本發(fā)明涉及熒光燈技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種感應(yīng)式熒光燈。
背景技術(shù):
熒光燈作為氣體放電燈具家族中的一員,其出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年的歷史了。由于熒光燈具有良好的光電效能,且制作成本低廉,所以早已成為一種大眾化的照明光源。
由于熒光燈具有較高的啟動(dòng)電壓和低放電維持電壓,當(dāng)其通過(guò)高壓?jiǎn)?dòng)后,電壓下降,電流將不斷加大。若不加限制,則電流將不斷加大直至將熒光燈燒毀,因此必須在電路中串接一個(gè)與燈的類型、規(guī)格匹配的鎮(zhèn)流器。該鎮(zhèn)流器的作用是提供使熒光燈啟動(dòng)的高啟動(dòng)電壓,并限制熒光燈電流使之穩(wěn)定在所規(guī)定的范圍內(nèi)。
近年來(lái),有不少建筑物內(nèi)采用了感應(yīng)照明方案。比如在住宅樓的樓道內(nèi),有人經(jīng)過(guò)某樓層時(shí)發(fā)出響動(dòng),被聲傳感器接收到聲波信號(hào),則該樓層電燈自動(dòng)點(diǎn)亮;當(dāng)人離開(kāi)該樓層,則電燈立即熄滅。上述感應(yīng)照明方案雖然節(jié)能且效果好,但由于采用的是自動(dòng)感應(yīng),故無(wú)法調(diào)節(jié)光源的亮滅頻率。而對(duì)于熒光燈而言,其最大的缺點(diǎn)就是頻繁地開(kāi)啟關(guān)閉將會(huì)大大縮減使用壽命。因此,為了延長(zhǎng)熒光燈的使用壽命,會(huì)故意將某些位于經(jīng)常需要照明的地方的燈具設(shè)置成長(zhǎng)亮,這樣一來(lái),就無(wú)法使用感應(yīng)照明方案,浪費(fèi)能源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決上述的不足,提供一種感應(yīng)式熒光燈。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種感應(yīng)式熒光燈,具有:供電控制模塊、感應(yīng)控制模塊、調(diào)光控制模塊以及包括至少一盞熒光燈的光源部,所述供電控制模塊接受來(lái)自電源的電力,并將該電力轉(zhuǎn)換為一個(gè)高壓直流電輸出至所述調(diào)光控制模塊;所述感應(yīng)控制模塊在感應(yīng)到外界信號(hào)時(shí)根據(jù)該外界信號(hào)生成一個(gè)感應(yīng)信號(hào),并將該感應(yīng)信號(hào)傳至所述調(diào)光控制模塊;所述調(diào)光控制模塊在未接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)向所述光源部持續(xù)輸出功率相對(duì)較小的高壓交流電,從而令所述光源部以相對(duì)較小的亮度持續(xù)發(fā)光;在接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)向所述光源部持續(xù)輸出功率相對(duì)較大的高壓交流電,從而令所述光源部以相對(duì)較大的亮度持續(xù)發(fā)光。
進(jìn)一步的,所述調(diào)光控制模塊包括振蕩電路和諧振電路,所述振蕩電路在未接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)將所述高壓直流電調(diào)制成具有第一頻率的第一高壓方波并輸出至所述諧振電路;在接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)將所述高壓直流電調(diào)制成具有第二頻率的第二高壓方波并輸出至所述諧振電路,所述第二頻率比所述第一頻率更接近所述諧振電路的諧振頻率,所述諧振電路根據(jù)所述第一頻率或所述第二頻率,與所述第一高壓方波或所述第二高壓方波分別產(chǎn)生不同程度的共振,從而分別向所述光源部輸出不同功率的高壓交流電。
