CN2726269Y - 太阳能红外楼道照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能红外楼道照明装置，用于建筑物的楼道和过道照明。该装置包括太阳能电源和自动照明灯，自动照明灯包含红外照明控制部分、照明部分和外盒，控制部分和照明部分相连并装在外盒内，太阳能电源通过外接电源线与控制部分和照明部分相连。红外照明控制部分包含红外探测电源、被动红外探测处理电路和发光照明控制电路，红外探测电源分别与太阳能电源、被动红外探测处理电路相连，被动红外探测处理电路还与发光照明控制电路、照明部分相连。该照明装置是一种利用太阳能照明、采用被动红外技术控制光源开与关，并集控制和照明于一体的节能型的楼道照明装置，具有电能－光能转换效率高，安装和使用方便、安全，工作寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置，特别是一种利用太阳能、带红外控制器的太阳能红外楼道照明装置，用于建筑物的楼道和过道照明。
背景技术
目前的建筑物楼道和过道照明大多采用220V市电，有的带有分离式声控或红外控制开关器。为了防止照明时产生的红外线对控制开关器的干扰，红外控制器需远离照明部分安装。这种照明装置存在着以下不足：1、在能源消耗逐年增加、能源危机日益严重的情况下，采用市电照明增加了常规能量的消耗，加剧了常规能源的紧缺。2、由于控制部分和照明部分在楼道中需分离安装，既增加了安装的工作量又影响楼道的整洁美观。3、由于采用市电220V电压，较容易发生控制部分和照明部分器件的击穿和烧毁，从而影响照明装置的使用寿命。同时采用220V供电在照明装置的安装和使用时容易使人身安全受到影响。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的不足，提供一种利用太阳能照明、采用被动红外技术控制光源开与关，并集控制部分和照明部分于一体的节能型的，电能-光能转换效率高，安装和使用方便、安全，工作寿命长的太阳能红外楼道照明装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该太阳能红外楼道照明装置，包括太阳能电源，其特点是：还包括自动照明灯，该灯包含红外照明控制部分、照明部分和外盒，红外照明控制部分和照明部分相连并装在外盒内，太阳能电源通过外接电源线与红外照明控制部分和照明部分相连，所述的红外照明控制部分采用被动红外照明控制器，它包含有红外探测电源、被动红外探测处理电路和发光照明控制电路，红外探测电源分别与太阳能电源、被动红外探测处理电路相连，被动红外探测处理电路还与发光照明控制电路、照明部分相连。
本实用新型所述的被动红外探测处理电路含有热释红外探头、菲涅尔镜片和热释红外信号处理集成块，热释红外探头的输出与热释红外信号处理集成块的输入相连，热释红外信号处理集成块的输出与照明部分相连，菲涅尔镜片装在热释红外探头前面。
本实用新型所述的太阳能电源含有太阳能光电转换板和蓄电瓶。
本实用新型所述的照明部分含有光源和日光线控制电路，光源和太阳能电源、发光照明控制电路相连，日光线控制电路与热释红外信号处理集成块相连，光源采用高亮发光二极管，日光线控制电路采用光敏电阻。
本实用新型所述的外盒含有装置面板、固定骨架和安装后壳，装置面板和安装后壳固定在固定骨架上，所述的装置面板上开有照明窗口和探测窗口，照明窗口上装有玻璃挡板，探测窗口上装有菲涅尔镜片，所述的固定骨架上安装有红外照明控制部分和照明部分，红外照明控制部分的热释红外探头位于探测窗口中、照明部分的发光二极管和光敏电阻位于照明窗口中，所述的安装后壳上带有太阳能电源接入孔、装置安装孔。
本实用新型所述的热释红外探头为被动红外探头，采用KDS209探测管，所述的热释红外信号处理集成块采用CS9803GP集成块，所述的菲涅尔镜片采用菲涅尔透镜7701，所述的发光照明控制电路采用三极管。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、本照明装置用太阳能供电而不用市电供电，光源选用发光二极管LED，LED及控制元件在低电压、小电流情况下工作，不但电耗低、节能，而且安装和使用安全可靠，工作寿命长。2、本照明装置由于发光二极管LED工作电流小、电-光转换效率高，在照明时产生的热辐射很小，不会影响被动红外探测头的正常工作，所以将红外照明控制部分和照明部分集于一体，结构合理，给安装、维护提供了方便。3、本实用新型的照明控制器采用被动红外照明控制器，由热释红外探头、菲涅尔镜片和热释红外集成电路配置其他元件组成，这种红外照明控制部分探测距离比较远、抑制干扰好、使用效果佳。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构框图。
