專利名稱：一種自動調光控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動調光控制系統，屬于自動控制領域。
背景技術：
LED (Light Emitting Diode)為發光二極管的簡稱。目前，LED作為一種新的照明 光源，以其節能、環保、長壽命的特點，將取代其他類型光源的主要新照明光源。但目前實際 使用照明時，許多燈不管外部環境的亮度情況，都是燈全亮，即浪費電，又使光線太強，人眼 受損或其他不良的影響。雖然目前也有人做調光控制系統，但因系統復雜，成本高，需要專 業人員安裝等，特別是這些系統不能分辨來自外部環境的光還是燈自身發出的光，因此不 能將光線檢測點按放在同一個照明的空間內，不能很好地調節亮度，使得在要求照明空間 內的亮度保持在一定的范圍內。本發明是一種成本低，可以將控制系統放入燈具內的控制 方式，能夠將檢測點安裝在要求照明空間內，根據照明空間內亮度的要求，有效地調節燈的 亮度。具有廣泛應用前景。該發明解決了長期困擾照明行業的一個技術難題在同一個空 間內，調光控制系統不能分辨環境亮度，或系統過于復雜成本過高不能推廣的問題。
發明內容
本發明的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供一種自動調光控制系統。本實用新型的技術解決方案是一種自動調光控制系統，包括檢測電路檢測外部環境光的亮度和光的波長是否發生變化，并將光信號轉換為 電信號送給控制電路；控制電路將檢測電路送來的電信號進行模數轉換，對轉換得到的數字電信號進 行分析處理，分辨是外部環境光還是燈本身發出的光，若是外部環境的光變化，則輸出控制 信號調節燈的亮度，使外部環境光的亮度加上燈本身發出光的亮度即總亮度保持在用戶要 求的范圍內，否則不調節燈的亮度。所述控制電路對外部環境的光變化的處理過程為當外部環境亮度增大時，控制 電路輸出脈沖寬度調制PWM信號，使電源給燈供電的電壓值或電流值減少，燈的亮度相應 減少；當外部環境亮度減少時，控制電路輸出脈沖寬度調制PWM信號，使電源給燈供電的電 壓值或電流值增大，燈的亮度相應增加。進一步地，所述控制電路由集成電路(IC)MCLOl實現。所述檢測電路為由第一類光電傳感器和第一電阻構成串聯電路連接在所述集 成電路的正負極兩端，所述第一類光電傳感器與所述第一電阻的連接處連接在所述集成電 路的電壓或電流檢測口輸入端，所述第一類光電傳感器為光敏電阻、光敏二極管、光敏三極 管、光電管或光電倍增管等。其中優選為光敏電阻，因為光敏電阻的價格便宜。所述檢測電路還可以為由光電池、第二電阻和光耦構成串聯回路A、所述光耦與 第三電阻構成串聯電路B，串聯電路B連接在所述集成電路的正負極兩端，串聯電路B的光 耦和第三電阻連接處連接在所述集成電路的電壓或電流檢測口輸入端。
所述集成電路的控制信號輸出端通過電子開關與燈及燈的供電電源連接。例如所述電子開關為三極管、場效應管、光耦或晶閘管。本發明與現有技術相比具有如下優點本發明通過將光敏電阻與普通電阻構成的 串聯電路連接在集成電路的正負極兩端，IC檢測光敏電阻與普通電阻連接處的電壓變化， 調節IC輸出PWM占空比的比例，輸出控制信號控制燈的亮度，使外部環境光的亮度加上燈 本身發出光的亮度，即總亮度保持在用戶要求的范圍內。此電路結構簡單，經濟成本低，能 使燈的節能效果得到最大程度的發揮。
圖1為本發明的原理結構圖；圖2為本發明以光敏電阻作為光電傳感器的電路結構圖；圖3為本發明以光敏二極管作為光電傳感器的電路結構圖；圖4為本發明以光敏三極管作為光電傳感器的電路結構圖；圖5為本發明以光電池作為光電傳感器的電路結構圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述實施例一如圖2所示，作為本發明的一種優選實施方式，一種自動調光控制系統包括檢測電路在5V直流電壓的兩端串聯兩個電阻，一個是固定阻值的電阻Rf(為和 實施例二中的電阻區別，這里稱為第一電阻)，另一個是光敏電阻&。檢測電路檢測外部環 境光的亮度和光的波長是否發生變化，并將光信號轉換為電信號送給控制電路；根據外部 環境光的亮度和波長與燈本身發出光的亮度和波長不同，檢測電路將光信號轉換為電信號 也不同。控制電路由集成電路(IC)MCLOl實現，IC的正負極兩端電壓為5V直流電。IC將 檢測電路送來的電信號進行模數轉換，對轉換得到的數字電信號進行分析處理，分辨是外 部環境光還是燈本身發出的光，若是外部環境的光變化，則輸出控制信號調節燈的亮度，使 外部環境光的亮度加上燈本身發出光的亮度即總亮度保持在用戶要求的范圍內。所述光敏電阻&與所述普通電阻Rf的連接處連接在所述集成電路的電壓(也可 以是電流，只是電壓常用)檢測口輸入端。當外部環境亮度增大時，控制電路輸出脈沖寬度 調制PWM信號，使電源給燈供電的電壓值或電流值減少，燈的亮度和耗電相應減少；當外部 環境亮度減少時，控制電路輸出脈沖寬度調制PWM信號，使電源給燈供電的電壓值或電流 值增大，燈的亮度和耗電相應增加。圖中的電源把外部交流電轉換為燈具可用的電。工作原理當外部環境光的亮度和光的波長發生變化時，光敏電阻&的阻值會隨 之發生變化，根據電學原理，在光敏電阻&和普通電阻Rf連接處的電壓Vfl也會發生變化， Vfl ^ VRl^- (Rf+Rl)(本實施例中電壓V的大小為5伏特)；IC檢測光敏電阻與普通電阻連 接處的電壓變化，根據檢測到的電壓的變化，用A/D方法將連續的模擬量轉換為數字量， 對轉換得到的數字電信號進行分析處理，分辨是外部環境光還是燈本身發出的光，若是外部環境的光變化，則調節IC輸出PWM占空比的比例，輸出控制信號控制燈的亮度，使外部環 境光的亮度加上燈本身發出光的亮度，即總亮度保持在用戶要求的范圍內。