一種基于LED的通用型智能開關(guān)設(shè)計(jì)

2.3 智能調(diào)光電路

當(dāng)LED照明設(shè)備開始工作后，本文設(shè)計(jì)的智能開關(guān)會(huì)依據(jù)環(huán)境照明情況的變化，通過智能調(diào)光電路自動(dòng)地改變照明設(shè)備的亮度。圖1所示的智能調(diào)光電路接口A、B接入的電路如圖5所示。

用戶借助調(diào)節(jié)旋鈕2來連續(xù)設(shè)定環(huán)境需要保持的亮度;智能開關(guān)根據(jù)所設(shè)定的亮度并結(jié)合環(huán)境實(shí)際光照強(qiáng)度的變化，自動(dòng)地改變LED照明設(shè)備的亮度，以維持所設(shè)定的亮度要求，起到節(jié)能的作用。

智能調(diào)光電路的工作原理如圖6所示，其中R19阻值的改變導(dǎo)致振蕩器頻率變化，而這種頻率變化能夠改變電容C3的充電時(shí)間，由此產(chǎn)生的尖脈沖可以控制晶閘管D13的導(dǎo)通角，進(jìn)而控制燈具兩端的有效電壓，以達(dá)到控制燈具亮度變化的目的。

3.工作性能測(cè)試及分析

為了檢測(cè)本文設(shè)計(jì)的智能開關(guān)的實(shí)際工作性能，筆者在室內(nèi)搭建了一個(gè)測(cè)試環(huán)境。

該環(huán)境通過透明玻璃窗保持與室外亮度一致，通過人工遮擋進(jìn)入室內(nèi)的光線來模擬室外亮度的改變。室內(nèi)需要維持的光線亮度設(shè)定為40lx~50lx之間。模擬的室外環(huán)境亮度、室內(nèi)的實(shí)際亮度和LED燈的實(shí)際亮度由光敏傳感器測(cè)得。圖7所示的實(shí)驗(yàn)曲線是在相同的配置環(huán)境下重復(fù)20多次實(shí)驗(yàn)的平均結(jié)果。

圖7所示曲線表明，當(dāng)室外環(huán)境光線亮度逐漸變?nèi)鯐r(shí)，本文的智能開關(guān)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)LED燈的亮度，使其逐漸變亮，從而使得室內(nèi)的光線亮度保持在預(yù)先設(shè)定的范圍之內(nèi)。同理，當(dāng)室外光線亮度逐漸變強(qiáng)時(shí)，智能開關(guān)能夠控制LED燈的亮度逐漸變暗，以維持預(yù)先設(shè)定好的室內(nèi)亮度。由此可見，在保持室內(nèi)亮度的前提下，使用本文設(shè)計(jì)的智能開關(guān)可以節(jié)省LED燈的耗電量。

4.結(jié)論

本文提出了一種基于LED照明設(shè)備的的通用型智能開關(guān)的設(shè)計(jì)方案，該方案集成簡單的模擬電路和電子電路的基本元器件，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適用于LED照明設(shè)備的智能開關(guān)，并對(duì)該智能開關(guān)的工作性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。與基于單片機(jī)的智能開關(guān)不同，本文的智能開關(guān)具有以下特點(diǎn)：①純硬件電路實(shí)現(xiàn)，制造和使用過程不需要軟件編程和設(shè)置;②操作和控制簡便，安裝簡單，容易使用;③開關(guān)成本低廉，適合于成本控制要求較高的場(chǎng)合。