一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路制造技术

技术编号:14062630 阅读:148 留言:0更新日期:2016-11-28 00:16
本发明专利技术公开了一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,包括:光感应和放大电路,将环境光和LED光转换为检测电压;电压比较电路,将该检测电压与一参考电压进行比较并转为一与该参考电压成比例的输出电压;电压电流转换电路,将该电压比较电路输出的输出电压转换为一灌电流;PWM电路,将该电压电流转换电路输出的灌电流转换为脉冲宽度随该灌电流变化的脉宽调制信号;LED驱动电路及光源,在该PWM电路的输出信号控制下产生点亮LED所需的电流并点亮LED,本发明专利技术能够根据环境光线自动的调节LED光源的亮度,并能够配合各种LED驱动电路,实现10%到95%的大范围调光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能光感应和调光电路,特别是涉及一种用于LED自动调光的CMOS智能光感应和调光电路。
技术介绍
LED是继白炽灯、荧光灯和HID灯后的一代新型电光源,LED发光效率高,易于调光控制,调光控制范围较白炽灯、荧光灯和HID等都要宽,使用灵活方便,重要的是调光可以使照明环境更适于人的照明需求,节能效果明显。而智能调光利用现有的网络技术和通信技术,可以方便地实现调光控制。例如:利用当今人们广泛使用的Wi-Fi、蓝牙和ZigBee技术,可以方便地实现LED无线调光控制,利用蓝牙技术人们可以通过自己的手机实现对LED灯具的调光控制,而Wi-Fi也是得到广泛应用的无线通信技术,在笔记本电脑、手机等通用设备上都有Wi-Fi通信控制功能,利用Wi-Fi、蓝牙和ZigBee可以方便的组网,实现对LED照明的智能调光控制。如果要求调光控制范围更宽,也可以采用如KNX、CAN和LONWORKS等相关现场总线技术,来实现对LED照明的智能调光控制。然而现有的利用网络技术和通讯技术的智能调光系统需要安装额外的硬件和软件去控制LED光源,这需要增加较昂贵的成本。而且这样的系统需要用户调节复杂的系统参数,并不利于智能调光的大批量的商业化和工业化。所以更需要一种低成本且便于使用的智能调光电路。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足,本专利技术之目的在于提供一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其集成模拟处理电路和光感应电路,能够根据环境光线自动的调节LED光源的亮度,并能够配合各种LED驱动电路,实现10%到95%的大范围调光。为达上述及其它目的,本专利技术提出一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,包括:光感应和放大电路,用于将环境光和LED光转换为检测电压;电压比较电路,用于将该检测电压与一参考电压进行比较并转为一与该参考电压成比例的输出电压;电压电流转换电路,用于将该电压比较电路输出的输出电压转换为一灌电流;PWM电路,用于将该电压电流转换电路输出的灌电流转换为脉冲宽度随该灌电流变化的脉宽调制信号;LED驱动电路及光源,用于在该PWM电路的输出信号控制下产生点亮LED所需的电流并点亮LED。进一步地,该光感应和放大电路包括光电二极管、第一运算放大器、第二运算放大器、电流电压转换器以及分压网络,该光电二极管探测到环境光线产生光电流,该光电流通过该电流电压转换器和第一运算放大器、第二运算放大器转换成该检测电压,该分压网络用于给该第一运算放大器及第二运算放大器提供直流偏置电压。进一步地,该光电二极管阳极连接电源,阴极连接电流电压转换器,该电流转换器连接至该第一运算放大器的反相输入端,该第一运算放大器的输出端经一第二电阻连接至该第二运算放大器的反相输入端,第三电阻连接在该第一运算放大器的反相输入端和输出端之间用作增益调节,第一电阻连接在该第二运算放大器的反相输入端和输出端之间用作增益调节,该第二运算放大器的输出端输出该检测电压,该第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端连接该分压网络。