器pir1的电源端1和第一限流电阻r1的第一端连接,所述第一限流电阻r1的第二端连接电源;
红外感应器pir1用于检测监视范围内是否有人体。所述红外感应器包括电源端1、信号输出端2和接地端3,具体地,所述红外感应器pir1内部包括热敏元件和场效应管,所述热敏元件与所述场效应的栅极连接,所述红外感应器pir1的信号输出端1即为场效应管的源极,电源端2即为场效应管的漏极,所述热敏元件在温度发生变化时产生电信号,该电信号驱动场效应管导通,所述红外感应器的信号输出端3输出红外感应信号。
其中,所述第一限流电阻r1为阻值较大的电阻,优选地,所述第一限流电阻r1的阻值大于等于1mω,当所述红外感应器的电源端得到电流发生改变时,所述第一限流电阻两端的电压变化较大,有利于红外感应器检测人体的准确识别。
所述pnp三极管q1的集电极形成所述三极管放大电路的信号输出端并连接所述控制器u1的信号输入端,所述pnp三极管q1的集电极通过第一电容c1接地,所述pnp三极管q1的发射极连接电源。
所述控制器u1用于接收三极管放大后的电流信号,并根据该电流信号控制所述红外感应照明灯具亮灯。在一个例子中,所述控制器u1可以为包括adc采样模块的控制芯片。优选地,所述控制器u1可以为sd4121控制芯片。
当所述红外感应器检测到人体时,所述红外感应器内部的场效应管导通,所述电源端的输出电压改变,所述pnp三极管导通,所述pnp三极管的集电极输出放大后的电流信号至所述控制器u1,所述控制器根据该放大后的电流信号控制所述红外感应照明灯具亮灯。
本申请实施例中所述红外感应照明灯具的控制电路的工作原理如下:
当所述红外感应器检测到人体时,所述红外感应器内部的场效应管导通,所述红外感应器的工作电流发生变化,此时,第一限流电阻两端的电压发生改变,所述pnp三极管导通,所述pnp三极管的集电极输出放大后的电流信号至所述控制器,所述控制器根据该放大后的电流信号控制所述红外感应照明灯具亮灯。
在本申请实施例中,通过在红外感应器的电源端与电源之间串接阻值较大的第一限流电阻,当红外感应器感应到人体时,红外感应器内部引起电流变化,此时,第一限流电阻两端的电压变化大,通过pnp三极管对电流信号进行放大,并将放大后的电流信号输出至控制器的信号输入端,实现红外感应器检测人体的识别,该红外感应照明灯具的控制电路结构简单,仅需三极管放大电路对信号进行放大,有效减轻了多级放大电路对红外感应信号的噪声同步放大,避免控制器误识别红外感应信号,提高红外感应照明灯具识别人体的准确性。
如图3所示,在一个示例性实施例中,所述红外感应照明灯具的控制电路包括:红外感应器、pnp三极管、电阻r1-r4和电容c1-c10;
所述红外感应器包括电源端1、信号输出端2和接地端3。所述电源端1分别与电阻r2的第一端、pnp三极管的基极、电容c3的第一端、电容c5的第一端、电容c6的第一端和电容c7的第一端连接,所述电阻r2的第二端和所述电容c3的第二端连接所述电阻r1的第一端,所述电阻r1的第一端分别与电容c4的正极、电容c1的第一端和电容c2的第一端连接,所述电容c4的负极、电容c1的第二端和电容c2的第二端接地,所述电阻r1的第二端连接3.3v电源,所述所述电容c5的第二端连接信号输出端2,所述电容c6的第二端连接pnp三极管的集电极,所述电容c7的第二端接地;所述信号输出端2与电容c8的第一端、电阻r3的第一端、电容c10的正极和电阻r4的第一端连接,所述电容c8的第二端、电阻r4的第二端和电容c10的负极接地,所述电阻r3的第二端连接所述pnp三极管的集电极;所述接地端接地。
所述pnp三极管的集电极通过电容c9接地。
其中,所述红外感应器的型号为双元红外探测器lhi958/3598,所述pnp三极管的型号为bc857b,所述电容c1-c10的容值分别为0.1uf、0.01uf、1.8nf、100uf、1.8nf、1.8nf、1.8nf、1nf、1uf和220uf。其中,所述c4和c10为电解电容。所述电阻r1-r4的阻值为10kω、1mω、220kω和200kω。
在一个示例性的实施例中,所述红外感应照明灯具的控制电路还包括亮灯时间调节电路,所述亮灯时间调节电路包括第一电位器,所述第一电位器的第一固定端连接电源,所述第一电位器的第二固定端接地;所述第一电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮灯时间的第一电压信号。
所述亮灯时间调节电路用于获取用户输入的亮灯时间并转换为电压信号,所述控制器可以根据所述第一电压信号与预设的转换关系,获取设定的亮灯时间,在设定的亮灯时间内输出脉宽调制信号,控制所述红外感应照明灯具在所述设定的亮灯时间亮灯。
具体地,如图4所述,所述亮灯时间调节电路包括电位器vr1和电阻r1,所述电位器vr1的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮灯时间的电压信号time,所述电位器vr1的第一固定端与所述电阻r1的第一端连接,所述电阻r1的第二端连接电源,所述电位器vr1的第二固定端接地。
其中,所述电阻r1的阻值为4.7kω,所述电源vcc为3.3v直流电源。
在一个示例性的实施例中,所述红外感应照明灯具的控制电路还包括亮度调节电路,所述亮度调节电路包括第二电位器,所述第二电位器的第一固定端连接电源,所述第二电位器的第二固定端接地;所述第二电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮度的第二电压信号。
所述亮度调节电路用于获取用户输入的亮度并转换为电压信号,所述控制器可以根据所述第二电压信号与预设的转换关系,获取设定的亮度调节信号;根据所述亮度调节信号,调节输出的脉宽调制信号的占空比,调节所述红外感应照明灯具的供电电压,从而改变所述红外感应照明灯具的亮度。
具体地,如图5所示,所述亮度调节电路包括电位器vr2和电阻r2,所述电位器vr2的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮度的电压信号dim,所述电位器vr2的第一固定端与所述电阻r2的第一端连接,所述电阻r2的第二端连接电源,所述电位器vr2的第二固定端接地。