更進(jìn)一步的,所述振蕩電路包括:電壓信號(hào)產(chǎn)生電路、驅(qū)動(dòng)芯片、半橋驅(qū)動(dòng)電路,所述電壓信號(hào)產(chǎn)生電路在未接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)向所述驅(qū)動(dòng)芯片持續(xù)發(fā)送一個(gè)恒定的第一電壓信號(hào);在接收到所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)向所述驅(qū)動(dòng)芯片持續(xù)發(fā)送一個(gè)恒定的第二電壓信號(hào),所述驅(qū)動(dòng)芯片在接收到所述第一電壓信號(hào)時(shí)向所述半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送具有所述第一頻率的第一低壓方波;在接收到所述第二電壓信號(hào)時(shí)向所述半橋驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送具有所述第二頻率的第二低壓方波,所述半橋驅(qū)動(dòng)電路在接收到所述第一低壓方波時(shí)將所述高壓直流電調(diào)制成所述第一高壓方波;在接收到所述第二低壓方波時(shí)將所述高壓直流電調(diào)制成所述第二高壓方波。
更進(jìn)一步的,所述驅(qū)動(dòng)芯片包括一個(gè)能根據(jù)接收到的電壓信號(hào)的大小來(lái)改變所述驅(qū)動(dòng)芯片輸出的低壓方波的頻率的壓控振蕩器,所述電壓信號(hào)產(chǎn)生電路還包括用于調(diào)節(jié)所述第一電壓信號(hào)的大小的調(diào)壓電路。
更進(jìn)一步的,所述第二頻率與所述諧振電路的諧振頻率相同。
更進(jìn)一步的,所述感應(yīng)控制模塊具備感應(yīng)電路,該感應(yīng)電路包含傳感器,該傳感器為紅外傳感器或聲傳感器,當(dāng)所述傳感器為紅外傳感器時(shí),所述外界信號(hào)為人體放出的紅外輻射信號(hào);當(dāng)所述傳感器為聲傳感器時(shí),所述外界信號(hào)為聲波信號(hào)。
更進(jìn)一步的,所述感應(yīng)控制模塊還具備光控電路,當(dāng)所述光控電路感應(yīng)到外界亮度大于一個(gè)預(yù)設(shè)的亮度值時(shí),將所述感應(yīng)電路的感應(yīng)信號(hào)輸出端封鎖;當(dāng)所述光控電路感應(yīng)到外界亮度小于一個(gè)預(yù)設(shè)的亮度值時(shí),解除對(duì)所述感應(yīng)電路的感應(yīng)信號(hào)輸出端的封鎖。
更進(jìn)一步的,所述感應(yīng)電路還具有一個(gè)延時(shí)電路,使得所述感應(yīng)電路能在所述外界信號(hào)消失后的一定時(shí)間內(nèi),仍保持所述感應(yīng)信號(hào)。
更進(jìn)一步的,所述供電控制模塊包括交直流轉(zhuǎn)換電路和功率因數(shù)校正電路。
更進(jìn)一步的,所述供電控制模塊還包括降壓電路,將來(lái)自電源的所述電力轉(zhuǎn)換為低壓直流電輸出至所述感應(yīng)控制模塊。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的感應(yīng)式熒光燈通過(guò)感應(yīng)外界信號(hào)的有無(wú)來(lái)判斷是否需要照明。在需要照明時(shí)提高亮度,從而滿足照明需求;在無(wú)需照明時(shí)則降低亮度。這樣一來(lái),不僅能產(chǎn)生良好的節(jié)能效果,而且還大大減少了熒光燈的開(kāi)關(guān)次數(shù),從而能延長(zhǎng)熒光燈具的使用壽命。
附圖說(shuō)明:
圖1為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的模塊圖。
圖2為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的供電控制模塊的電路示意圖。
圖3為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的降壓電路的電路示意圖。