图2为本实用新型实施例的电原理图。
图3为本实用新型实施例的自动照明灯主视图。
图4为图3的俯视图。
图5为图3的局部剖视图。
图6为本实用新型实施例使用安装连接示意图。
具体实施方式
实施例结构参见附图。
参见图1，该太阳能红外楼道照明装置包括太阳能电源1和自动照明灯4，太阳能电源1包含太阳能光电转换板101和蓄电瓶102；太阳能光电板101接收太阳能，并转换为电能存储在蓄电瓶102中，由蓄电瓶102供给自动照明灯4电能。自动照明灯4包含红外照明控制部分3、照明部分2和外盒401。红外照明控制部分3和照明部分2相连并装在外盒401内，太阳能电源1通过外接电源线与红外照明控制部分3和照明部分2相连。
红外照明控制部分3包含红外探测电源301、被动红外探测处理电路302和发光控制电路303；照明部分2包含光源201和日光线控制电路202。红外探测电源301分别与太阳能电源1、被动红外探测处理电路302、光源201相连，被动红外探测处理电路302还与发光控制电路303、日光线控制电路202相连；光源201与太阳能电源1、发光控制电路板303相连。
参见图2，红外探测电源301采用微功耗5V稳压电路，用了HT1050稳压管。此电路能稳定红外探测与信号处理电路的工作，避免照明时或其他原因所引起的工作电流变化和电压波动对探测和信号处理的影响。被动红外探测处理电路302含有热释红外探头PIR、菲涅尔镜片408和热释红外信号处理集成块DIP16，热释红外探头PIR的输出与热释红外信号处理集成块DIP16的输入相连，热释红外信号处理集成块DIP16的输出与发光控制电路303相连，菲涅尔镜片408装在热释红外探头PIR前面。实施例热释红外探头PIR采用KDS209探测管；热释红外信号处理集成块DIP16采用CS9803GP集成块；菲涅尔镜片采用菲涅尔透镜7701，焦距为21.7mm。发光控制电路303为由三极管G1、G2、G3组成的开关电路。光源201采用高亮发光二极管LED管组。日光线控制电路202用光敏电阻。
被动热释红外探头PIR的工作原理和过程为：
被动式红外探头PIR靠探测人体发射的特定波长10μm左右的红外线而进行工作。红外探头传感器包含互相串联或并联的两个电极化方向正好相反的热释电元件，这种热释电元件对波长为10μm左右的红外辐射非常敏感，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生的释电效应相互抵消，电荷平衡，于是探测器无信号输出。一旦人进入探测区域内，人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外探头传感器上，并被热释电元接收，两片热释电元接收到的热量不同，电荷失去平衡，热释电也不同，不能抵消，也就是红外探头感应到的是人体温度与背景温度的差异信号，并将这一信号转化为电信号，经后续电路处理后启动照明。
菲涅尔透镜作用有两个：
一是聚焦作用，即将热释红外信号折射或反射在热释电红外探头上，第二个作用是将探测区域分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式，在热释电红外探头上产生变化的热释红外信号。故尔，菲涅尔透镜使得红外探头增加了探测距离，又抑制了白光和附近微量热红外的干扰，增加了探测可靠性。
热释红外信号处理集成电路采用的CS9803GP集成块基本性能特点如下：
工作电压DC为4.0V-5.5V、工作电流小于1Am；外接振荡电阻、电容；外接硫化镉CDS传感器，白天抑制输出；内置两级运放，增益可调；控制时间可调；内置稳压输出3.1V直接驱动PIR；与WELTREND公司WT8072兼容；DIP16封装。
CS9803GP集成块的引脚说明：
| 序号 | 符号 | 功能描述 | 序号 | 符号 | 功能描述 |
| 1 | UOU1 | 运放输出1 | 9 | CDS | CDS检测 |
| 2 | NII1 | 运放正输入1 | 10 | TRIAC | TRIAC输出 |
| 3 | II1 | 运放负输入1 | 11 | RELAY | RELAY输出 |
| 4 | VREF | 参考电压 | 12 | ZCD | 过零检测 |
| 5 | GND | 地 | 13 | VDD | 电源 |
| 6 | TB | 系统时钟 | 14 | II2 | 运放负输入1 |
| 7 | QTEST | 测试 | 15 | NII2 | 运放正输入2 |
| 8 | CTI | 定时时钟 | 16 | UOU2 | 运放输出2 |
