CN102281690A - 一种led光控路灯 - Google Patents

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Abstract

一种LED光控路灯，由交流电源、限流整流电路、光敏控制电路、负载电路组成，限流整流电路通过电容限流、二极管整流将交流电变为直流电源，负载电路由发光二极管串联组成发光二极管串，由光敏元件单独或光敏元件与电阻、三极管、场效应管、可控硅组合构成的光敏控制电路直接控制流过负载的电流并与负载电路连接在一起，采用了该方案，大大延长了路灯的寿命，取消了声控部分，路灯不再需要跺脚、拍手、大声吼叫等声音频繁开关而扰民休息，同时兼顾了节能，相对于现有声光控路灯的电路，本电路更简洁，故障率更低，寿命更长久，适用于单位、家庭等场合作路灯使用。

Description

一种LED光控路灯
 
所属技术领域
本发明涉及一种光控路灯，尤其是使用发光二极管LED作为发光光源以及使用光敏元件本身或光敏元件与电阻、三极管、场效应管、可控硅组合控制路灯亮、熄的光控路灯。
背景技术
目前，作为路灯，声光控延时开关使用得比较广泛，其工作原理是用声音和光照度控制灯的开关，当环境的亮度达到某个设定值以下，同时环境的噪音超过某个值，这种开关就会开启，声光控开关必须同时具备声音和光线强度两个条件，开关才开启。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏元件，内部装有柱极体话简，当天色变暗到一定程度，且有声音的时候，这时声光控制开关电路就开启，延时一定时间后关闭，声光控开关一般用于楼道灯，无需开启关闭，人走过只要有声音就会启动，方便、节能。但由于根据声响起动（声音传播范围较大），容易误动作，声音容易干扰他人休息，且主要适用传统灯泡，同时由于声光控开关启动关闭频繁，会缩短灯泡的寿命。 
发明内容
为了克服现有的声光控路灯容易误动作、产生的开灯声音干扰他人休息、开关的频繁动作使灯及开关的寿命缩短的缺点，本发明提出了一种LED光控路灯来解决这一问题，由于LED灯非常节能，一般单位及家用路灯零点几瓦到几瓦就足够了，只利用光控就行，其耗电量并不比现有声光控路灯高，采用本发明的有益效果是：大大延长了路灯的寿命，取消了声控部分，路灯不再需要跺脚、拍手、大声吼叫等声音频繁开关而扰民休息，同时兼顾了节能，相对于现有声光控路灯的电路，本发明电路更简洁，故障率更低，寿命更长久。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LED光控路灯，由交流电源、限流整流电路、光敏控制电路、负载电路组成，限流整流电路通过电容限流、二极管整流将交流电变为直流电源，负载电路由发光二极管串联组成发光二极管串，由光敏元件单独或光敏元件与电阻、三极管、场效应管、可控硅组合构成的光敏控制电路直接控制流过负载的电流大小并与负载电路连接在一起，其具体接法有如下几种方式：1、光敏控制电路由一只光敏元件构成，接在直流电源的正负、极之间，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，使光敏元件与发光二极管串形成并联电路；2、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只三极管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、三级管的基极连接在一起，三极管的发射极与集电极分别接直流电源的正、负极，发光二极管串直接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路与负载电路形成并联电路；3、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只场效应管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、场效应管的栅极连接在一起，场效应管的漏极与源极分别接在直流电源的正、负极，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路与负载电路形成并联电路；4、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只可控硅构成，电阻的一端、光敏元件的一端、可控硅的栅极连接在一起，可控硅的阳极与阴极分别接在直流电源的正、负极之间，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路与负载形成并联电路；5、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只三极管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、三级管的基极连接在一起，三极管的发射极与集电极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路与光敏控制电路形成串联电路；6、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只场效应管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、场效应管的栅极连接在一起，场效应管的漏极与源极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路与光敏控制电路形成串联电路；7、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只可控硅构成，电阻的一端、光敏元件的一端、可控硅的控制极连接在一起，可控硅的阳极连接到发光二极管串的负极，阴极接直流电源的负极，使负载电路与光敏控制电路形成串联电路；8、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只三极管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、三极管的基极连接在一起，三极管发射极、集电极分别连接到直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路与负载电路形成串联电路；9、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只场效应管构成，电阻的一端、光敏元件的一端、场效应管的栅极连接在一起，场效应管的源极和漏极分别接在直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路与负载电路形成串联电路；10、光敏控制电路由一只电阻、一只光敏元件、一只可控硅构成，电阻的一端、光敏元件的一端、可控硅的控制极连接在一起，可控硅的阳极连接到直流电源的正极，阴极连接到发光二极管串的正极，使光敏控制电路与负载电路形成串联电路。
本发明采用的技术方案将在具体实施方案中配合附图作详细说明。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明光敏控制电路第一种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
    图2是本发明光敏控制电路第二种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图3是本发明光敏控制电路第三种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图4是本发明光敏控制电路第四种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
    图5是本发明光敏控制电路第五种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图6是本发明光敏控制电路第六种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图7是本发明光敏控制电路第七种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图8是本发明光敏控制电路第八种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图9是本发明光敏控制电路第九种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
图10是本发明光敏控制电路第十种接法电路原理图。
图中1.交流电源，2.限流整流电路，3.光敏控制电路，4.负载电路。
具体实施方式
    在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10中，我们以实施一种LED光控路灯为例对本发明进一步说明：