圖4為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的感應(yīng)控制模塊的電路示意圖。
圖5為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的調(diào)光控制模塊及光源的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解,以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1:
附圖1為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的模塊圖,附圖2-5為實(shí)施例1的感應(yīng)式熒光燈的電路示意圖。
如附圖1所示,本實(shí)施例的感應(yīng)式熒光燈的主要包括:接收電源1供電的供電控制模塊10;感應(yīng)外界信號(hào)從而生成感應(yīng)信號(hào)的感應(yīng)控制模塊20;根據(jù)接收到的感應(yīng)信號(hào)調(diào)節(jié)光源部40的亮度的調(diào)光控制模塊30;以及由熒光燈2構(gòu)成的光源部40。
其中,供電控制模塊10的電路結(jié)構(gòu)如附圖2所示,電源1為220v的市電,通過(guò)l、n端接入,然后經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)絲f1到低通濾波器。其后的二極管d2、d3、d4、d5和電容c4構(gòu)成了一個(gè)交直流轉(zhuǎn)換電路11,將220v的市電轉(zhuǎn)換為310v的直流電。隨后,該直流電經(jīng)過(guò)功率因數(shù)校正電路12,輸出一個(gè)穩(wěn)定的400v的高壓直流電,該高壓直流電直接給調(diào)光控制模塊30供電。功率因數(shù)校正電路12的作用是提高燈具的功率轉(zhuǎn)換效率。若功率因數(shù)過(guò)低,則供電設(shè)備得不到充分利用,會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。并且還會(huì)導(dǎo)致供電線路過(guò)熱。
同時(shí),如附圖3所示,輸出的高壓直流電還經(jīng)過(guò)一個(gè)降壓電路13,從而被轉(zhuǎn)換成適宜于感應(yīng)控制模塊20的5v的低壓直流電,給感應(yīng)控制模塊20供電。
接下來(lái),結(jié)合附圖1和附圖4對(duì)感應(yīng)控制模塊20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
如附圖1所示,感應(yīng)控制模塊20由感應(yīng)電路21、光控電路22、延時(shí)電路23組成,其作用是通過(guò)感應(yīng)外界信號(hào)生成感應(yīng)信號(hào),并將該感應(yīng)信號(hào)發(fā)送至調(diào)光控制模塊30。其中,感應(yīng)電路21用于通過(guò)感應(yīng)外界信號(hào)來(lái)判斷是否有行人經(jīng)過(guò),并據(jù)此生成感應(yīng)信號(hào)。光控電路22用于感應(yīng)外界光強(qiáng),若外界光強(qiáng)較弱,則允許感應(yīng)電路21將生成的感應(yīng)信號(hào)發(fā)送至開(kāi)關(guān)模塊,反之則無(wú)論感應(yīng)電路21是否感應(yīng)到了紅外信號(hào),都不輸出感應(yīng)信號(hào)。延時(shí)電路23的作用是使得感應(yīng)控制模塊20在感應(yīng)電路21已感應(yīng)不到紅外信號(hào)的情況下,一定時(shí)間內(nèi)仍繼續(xù)生成并輸出感應(yīng)信號(hào)。