进一步地,该电流电压转换器包括第一至第四NMOS管(M0A-M3A),该光电二极管阴极连接该第一NMOS管(M0A)的栅极、漏极和该第四NMOS管(M3A)的栅极,该第一NMOS管(M0A)的源极连接该第二NMOS管(M1A)的栅极、漏极和该第三NMOS管(M2A)的栅极,该第四NMOS管(M3A)的源极连接该第三NMOS管(M2A)的漏极,该第二NMOS管(M1A)、第三NMOS管(M2A)源极接地,该第四NMOS管(M3A)的漏极连接至该第一运算放大器的反相输入端。进一步地,该分压网络包括第四PMOS管(M4A)、第五PMOS管(M5A)、第六NMOS管(M6A)、第七NMOS管(M7A)、第八NMOS管(M8A),该第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端连接至该第四PMOS管(M4A)的栅极、漏极以及该第五PMOS管(M5A)的源极,该第四PMOS管(M4A)的源极接电源,该第五PMOS管(M5A)的栅极、漏极连接该第六NMOS管(M6A)的栅极、漏极,该第六NMOS管(M6A)的源极连接该第七NMOS管(M7A)的栅极、漏极,该第七NMOS管(M7A)的源极连接该第八NMOS管(M8A)的栅极、漏极,该第四PMOS管、第五PMOS管和该第六NMOS管(M6A)、第七NMOS管(M7A)、第八NMOS管(M8A)依次级联给该第一运算放大器、第二运算放大器提供直流偏置电压。进一步地,该电压比较电路包括比较器、反相器(INV1-INV4)、与非门、第一至第三电容(C1-C3)、第一至第三PMOS管(M0-M2)、第六PMOS管(M6)、第七PMOS管(M7)以及NMOS管(M3-M5)、NMOS管(M8-M9)该检测电压连接至该比较器的同相输入端,该参考电压连接至该比较器的反相输入端,该比较器的输出端连接至该第二PMOS管(M1)NMOS管(M4)的栅极,时钟信号CLK连接至该与非门的一输入端和反相器(INV1)的输入端,反相器(INV1)的输出端连接第一电容(C1)的一端和反相器(INV2)的输入端,反相器(INV2)的输出端连接该第二电容(C2)的一端和反相器(INV3)的输入端,反相器(INV3)的输出端连接至该与非门的另一输入端,该与非门的输出端连接至反相器(INV4)的输入端和该第三PMOS管(M2)的栅极,反相器(INV4)的输出端连接至NMOS管(M3)的栅极,第一至第三PMOS管(M0-M2)以及NMOS管(M3-M5)依次级联,该第一PMOS管(M0)、该第六PMOS管(M6)源极接电源,NMOS管(M5)、NMOS管(M9)的源极接地,第六PMOS管(M6)、第七PMOS管(M7)与NMOS管(M8-M9)依次级联用于给该第一PMOS管(M0)和NMOS管(M5)产生偏置电压,该第六PMOS管(M6)的栅极、漏极连接该第七PMOS管(M7)的源极和该第一PMOS管(M0)的栅极,第七PMOS管(M7)的栅极、漏极连接NMOS管(M8)的栅极、漏极,NMOS管(M8)的源极连接NMOS管(M9)的栅极、漏极和NMOS管(M5)的栅极,该第三PMOS管(M2)的漏极和NMOS管(M3)的漏极连接至该第三电容(C3)的一端,该第一至第三电容(C1-C3)的另一端接地。进一步地,该电压电流转换电路包括运算放大器(OP1c-OP2C)、电阻(R0c-R1C)、PMOS管(M9C、M11C、M13C、M0C、M2C、M4C、M6C、M8C)、NMOS管(M10C、M12C、M14C、M1C、M3C、M5C、M7C),该电压比较电路的输出连接至运算放大器(OP1C)的同相输入端,运算放大器(OP1C)的反相输入端连接其输出端,运算放大器(OP1C)的输出端通过电阻(R0C)连接至运算放大器(OP2C)的反相输入端,运算放大器(OP2C)的同相输入端接偏置电压,电阻(R1C)跨接在运算放大器(OP2C)的反相输入端和输出端之间用作增益调节,运算放大器(OP2C)的输出端连接至PMOS管(M0C)的栅极,PMOS管(M0C、M2C、M4C、M6C、M8C)的源极接电源,NMOS管(M1C、M3C、M5C、M本文档来自技高网...
