一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统，包括光照度传感器，耦接所述光照度传感器的电压转换电路，耦接所述电压转换电路的LED驱动电路，以及耦接所述LED驱动电路的LED光源；其中，所述光照度传感器输出与其接收面所接收到的光照强度成比例关系的光电流，所述电压转换电路将所述光照度传感器输出的光电流转换成随光照强度而改变的电压，所述LED驱动电路基于所述电压调节自身输出电流的大小，进而控制LED光源的亮度。本实用新型专利技术的LED照明系统，能自动实现环境的恒照度照明，在节约能源的同时更好地提升环境的舒适度，且具有低成本的优势。

LED lighting system with adaptive dimming based on ambient illuminance

【技术实现步骤摘要】
一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统
本技术涉及照明设备领域，具体涉及一种自适应调光的LED照明系统。
技术介绍
随着不可再生资源的日益耗尽和人们对于节能减排的重视，光效高，寿命长，无汞污染的LED灯得到越来越普遍的应用。为了进一步节约能源，人们开始研究对于LED灯的智能控制。现有的智能照明控制系统，主要是利用微处理器单元接收用户的指令，或者接收各类传感器(如光照度传感器、红外传感器、运动传感器等)传送的信息，然后通过复杂的编程和控制软件等，实现对LED灯的亮度、色温等性能的控制。用户需要使用相关的遥控器，或者在自己的手机或者电脑安装相应的软件来控制LED。其局限之处是需要安装额外的复杂硬件和软件去实现对灯的控制，增加了成本，所以需要一种低成本并且能够根据环境照度自适应调光的LED照明系统。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于提供一种低成本的，能自动实现环境的恒照度照明，在节约能源的同时更好地提升环境的舒适度的LED照明系统。为解决上述问题，本技术采用了如下技术方案：一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统，包括光照度传感器，耦接所述光照度传感器的电压转换电路，耦接所述电压转换电路的LED驱动电路，以及耦接所述LED驱动电路的LED光源；其中，所述光照度传感器输出与其接收面所接收到的光照强度成比例关系的光电流，所述电压转换电路将所述光照度传感器输出的光电流转换成随光照强度而改变的电压，所述LED驱动电路基于所述电压调节自身输出电流的大小，进而控制LED光源的亮度。可选的，所述光照度传感器包括光电管、光电倍增管、PIN管或雪崩光电二极管。可选的，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片LT1937、电压源V1、电容C1、C2、电感L1，电阻R1-R3,及肖特基二极管D1，所述电压转换电路包括电阻R4，所述LED光源包括发光二极管D2-D4；其中，LED驱动芯片LT1937的Vin脚和SHDN脚耦接电压源V1的正极，电容C2和电感L1的一端，SW脚耦接电感L1的另一端和肖特基二极管D1的一端，FB脚耦接串联电阻R2和R3之间；电阻R4并联耦接于光照度传感器的输出端，且第一端耦接电阻R3的另一端，第二端接地；发光二极管D2-D4依次同向串联耦接，且二极管D2的正极耦接肖特基二极管D1的另一端和电容C1的一端，二极管D4的负极耦接电阻R2的另一端和电阻R1的一端；电压源V1的负极、电容C1、C2和电阻R1的另一端以及LED驱动芯片LT1937的GND脚接地。可选的，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片LT3491、电压源V1、电容C1、C3、电感L1、电阻R1，所述电压转换电路包括电阻R2，所述LED光源包括发光二极管D1-D4；其中，LED驱动芯片LT3491的Vin脚耦接电压源V1的正极和电容C1、电感L1的一端，SW脚耦接电感L1的另一端，Cap脚耦接电阻R1的一端和电容C3的一端；电阻R2并联耦接于光照度传感器的输出端，且第一端耦接LED驱动芯片LT3491的CTRL脚，第二端接地；发光二极管D1-D4依次同向串联耦接，且二极管D1的正极耦接LED驱动芯片LT3491的LED脚和电阻R1的另一端；电压源V1的负极，电容C1、C3的另一端、二极管D4的负极以及LED驱动芯片LT3491的GND脚接地。可选的，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片LT3486、电压源V1、电容C1-C4、电感L1、肖特基二极管D7及电阻R1-R3，所述电压转换电路包括电阻R4，所述LED光源包括发光二极管D1-D6；其中，LED驱动芯片LT3486的Vin脚、SHDN脚和PWM1脚耦接电压源V1的正极和电容C1、电感L1的一端，SW1脚耦接电感L1的另一端和肖特基二极管D7的一端，REF脚耦接电容C4的一端；电阻R4并联耦接于光照度传感器的输出端，且第一端耦接LED驱动芯片LT3486的CTRL1脚，第二端接地；发光二极管D1-D6依次同向串联耦接，且二极管D2的正极耦接肖特基二极管D7的另一端、LED驱动芯片LT3486的OVP1脚及电容C2的一端，二极管D6的负极耦接LED驱动芯片LT3486的FB1脚和电阻R3的一端；电压源V1的负极、电容C1、C2、C4和电阻R3的另一端以及LED驱动芯片LT3486的GND脚接地；LED驱动芯片LT3486的Vc1脚经电阻R1及电容C3接地，LED驱动芯片LT3486的Rt脚经电阻R2接地。进一步的，所述电压转换电路中的电阻为可调电阻。本技术的有益效果如下：本技术的LED照明系统能够自动根据当前的光照强度调节LED灯具的光输出强度，实现照明环境的恒照度要求，在节约能源的同时更好地提升环境的舒适度。同时，本技术的特点是利用光照度传感器的光电流直接作为LED驱动器的控制信号，来控制LED光源的光输出，省却了微处理器等硬件和复杂的编程，使系统更为简单，成本也更低。另外系统还可集成手动设定功能，用户可以设定环境的目标光照度，以满足不同用户、不同时间段或者不同室内场景的要求，使系统更为人性化。附图说明图1为本技术实施例的LED照明系统单元组成及信号转化示意图。图2为本技术实施例中光照度传感器的响应特征曲线。图3为本技术第一种实施例的LED照明系统电路示意图。图4为本技术第二种实施例的LED照明系统电路示意图。图5为本技术第三种实施例的LED照明系统电路示意图。图6为本技术实施例的系统中LED驱动电路的输出电流与光照度传感器的光电流的模拟关系曲线。图7为本技术实施例的系统中电压转换电路中电阻的大小对于照明系统影响的模拟示意图。具体实施方式为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点，而不是对本技术权利要求的限制。本技术提供了一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统，如图1所示，其包括光照度传感器，耦接光照度传感器的电压转换电路，耦接电压转换电路的LED驱动电路，以及耦接LED驱动电路的LED光源。其中，光照度传感器是检测光照强度的器件，如图2所示是典型的光照度传感器的响应特征曲线，其输出的光电流的大小与其接收面所接收到的光的强度成比例关系，其在电路中的功能相当于一个电流随着光照强度而改变的电流源，它的电流大小由外界的光照强度决定。因此，在后续实施例的电路示意图中，将用一个电流源I1代替光照度传感器。作为可选实施方案，光照度传感器为光电管、光电倍增管、PIN管或雪崩光电二极管中的一种。电压转换电路的作用是将随着光照强度而改变的电流转换成随着光照强度而改变的电压。由于大部分的LED驱动电路能接收的调光信号为PWM信号或者电压信号，因此需要将光电流转换成电压信号。本技术中，电压转换电路可通过电阻来实现。LED驱动电路除了实现将市电电压转换成适用于LED的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统，其特征在于，包括光照度传感器，耦接所述光照度传感器的电压转换电路，耦接所述电压转换电路的LED驱动电路，以及耦接所述LED驱动电路的LED光源；其中，所述光照度传感器输出与其接收面所接收到的光照强度成比例关系的光电流，所述电压转换电路将所述光照度传感器输出的光电流转换成随光照强度而改变的电压，所述LED驱动电路基于所述电压调节自身输出电流的大小，进而控制LED光源的亮度。/n