本實(shí)施例中的感應(yīng)控制模塊20的電路結(jié)構(gòu)如附圖4所示。感應(yīng)電路21包括一個(gè)紅外傳感器pir1和一個(gè)控制芯片u2。本實(shí)施例中的紅外傳感器pir1為熱釋電傳感器,用來(lái)感應(yīng)外界的紅外信號(hào)。若接收到屬于人體釋放的的紅外輻射(波長(zhǎng)約為10微米)信號(hào),則從s端輸出一個(gè)約為250mv的微電壓信號(hào)至控制芯片u2的2腳。控制芯片u2將該微電壓信號(hào)放大,生成5v左右的感應(yīng)信號(hào),從附圖4、5中的“調(diào)光”端輸出至調(diào)光控制模塊。
控制芯片u2內(nèi)置有二級(jí)運(yùn)算放大器,將紅外傳感器pir1所發(fā)出的微電壓信號(hào)放大。但在放大過(guò)程中,由于存在噪音干擾,很容易發(fā)生誤動(dòng)作。特別是紅外傳感器pir1的敏感度越高,雜波越多,干擾越大。因此,在第二級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端設(shè)置了一個(gè)誤動(dòng)作防止電路,該電路內(nèi)設(shè)有一個(gè)電容c21,起到濾波作用,將干擾信號(hào)過(guò)濾掉,從而保證輸出的運(yùn)算放大信號(hào)是可靠的。另外,誤動(dòng)作防止電路中的電容c21也可換為電感等元件,只要具備濾波作用均可。
同時(shí),感應(yīng)控制模塊20還具備一個(gè)光控電路22,該光控電路22一端與控制芯片u2同樣接收5v的輸入電壓,另一端接地,相當(dāng)于與控制芯片u2并聯(lián)。并且,該光控電路22還以恒流方式連接至控制芯片u2的9腳。在該光控電路22上串聯(lián)了一個(gè)光敏電阻rg.1,外界亮度越高,該光敏電阻的電阻值越小。若外界亮度很高,光敏電阻rg1的阻值很小,則光控電路22的電壓很小,相當(dāng)于接地零電勢(shì),則與其并聯(lián)的控制芯片u2也相當(dāng)于零電勢(shì),其11腳被封閉,即使紅外傳感器pir1感應(yīng)到了紅外信號(hào),控制芯片u2也無(wú)法輸出感應(yīng)信號(hào)。反之,若外界亮度轉(zhuǎn)暗,光敏電阻rg1的阻值增大,則電壓也隨之增大,解除對(duì)控制芯片u2的11腳的封鎖,控制芯片u2能夠根據(jù)紅外傳感器pir1的感應(yīng)結(jié)果來(lái)生成并輸出感應(yīng)信號(hào)。單純采用紅外感應(yīng)就能實(shí)現(xiàn)只有在有行人經(jīng)過(guò)時(shí)才亮燈,從而節(jié)約電能;進(jìn)一步將紅外感應(yīng)與光控相結(jié)合,則可自動(dòng)在白天停止照明,更為節(jié)能。本實(shí)施例中的感應(yīng)電路21采用的是紅外傳感器,也可替換為聲傳感器等。
另外,延時(shí)電路25是由一個(gè)振蕩電路構(gòu)成的,其作用是使得感應(yīng)控制模塊20在紅外傳感器pi電阻r已感應(yīng)不到紅外信號(hào)的情況下,一定時(shí)間內(nèi)仍繼續(xù)生成并輸出感應(yīng)信號(hào)。這樣一來(lái),熒光燈2就不至于在行人剛剛經(jīng)過(guò)就突然熄滅,更為人性化。
調(diào)光控制模塊30是本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分。如附圖1所示,調(diào)光控制模塊30包括振蕩電路31和諧振電路32兩個(gè)部分,而振蕩電路31進(jìn)一步具有一個(gè)電壓信號(hào)產(chǎn)生電路33、一個(gè)具備壓控振蕩器的驅(qū)動(dòng)芯片u3以及一個(gè)由驅(qū)動(dòng)半橋q11和q12構(gòu)成的半橋驅(qū)動(dòng)電路35。
如附圖5所示,400v的高壓直流電經(jīng)過(guò)電阻r38、電阻r39和電阻r40給驅(qū)動(dòng)芯片u3的1腳供電;同時(shí)也向驅(qū)動(dòng)半橋q11和q12供電。