一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路

【技术保护点】
一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,包括:光感应和放大电路,用于将环境光和LED光转换为检测电压;电压比较电路,用于将该检测电压与一参考电压进行比较并转为一与该参考电压成比例的输出电压;电压电流转换电路,用于将该电压比较电路输出的输出电压转换为一灌电流;PWM电路,用于将该电压电流转换电路输出的灌电流转换为脉冲宽度随该灌电流变化的脉宽调制信号;LED驱动电路及光源,用于在该PWM电路的输出信号控制下产生点亮LED所需的电流并点亮LED。

【技术特征摘要】
1.一种用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,包括:光感应和放大电路,用于将环境光和LED光转换为检测电压;电压比较电路,用于将该检测电压与一参考电压进行比较并转为一与该参考电压成比例的输出电压;电压电流转换电路,用于将该电压比较电路输出的输出电压转换为一灌电流;PWM电路,用于将该电压电流转换电路输出的灌电流转换为脉冲宽度随该灌电流变化的脉宽调制信号;LED驱动电路及光源,用于在该PWM电路的输出信号控制下产生点亮LED所需的电流并点亮LED。2.如权利要求1所述的用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其特征在于,该光感应和放大电路包括光电二极管、第一运算放大器、第二运算放大器、电流电压转换器以及分压网络,该光电二极管探测到环境光线产生光电流,该光电流通过该电流电压转换器和第一运算放大器、第二运算放大器转换成该检测电压,该分压网络用于给该第一运算放大器及第二运算放大器提供直流偏置电压。3.如权利要求2所述的用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其特征在于:该光电二极管阳极连接电源,阴极连接电流电压转换器,该电流转换器连接至该第一运算放大器的反相输入端,该第一运算放大器的输出端经一第二电阻连接至该第二运算放大器的反相输入端,第三电阻连接在该第一运算放大器的反相输入端和输出端之间用作增益调节,第一电阻连接在该第二运算放大器的反相输入端和输出端之间用作增益调节,该第二运算放大器的输出端输出该检测电压,该第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端连接该分压网络。4.如权利要求3所述的用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其特征在于:该电流电压转换器包括第一至第四NMOS管(M0A-M3A),该光电二极管阴极连接该第一NMOS管(M0A)的栅极、漏极和该第四NMOS管(M3A)的栅极,该第一NMOS管(M0A)的源极连接该第二NMOS管(M1A)的栅极、漏极和该第三NMOS管(M2A)的栅极,该第四NMOS管(M3A)的源极连接该第三NMOS管(M2A)的漏极,该第二NMOS管(M1A)、第三NMOS管(M2A)源极接地,该第四NMOS管(M3A)的漏极连接至该第一运算放大器的反相输入端。5.如权利要求4所述的用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其特征在于:该分压网络包括第四PMOS管(M4A)、第五PMOS管(M5A)、第六NMOS管(M6A)、第七NMOS管(M7A)、第八NMOS管(M8A),该第一运算放大器、第二运算放大器的同相输入端连接至该第四PMOS管(M4A)的栅极、漏极以及该第五PMOS管(M5A)的源极,该第四PMOS管(M4A)的源极接电源,该第五PMOS管(M5A)的栅极、漏极连接该第六NMOS管(M6A)的栅极、漏极,该第六NMOS管(M6A)的源极连接该第七NMOS管(M7A)的栅极、漏极,该第七NMOS管(M7A)的源极连接该第八NMOS管(M8A)的栅极、漏极,该第四PMOS管、第五PMOS管和该第六NMOS管(M6A)、第七NMOS管(M7A)、第八NMOS管(M8A)依次级联给该第一运算放大器、第二运算放大器提供直流偏置电压。6.如权利要求5所述的用于LED自动调光的智能光感应和调光电路,其特征在于:该电压比较电路包括比较器、反相器(INV1-INV4)、与非门、第一至第三电容(C1-C3)、第一至第三PMOS管(M0-M2)、第六PMOS管(M6)、第七PMOS管(M7)以及NMOS管(M3-M5)、NMOS管(M8-M9)该检测电压连接至该比较器的同相输入端,该参考电压连接至该比较器的反相输入端,该比较器的输出端连接至该第二PMOS管(M1)NMOS管(M4)的栅极,时钟信号CLK连接至该与非门的一输入端和反相器(INV1)的输入端,反相器(INV1)的输出端连接第一电容(C1)的一端和反相器(INV2)的输入端,反相器(INV2)的输出端连接该第二电容(C2)的一端和反相器(INV3)的输入端,反相器(INV3)的输出端连接至该与非门的另一输入端,该与非门的输出端连接至反相器(INV4)的输入端和该第三PMOS管(M2)的栅极,反相器(INV4)的输出端连接至NMOS管(M3)的栅极,第一至第三PMOS管(M0-M2)以及NMOS管(M3-M5)依次级联,该第一PMOS管(M0)、该第六PMOS管(M6)源极接电源,NMOS管(M5)、NMOS管(M9)的源极接地,第六PMOS管(M6)、第七PMOS管(M7)与NMOS管(M8-M9)依次级联用于给该第一PMOS管(M0)和NMOS管(M5)产生偏置电压,该第六PMOS管(M6)的栅极、漏极连接该第七PMOS管(M7)的源极和该第一PMOS管(M0)的栅极,第七PMOS管(M7)的栅极、漏极连接NMOS管(M8)的栅极、漏极,NMOS管(M8)的源极连接NMOS管(M9)的栅极、漏极和NMOS管(M5...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈瑶
申请(专利权)人:苏州加士革电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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