KDS209探测管探测到人体热释信号后所产生的微量电荷输入CS9803GP集成电路进行处理，然后从11脚输出信号控制开关电路，从而开启或关闭LED发光管组。调整电容C5可调整照明时间的长短，而调整R8阻值可调整启用该照明装置的光线暗亮程度。实施例在探测到有人时开启LED，导通约20秒钟后自行关闭，节省太阳能所转换的电能。在白天由于光敏电阻为低阻值，产生低电位而锁住照明装置的启用，到夜晚由于光敏电阻为高阻值，产生高电位而启用照明装置。本照明装置工作电压为12V，工作电流较小，在正常照明时电流为80mA左右，功耗为1W左右，在白天或夜晚不照明时，总工作电流I＜0.9mA，功耗为0.01W左右。
参见图3-图5，自动照明灯4的外盒401含有装置面板402、固定骨架404和安装后壳403，装置面板402和安装后壳403固定在固定骨架404上。实施例通过装置面板402四角的四个卡接头、与固定骨架404上的与之对应匹配的四个卡接口，将装置面板402直接卡接在固定骨架404上。安装后壳403与固定骨架404的连接是，通过固定骨架404上的四个装配孔414与安装后壳403上的四个装配孔用螺钉直接固定在一起。
装置面板402上开有照明窗口407和探测窗口406；照明窗口407里装有发光二极管LED管组409和光敏电阻410，照明窗口407外挡有防护元器件用的有机玻璃挡板405；探测窗口406上装有菲涅尔镜片408。固定骨架404上安装有红外照明控制部分3和照明部分2。安装后壳403用以防护自动照明灯4内部的电路板及各元器件，并通过安装后壳403能将自动照明灯4安装于使用者需要安装的地方，安装后壳403上带有太阳能电源接入孔411。
实施例的自动照明灯4的电路分照明电路板和信号处理电路板两块电路板，通过四芯扁平线连接，一头插在照明电路板的四芯插座上，另一头插在信号处理电路板上。太阳能电源1通过外接电源线、穿过安装后壳403上的太阳能电源接入孔411，用螺丝固定在信号处理电路板上。
照明电路板与固定骨架404的连接是通过该电路板四角的四个安装孔，用φ3mm螺栓直接固定在固定骨架404上。
探测信号处理电路板与固定骨架404的连接是通过12mm高，内孔为φ4mm的垫柱，将该电路板架高，用螺栓固定在固定骨架404的四个安装孔413上，以保证探测头PIR离菲涅尔镜片408有22mm的距离。
菲涅尔镜片408是通过镜片卡件412装配在装置面板402上。
本实施例的使用安装如图6所示，每幢楼采用一组太阳能光电板101以接收太阳能，并转换为电能存储在蓄电瓶102中，经蓄电瓶102存储后分供到每个楼道的自动照明灯4中，这些自动照明灯4相互之间串联或并联都可以。自动照明灯4，一般安装在上、下楼道中间高1.8米左右的墙面上，这样可方便地探测到上、下楼道行人的信息，从而自动开启照明灯。
Claims (6)
1、一种太阳能红外楼道照明装置，包括太阳能电源，其特征在于：还包括自动照明灯，该灯包含红外照明控制部分、照明部分和外盒，红外照明控制部分和照明部分相连并装在外盒内，太阳能电源通过外接电源线与红外照明控制部分和照明部分相连，所述的红外照明控制部分采用被动红外照明控制器，它包含有红外探测电源、被动红外探测处理电路和发光照明控制电路，红外探测电源分别与太阳能电源、被动红外探测处理电路相连，被动红外探测处理电路还与发光照明控制电路、照明部分相连。
2、根据权利要求1所述的太阳能红外楼道照明装置，其特征在于：所述的被动红外探测处理电路含有热释红外探头、菲涅尔镜片和热释红外信号处理集成块，热释红外探头的输出与热释红外信号处理集成块的输入相连，热释红外信号处理集成块的输出与照明部分相连，菲涅尔镜片装在热释红外探头前面。
3、根据权利要求1所述的太阳能红外楼道照明装置，其特征在于：所述的太阳能电源含有太阳能光电转换板和蓄电瓶。
4、根据权利要求1所述的太阳能红外楼道照明装置，其特征在于：所述的照明部分含有光源和日光线控制电路，光源和太阳能电源、发光照明控制电路相连，日光线控制电路与热释红外信号处理集成块相连，光源采用高亮发光二极管，日光线控制电路采用光敏电阻。
5、根据权利要求1或4所述的太阳能红外楼道照明装置，其特征在于：所述的外盒含有装置面板、固定骨架和安装后壳，装置面板和安装后壳固定在固定骨架上，所述的装置面板上开有照明窗口和探测窗口，照明窗口上装有玻璃挡板，探测窗口上装有菲涅尔镜片，所述的固定骨架上安装有红外照明控制部分和照明部分，红外照明控制部分的热释红外探头位于探测窗口中、照明部分的发光二极管和光敏电阻位于照明窗口中，所述的安装后壳上带有太阳能电源接入孔、装置安装孔。
6、根据权利要求5所述的太阳能红外楼道照明装置，其特征在于：所述的热释红外探头为被动红外探头，采用KDS209探测管，所述的热释红外信号处理集成块采用CS9803GP集成块，所述的菲涅尔镜片采用菲涅尔透镜7701，所述的发光照明控制电路采用三极管。
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