其中,所述电阻r2的阻值为4.7kω,所述电源vcc为3.3v直流电源。
在一个示例性的实施例中,所述红外感应照明灯具的控制电路还包括电源电路,所述电源电路包括5v直流电源和降压电路,所述降压电路用于将所述5v直流电源转换为3.3v直流电源。
具体地,如图6所示,所述降压电路包括电容c12、c14、电解电容c13、c16和稳压芯片ht7533。所述稳压芯片ht7533的vin端分别与5v直流电源、电解电容c16的正极、电容c14的第一端连接,所述稳压芯片ht7533的vout端分别与电容c124的第一端和电解电容c13的正极连接,所述稳压芯片ht7533的gnd端、电解电容c13的负极、电解电容c16的负极、电容c12的第二端电容和c14的第二端接地。
其中,所述电容c12、c14、电解电容c13、c16的容值分别为33uf、0.1uf、0.1uf、100uf。
通过所述降压电路,将5v直流电源转换为3.3v直流电源,为红外感应照明灯具的控制电路中的其它元件供电。
在一个示例性的实施例中,所述控制器包括控制信号输出端,所述控制信号输出端用于输出控制所述红外感应照明灯具亮灯的pwm信号。
在一个例子中,如图7所示,所述控制信号输出端包括信号输出端口cn1、电阻r7和电解电容c15,所述信号输出端口cn1包括4个端子,其中,1端接地,3端通过电阻r7连接控制器的控制信号输出端pwm,4端分别与5v直流电源和电解电容c15的正极连接,所述电解电容c15的负极接地。
其中,所述电解电容c15的容值为33uf,所述电阻r7的阻值为100ω。
所述信号输出端口可用于与红外感应照明灯具连接,所述控制器可通过该信号输出端口输出pwm信号至所述红外感应照明灯具,以实现对红外感应照明灯具亮度和亮度时间的控制。
如图8所示,本申请实施例还提供了一种红外感应照明灯具,包括照明灯具led1、红外感应器pir1和如上述任一项所述的红外感应照明灯具的控制电路c1,所述红外感应器pir1的电源端1与所述pnp三极管q1的基极连接,所述照明灯具led1与所述控制器u1的输出端3连接。
本实用新型并不局限于上述实施方式,如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围,倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
1.一种红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于,包括:三极管放大电路和控制器;所述三极管放大电路包括第一限流电阻和pnp三极管;其中,所述第一限流电阻的阻值大于等于1mω;
所述pnp三极管的基极分别与红外感应器的电源端和第一限流电阻的第一端连接,所述第一限流电阻的第二端连接电源;
所述pnp三极管的集电极形成所述三极管放大电路的信号输出端并连接所述控制器的信号输入端,所述pnp三极管的发射极连接电源;
当所述红外感应器检测到人体时,所述红外感应器内部的场效应管导通,所述电源端的输出电压改变,所述pnp三极管导通,所述pnp三极管的集电极输出放大后的电流信号至所述控制器,所述控制器根据该放大后的电流信号控制所述红外感应照明灯具亮灯。
2.根据权利要求1所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:还包括亮灯时间调节电路,所述亮灯时间调节电路包括第一电位器,所述第一电位器的第一固定端连接电源,所述第一电位器的第二固定端接地;所述第一电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮灯时间的第一电压信号。
3.根据权利要求1所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:还包括亮度调节电路,所述亮度调节电路包括第二电位器,所述第二电位器的第一固定端连接电源,所述第二电位器的第二固定端接地;所述第二电位器的活动端用于输出调节红外感应照明灯具亮度的第二电压信号。
4.根据权利要求2所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:所述亮灯时间调节电路还包括第一电阻,所述第一电阻的第一端连接电源,第二端连接所述第一电位器的第一端,所述第一电位器的第二端接地。
5.根据权利要求3所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:所述亮度调节电路还包括第二电阻,所述第二电阻的第一端连接电源,第二端连接所述第二电位器的第一端,所述第二电位器的第二端接地。
6.根据权利要求1所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:还包括电源电路,所述电源电路包括5v直流电源和降压电路,所述降压电路用于将所述5v直流电源转换为3.3v直流电源。
7.根据权利要求6所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:所述降压电路包括稳压芯片ldoht7533,所述稳压芯片ldoht7533用于将所述5v直流电源转换为3.3v直流电源。
8.根据权利要求1所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:所述控制器为包括adc采样模块的控制芯片。
9.根据权利要求1所述的红外感应照明灯具的控制电路,其特征在于:所述控制器包括控制信号输出端,所述控制信号输出端用于输出控制所述红外感应照明灯具亮灯的pwm信号。
10.一种红外感应照明灯具,其特征在于:包括红外感应器、照明灯具和如权利要求1-9任一项所述的红外感应照明灯具的控制电路,所述红外感应器的电源端与所述pnp三极管的基极连接,所述照明灯具与所述控制器连接。
技术总结