太陽能紅外樓道照明裝置的製作方法
2023-06-04 06:50:56
專利名稱：太陽能紅外樓道照明裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，特別是一種利用太陽能、帶紅外控制器的太陽能紅外樓道照明裝置，用於建築物的樓道和過道照明。
背景技術：
目前的建築物樓道和過道照明大多採用220V市電，有的帶有分離式聲控或紅外控制開關器。為了防止照明時產生的紅外線對控制開關器的幹擾，紅外控制器需遠離照明部分安裝。這種照明裝置存在著以下不足1、在能源消耗逐年增加、能源危機日益嚴重的情況下，採用市電照明增加了常規能量的消耗，加劇了常規能源的緊缺。2、由於控制部分和照明部分在樓道中需分離安裝，既增加了安裝的工作量又影響樓道的整潔美觀。3、由於採用市電220V電壓，較容易發生控制部分和照明部分器件的擊穿和燒毀，從而影響照明裝置的使用壽命。同時採用220V供電在照明裝置的安裝和使用時容易使人身安全受到影響。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的不足，提供一種利用太陽能照明、採用被動紅外技術控制光源開與關，併集控制部分和照明部分於一體的節能型的，電能-光能轉換效率高，安裝和使用方便、安全，工作壽命長的太陽能紅外樓道照明裝置。
本實用新型解決上述問題所採用的技術方案是該太陽能紅外樓道照明裝置，包括太陽能電源，其特點是還包括自動照明燈，該燈包含紅外照明控制部分、照明部分和外盒，紅外照明控制部分和照明部分相連並裝在外盒內，太陽能電源通過外接電源線與紅外照明控制部分和照明部分相連，所述的紅外照明控制部分採用被動紅外照明控制器，它包含有紅外探測電源、被動紅外探測處理電路和發光照明控制電路，紅外探測電源分別與太陽能電源、被動紅外探測處理電路相連，被動紅外探測處理電路還與發光照明控制電路、照明部分相連。
本實用新型所述的被動紅外探測處理電路含有熱釋紅外探頭、菲涅爾鏡片和熱釋紅外信號處理集成塊，熱釋紅外探頭的輸出與熱釋紅外信號處理集成塊的輸入相連，熱釋紅外信號處理集成塊的輸出與照明部分相連，菲涅爾鏡片裝在熱釋紅外探頭前面。
本實用新型所述的太陽能電源含有太陽能光電轉換板和蓄電瓶。
本實用新型所述的照明部分含有光源和日光線控制電路，光源和太陽能電源、發光照明控制電路相連，日光線控制電路與熱釋紅外信號處理集成塊相連，光源採用高亮發光二極體，日光線控制電路採用光敏電阻。
本實用新型所述的外盒含有裝置面板、固定骨架和安裝後殼，裝置面板和安裝後殼固定在固定骨架上，所述的裝置面板上開有照明窗口和探測窗口，照明窗口上裝有玻璃擋板，探測窗口上裝有菲涅爾鏡片，所述的固定骨架上安裝有紅外照明控制部分和照明部分，紅外照明控制部分的熱釋紅外探頭位於探測窗口中、照明部分的發光二極體和光敏電阻位於照明窗口中，所述的安裝後殼上帶有太陽能電源接入孔、裝置安裝孔。
本實用新型所述的熱釋紅外探頭為被動紅外探頭，採用KDS209探測管，所述的熱釋紅外信號處理集成塊採用CS9803GP集成塊，所述的菲涅爾鏡片採用菲涅爾透鏡7701，所述的發光照明控制電路採用三極體。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、本照明裝置用太陽能供電而不用市電供電，光源選用發光二極體LED，LED及控制元件在低電壓、小電流情況下工作，不但電耗低、節能，而且安裝和使用安全可靠，工作壽命長。2、本照明裝置由於發光二極體LED工作電流小、電-光轉換效率高，在照明時產生的熱輻射很小，不會影響被動紅外探測頭的正常工作，所以將紅外照明控制部分和照明部分集於一體，結構合理，給安裝、維護提供了方便。3、本實用新型的照明控制器採用被動紅外照明控制器，由熱釋紅外探頭、菲涅爾鏡片和熱釋紅外集成電路配置其他元件組成，這種紅外照明控制部分探測距離比較遠、抑制幹擾好、使用效果佳。