【技术特征摘要】
1.一种根据环境照度自适应调光的LED照明系统，其特征在于，包括光照度传感器，耦接所述光照度传感器的电压转换电路，耦接所述电压转换电路的LED驱动电路，以及耦接所述LED驱动电路的LED光源；其中，所述光照度传感器输出与其接收面所接收到的光照强度成比例关系的光电流，所述电压转换电路将所述光照度传感器输出的光电流转换成随光照强度而改变的电压，所述LED驱动电路基于所述电压调节自身输出电流的大小，进而控制LED光源的亮度。


2.如权利要求1所述的根据环境照度自适应调光的LED照明系统，其特征在于，所述光照度传感器可选包括光电管、光电倍增管、PIN管或雪崩光电二极管。


3.如权利要求2所述的根据环境照度自适应调光的LED照明系统，其特征在于，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片LT1937、电压源V1、电容C1、C2、电感L1，电阻R1-R3，及肖特基二极管D1，所述电压转换电路包括电阻R4，所述LED光源包括发光二极管D2-D4；其中，LED驱动芯片LT1937的Vin脚和SHDN脚耦接电压源V1的正极，电容C2和电感L1的一端，SW脚耦接电感L1的另一端和肖特基二极管D1的一端，FB脚耦接串联电阻R2和R3之间；电阻R4并联耦接于光照度传感器的输出端，且第一端耦接电阻R3的另一端，第二端接地；发光二极管D2-D4依次同向串联耦接，且二极管D2的正极耦接肖特基二极管D1的另一端和电容C1的一端，二极管D4的负极耦接电阻R2的另一端和电阻R1的一端；电压源V1的负极、电容C1、C2和电阻R1的另一端以及LED驱动芯片LT1937的GND脚接地。


4.如权利要求2所述的根据环境照度自适应调光的LED照明系统，其特征在于，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片LT3491、电压源V1、电容C1、C3、电感L1、电阻R1，所述电压转换电路包括电阻R2，所述LED光源包括发光二极管D...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛梦晴，金赟妍，郑子晨，许成龙，郑盛梅，
申请(专利权)人：衢州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33