图1是本发明光敏控制电路第一种接法电路原理图，图中交流电源1（虚线包围部分）一般为市电220V；限流整流电路2（虚线包围部分）的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电源(为方便叙述，后将交流电变换后的直流电源直接称直流电源，下同)，供负载使用；光敏控制电路3（虚线包围部分）由一只光敏元件LDR构成，接在直流电源的正、负极之间；负载电路4（虚线包围部分）由LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6组成发光二极管串，图中只画出了六只，串中发光二极管的个数可根据具体需要安装，二极管串与外电路相连的那个二极管的正极，称为二极管串的正极（下同），与外电路相连的那个二极管的负极称二极管串的负极（下同），二极管串的正极直流电源正极，二极管串的负极接直流电源负极（接地），电容C2起到滤波的作用，由于发光二极管串接在直流电源正、负极之间，使光敏元件LDR与发光二极管串形成并联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，限流整流电路输出的正负极之间电压降低，无法为负载电路提供足够工作电压，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，可以为负载提供正常工作电压；在实施时，必须考虑光敏元件的耐压及功率，通过增减发光二极管的数量来满足要求。
图2是本发明光敏控制电路第二种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三级管VT的基极连接在一起，三极管VT的发射极与集电极分别接直流电源的正、负极，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路3与负载4形成并联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，三极管VT导通，电流被三极管旁路，流过负载电路4中的发光二极管串的电流很小，发光二极管串不发光，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，当电阻高到一定程度，三极管VT无基极电流或基极电流很小，大部分电流通过负载4中的发光二极管串，发光二极管串发光，当然，使用PNP类三极管一样能实现旁路功能（未画附图），只需要将三极管VT的发射极与集电极交换位置，光敏元件LDR、电阻R交换位置就可实现。
图3是本发明光敏控制电路第三种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的漏极与源极分别接在直流电源的正、负极，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路3与负载电路4形成并联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，场效应管V的漏源导通，电流被场效应管旁路，流过负载电路4中的发光二极管串的电流很小，发光二极管串不发光，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，当光敏元件电阻高到一定程度，场效应管V无漏极电流或漏极电流很小，大部分电流通过负载4中的发光二极管串，发光二极管串发光，当然，使用N沟道与P沟道的场效应管的区别在于，光敏元件LDR与R交换位置即可（图中只画出一种情况）。
图4是本发明光敏控制电路第四种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的栅极连接在一起，可控硅SCR的阳极与阴极分别接在直流电源的正、负极之间，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路3与负载4形成并联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，可控硅SCR的导通，电流被可控硅SCR旁路，流过负载电路4中的发光二极管串的电流很小，发光二极管串不发光，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，可控硅SCR不被触发，大部分电流通过负载4中的发光二极管串，发光二极管串发光。
图5是本发明光敏控制电路第五种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三级管的基极连接在一起，三极管的发射极与集电极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路4与光敏控制电路3形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，三极管VT基极呈低电压状态，基极电流很小，流过三极管VT的电流很小，由于是串联电路，流过负载电路4的二极管串的电流也很小，二极管串停止发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，三极管基极呈较高电压状态，基极电流变大，流过负载发光二极管串的电流也变大，负载正常工作，如果使用PNP的三极管，基极与发射机交换同时交换光敏元件LDR与电阻R的位置即可。
图6是本发明光敏控制电路第六种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的漏极与源极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路4与光敏控制电路3形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，场效应管V栅极呈低电压状态，流过场效应管V的漏源电流很小，等效于流过负载电路4的发光二极管串的电流很小，二极管串停止发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，场效应管V栅极呈较高电压状态，漏源电流变大，由于是串联电路，负载电流也变大，负载正常工作，不论N沟道或P沟道的场效应管都可以，区别在于，漏源极的位置交换，同时光敏元件LDR与电阻R的位置交换即可。
图7是本发明光敏控制电路第七种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的控制极连接在一起，可控硅SCR的阳极连接到发光二极管串的负极，阴极接直流电源的负极，使负载电路4与光敏控制电路3形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，可控硅SCR控制极呈低电压状态，可控硅不被触发，等效于流过负载电路4的发光二极管串的电流很小，二极管串停止发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，可控硅SCR控制极呈较高电压状态，可控硅被触发，由于是串联电路，负载电流也变大，负载正常工作，图中使用的是单向可控硅，也可使用双向可控硅，一样能达到目的，只是成本略高一些。
图8是本发明光敏控制电路第八种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三极管VT的基极连接在一起，三极管VT发射极、集电极分别连接到直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路3与负载电路4形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，三极管VT基极电流很小，流过三极管集电极、发射极的电流很小，由于是串联电路，流过负载电路4的发光二极管串的电流也很小，二极管串停止发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，三极管VT基极电流变大，由于是串联电路，负载电流也变大，负载正常工作，图中只画出了NPN管，要使用PNP管，只需要交换集电极与发射机的位置和光敏元件LDR和电阻R的位置即可。
图9是本发明光敏控制电路第九种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的源极和漏极分别接在直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路3与负载电路4形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，场效应管V栅极电压很小，漏源电流很小，由于是串联电路，流过负载电路的发光二极管串的电流也很小，二极管串停止发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，场效应管V栅极电压变大，漏源电流也变大，负载正常工作，不管使用N沟道还是P沟道的场效应管都行，只是漏源极位置交换，同时光敏元件LDR与电阻R的位置交换即可。
图10是本发明光敏控制电路第十种接法电路原理图。图中交流电源1一般为市电220V；限流整流电路2的限流由电容C1完成，C1的容抗大小决定电路中的电流大小，D1、D2、D3、D4组成桥式整流电路，将交流电变为直流电，供负载使用；光敏控制电路3由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的控制极连接在一起，可控硅SCR的阳极连接到直流电源的正极，阴极连接到发光二极管串的正极，使光敏控制电路3与负载电路4形成串联电路。当白天光线较强的时候，光敏元件SDR呈低阻状态，可控硅SCR控制极电压很小，可控硅不被触发，由于是串联电路，流过负载电路的发光二极管串的电流也很小，二极管串不发光或发光很弱，当晚上到来，外界光线变暗，光敏元件SDR呈高阻状态，可控硅SCR控制极电压变大，可控硅SCR被触发导通，发光二极管串正常工作，当然使用双向可控硅也能实，只是成本略高。