電壓信號(hào)產(chǎn)生電路33包括相互串聯(lián)的電阻r42和電阻r43。在未接收到來(lái)自感應(yīng)控制模塊20的感應(yīng)信號(hào)時(shí),僅通過(guò)電阻r42和電阻r43的分壓向驅(qū)動(dòng)芯片u3的3腳持續(xù)輸出一個(gè)約0.3v的第一電壓信號(hào);當(dāng)從“調(diào)光”端接收到了來(lái)自感應(yīng)控制模塊20的感應(yīng)信號(hào)時(shí),經(jīng)過(guò)電阻r42和電阻r43的再次分壓,向驅(qū)動(dòng)芯片u3的3腳持續(xù)輸出一個(gè)約1.1v的第二電壓信號(hào)。因此,在接收到感應(yīng)信號(hào)及未接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí),3腳的電位是不同的。
驅(qū)動(dòng)芯片u3在供電后開(kāi)始工作,從5腳和8腳交替輸出方波。比如5腳是高電位時(shí),8腳是低電位;當(dāng)5腳變?yōu)榈碗娢粫r(shí),則8腳變成高電位。5腳和8腳交替變化,分別在高電位時(shí)驅(qū)動(dòng)半橋q11,q12,使驅(qū)動(dòng)半橋q11,q12也是同步的交替導(dǎo)通,此時(shí),在驅(qū)動(dòng)芯片u3的6腳形成了具有相同頻率的400v高壓方波。即,半橋驅(qū)動(dòng)電路35根據(jù)從驅(qū)動(dòng)芯片u3的5腳和8腳交替輸出的方波頻率,將400v的高壓直流電調(diào)制成了具有相同頻率的高壓方波。
在驅(qū)動(dòng)芯片u3內(nèi)具有一個(gè)圖中未示的壓控振蕩器,其與驅(qū)動(dòng)芯片u3的3腳相連,作用是根據(jù)3腳輸入的電壓變化來(lái)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)芯片u3所輸出的方波的頻率。
本實(shí)施例中,當(dāng)3腳的電壓為0.3v,也就是未接收到感應(yīng)信號(hào)時(shí),壓控振蕩器形成一個(gè)60khz的頻率,相應(yīng)的,5腳和8腳也會(huì)相互交替輸出一個(gè)60khz頻率的第一低壓方波,進(jìn)而在6腳產(chǎn)生一個(gè)400v高壓、60khz頻率的第一高壓方波。
反之,當(dāng)接收到感應(yīng)信號(hào),3腳的電壓上升至1.1v時(shí),壓控振蕩器形成一個(gè)45khz的頻率,相應(yīng)的,5腳和8腳也會(huì)相互交替輸出一個(gè)45khz頻率的第二低壓方波,進(jìn)而在6腳產(chǎn)生一個(gè)400v高壓、45khz頻率的第二高壓方波。
從驅(qū)動(dòng)芯片u3的6腳輸出的第一高壓方波或第二高壓方波,通過(guò)由t4和電容c33構(gòu)成的諧振電路32,被轉(zhuǎn)換成一個(gè)高壓交流電,用于給額定功率36w的熒光燈2供電。
在這一個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,第一高壓方波或第二高壓方波與諧振電路32分別產(chǎn)生不同程度共振。共振程度越高,諧振電路32的輸出功率就越高。本實(shí)施例中,諧振電路32的諧振頻率為45khz,該頻率與第二高壓方波相同,因此能達(dá)到最大輸出功率36w,相應(yīng)的,熒光燈2完全點(diǎn)亮,亮度最高;反之,當(dāng)通過(guò)6腳輸出的是第一高壓方波時(shí),其頻率為60khz,遠(yuǎn)離了諧振頻率,導(dǎo)致輸出功率下降,僅為最大輸出功率36w的1/4,也就是9w,如此一來(lái),熒光燈的亮度下降,達(dá)到節(jié)能的目的。
進(jìn)一步的,通過(guò)調(diào)節(jié)電壓信號(hào)產(chǎn)生電路33中的電阻r42及電阻43的阻值,就能分別調(diào)節(jié)第一電壓信號(hào)和第二電壓信號(hào)的大小,從而調(diào)節(jié)所輸出的第二低壓方波的頻率,進(jìn)而改變與諧振電路32之間的共振程度,這樣就能人為的調(diào)節(jié)熒光燈2的亮度,并且這一調(diào)節(jié)過(guò)程可以是線性的。比如,在外界照明昏暗,但仍具有一定可見(jiàn)度的傍晚,將熒光燈2的最高亮度適當(dāng)調(diào)低,節(jié)約用電;而在黑夜則將第二低壓方波的頻率調(diào)節(jié)成與諧振電路32的諧振頻率完全相同,使得熒光燈2的亮度達(dá)到最大,改善照明效果。