需要說明的是，圖1檢測電路中的光敏電阻可以替換為光敏二極管(如圖3所 示)、光敏三極管(如圖4所示)、光電管或光電倍增管等光電傳感器。這些統稱為第一類 光電傳感器。其中光敏電阻為優選方案，原因是光敏電阻的價格便宜。集成電路IC的控制信號輸出端通過電子開關與燈及燈的供電電源連接，所述電 子開關例如三極管、場效應管、光耦或晶間管。以三極管為例，其基極與所述集成電路的輸 出控制信號相連，其另兩個極與燈和供電電源相連。三極管、場效應管、光耦或晶間管與燈 及電源的連接方式為本領域技術人員所公知。實施例二 與實施例一不同的是，所述檢測電路為如圖5所示，由光電池、第二電阻(是一普 通電阻)和光耦構成串聯回路A、所述光耦與第三電阻(是一普通電阻)構成串聯電路B， 串聯電路B連接在所述集成電路的正負極兩端，串聯電路B的光耦和第三電阻連接處連接 在所述集成電路的電壓(也可以是電流，只是電壓常用)檢測口輸入端。當然，檢測電路中的光電池也可以由類似功能的光電傳感器替代，這類光電傳感 器稱為第二類光電傳感器。本發明的原理結構圖由圖1概括示出。本發明中的燈可以是LED燈，也可以是其它日光燈、白熾燈等照明用燈。以LED燈 為例，若學校教室的空間照明設計標準是500 700Lx(Lx是照度單位，為距離一個光強為 led的光源，在1米處接受的照明強度)，則可以使LED燈具發出的光使學校教室空間的亮 度在600Lx，不管從窗口進來的光線強弱。當該光線只能使教室空間的亮度達到lOOLx時， LED就補充500Lx ；當該光線只能使教室空間的亮度達到200Lx時，LED就補充400Lx ；當該 光線只能使教室空間的亮度達到300Lx時，LED就補充300Lx ；當該光線只能使教室空間的 亮度達到500Lx時，LED就補充lOOLx ；當該光線只能使教室空間的亮度達到600Lx時，LED 燈就完全滅掉。而LED燈越暗損耗的電能就越少。當然當該光線只能使教室空間的亮度超 過600Lx時，LED燈是不能使教室空間的亮度降到600Lx時。上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和 權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
權利要求
一種自動調光控制系統，其特征在于包括檢測電路檢測外部環境光的亮度和光的波長是否發生變化，并將光信號轉換為電信號送給控制電路；控制電路將檢測電路送來的電信號進行模數轉換，對轉換得到的數字電信號進行分析處理，分辨是外部環境光還是燈本身發出的光，若是外部環境的光變化，則輸出控制信號調節燈的亮度，使外部環境光的亮度加上燈本身發出光的亮度即總亮度保持在用戶要求的范圍內，否則不調節燈的亮度。
2.根據權利要求1所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述控制電路對外部環境 的光變化的處理過程為當外部環境亮度增大時，控制電路輸出脈沖寬度調制PWM信號，使 電源給燈供電的電壓值或電流值減少，燈的亮度相應減少；當外部環境亮度減少時，控制電 路輸出脈沖寬度調制PWM信號，使電源給燈供電的電壓值或電流值增大，燈的亮度相應增 加。
3.根據權利要求2所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述控制電路由集成電路 MCL01實現。
4.根據權利要求3所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述檢測電路為由第一類 光電傳感器和第一電阻構成串聯電路連接在所述集成電路的正負極兩端，所述第一類光電 傳感器與所述第一電阻的連接處連接在所述集成電路的電壓或電流檢測口輸入端，所述第 一類光電傳感器為光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電管或光電倍增管。
5.根據權利要求3所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述檢測電路為由光電 池、第二電阻和光耦構成串聯回路A、所述光耦與第三電阻構成串聯電路B，串聯電路B連接 在所述集成電路的正負極兩端，串聯電路B的光耦和第三電阻連接處連接在所述集成電路 的電壓或電流檢測口輸入端。
6.根據權利要求3所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述集成電路的控制信號 輸出端通過電子開關與燈及燈的供電電源連接。
7.根據權利要求6所述的自動調光控制系統，其特征在于，所述電子開關為三極管、場 效應管、光耦或晶閘管。
全文摘要
本發明涉及一種自動調光控制系統，包括檢測電路和控制電路，所述檢測電路檢測外部環境光的亮度和光的波長是否發生變化，并將光信號轉換為電信號送給控制電路；所述控制電路將檢測電路送來的電信號進行模數轉換，對轉換得到的數字電信號進行分析處理，分辨是外部環境光還是燈本身發出的光，若是外部環境的光變化，則輸出控制信號調節燈的亮度，使外部環境光的亮度加上燈本身發出光的亮度即總亮度保持在用戶要求的范圍內，否則不調節燈的亮度。本發明電路結構簡單，經濟成本低，能使燈的節能效果得到最大程度的發揮。
文檔編號H05B37/02GK101877926SQ201010226659
公開日2010年11月3日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者張家炎 申請人:張家炎