Claims (11)

1.1．一种LED光控路灯，由交流电源（1）、限流整流电路（2）、光敏控制电路（3）、负载电路（4）组成，其特征是：负载电路（4）由发光二极管串联组成发光二极管串，光敏控制电路（3）与负载电路（4）连接一起。
2.2．如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路(3)由一只光敏元件LDR构成，接在直流电源的正负、极之间，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，使光敏元件LDR与发光二极管串形成并联电路。
3.3．如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三级管VT的基极连接在一起，三极管VT的发射极与集电极分别接直流电源的正、负极，发光二极管串直接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路（3）与负载电路（4）形成并联电路。
4. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的漏极与源极分别接在直流电源的正、负极，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路（3）与负载电路（4）形成并联电路。
5. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的栅极连接在一起，可控硅SCR的阳极与阴极分别接在直流电源的正、负极之间，发光二极管串接在直流电源正、负极之间，光敏控制电路（3）与负载（4）形成并联电路。
6. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三级管VT的基极连接在一起，三极管VT的发射极与集电极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路（4）与光敏控制电路（3）形成串联电路。
7. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的漏极与源极分别连接到直流电源负极与发光二极管串的负极之间，使负载电路（4）与光敏控制电路（3）形成串联电路。
8. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的控制极连接在一起，可控硅SCR的阳极连接到发光二极管串的负极，阴极接直流电源的负极，使负载电路（4）与光敏控制电路（3）形成串联电路。
9. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只三极管VT构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、三极管VT的基极连接在一起，三极管VT发射极、集电极分别连接到直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路（3）与负载电路（4）形成串联电路。
10. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只场效应管V构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、场效应管V的栅极连接在一起，场效应管V的源极和漏极分别接在直流电源的正极与发光二极管串的正极之间，使光敏控制电路（3）与负载电路（4）形成串联电路。
11. 如权利要求1所述的一种LED光控路灯，其特征是：光敏控制电路（3）由一只电阻R、一只光敏元件LDR、一只可控硅SCR构成，电阻R的一端、光敏元件LDR的一端、可控硅SCR的控制极连接在一起，可控硅SCR的阳极连接到直流电源的正极，阴极连接到发光二极管串的正极，使光敏控制电路（3）与负载电路（4）形成串联电路。
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