圖1為本實用新型實施例的結構框圖。
圖2為本實用新型實施例的電原理圖。
圖3為本實用新型實施例的自動照明燈主視圖。
圖4為圖3的俯視圖。
圖5為圖3的局部剖視圖。
圖6為本實用新型實施例使用安裝連接示意圖。
具體實施方式
實施例結構參見附圖。
參見圖1，該太陽能紅外樓道照明裝置包括太陽能電源1和自動照明燈4，太陽能電源1包含太陽能光電轉換板101和蓄電瓶102；太陽能光電板101接收太陽能，並轉換為電能存儲在蓄電瓶102中，由蓄電瓶102供給自動照明燈4電能。自動照明燈4包含紅外照明控制部分3、照明部分2和外盒401。紅外照明控制部分3和照明部分2相連並裝在外盒401內，太陽能電源1通過外接電源線與紅外照明控制部分3和照明部分2相連。
紅外照明控制部分3包含紅外探測電源301、被動紅外探測處理電路302和發光控制電路303；照明部分2包含光源201和日光線控制電路202。紅外探測電源301分別與太陽能電源1、被動紅外探測處理電路302、光源201相連，被動紅外探測處理電路302還與發光控制電路303、日光線控制電路202相連；光源201與太陽能電源1、發光控制電路板303相連。
參見圖2，紅外探測電源301採用微功耗5V穩壓電路，用了HT1050穩壓管。此電路能穩定紅外探測與信號處理電路的工作，避免照明時或其他原因所引起的工作電流變化和電壓波動對探測和信號處理的影響。被動紅外探測處理電路302含有熱釋紅外探頭PIR、菲涅爾鏡片408和熱釋紅外信號處理集成塊DIP16，熱釋紅外探頭PIR的輸出與熱釋紅外信號處理集成塊DIP16的輸入相連，熱釋紅外信號處理集成塊DIP16的輸出與發光控制電路303相連，菲涅爾鏡片408裝在熱釋紅外探頭PIR前面。實施例熱釋紅外探頭PIR採用KDS209探測管；熱釋紅外信號處理集成塊DIP16採用CS9803GP集成塊；菲涅爾鏡片採用菲涅爾透鏡7701，焦距為21.7mm。發光控制電路303為由三極體G1、G2、G3組成的開關電路。光源201採用高亮發光二極體LED管組。日光線控制電路202用光敏電阻。
被動熱釋紅外探頭PIR的工作原理和過程為被動式紅外探頭PIR靠探測人體發射的特定波長10μm左右的紅外線而進行工作。紅外探頭傳感器包含互相串聯或並聯的兩個電極化方向正好相反的熱釋電元件，這種熱釋電元件對波長為10μm左右的紅外輻射非常敏感，環境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產生的釋電效應相互抵消，電荷平衡，於是探測器無信號輸出。一旦人進入探測區域內，人體發射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強後聚集到紅外探頭傳感器上，並被熱釋電元接收，兩片熱釋電元接收到的熱量不同，電荷失去平衡，熱釋電也不同，不能抵消，也就是紅外探頭感應到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，並將這一信號轉化為電信號，經後續電路處理後啟動照明。
菲涅爾透鏡作用有兩個一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射或反射在熱釋電紅外探頭上，第二個作用是將探測區域分為若干個明區和暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式，在熱釋電紅外探頭上產生變化的熱釋紅外信號。故爾，菲涅爾透鏡使得紅外探頭增加了探測距離，又抑制了白光和附近微量熱紅外的幹擾，增加了探測可靠性。
熱釋紅外信號處理集成電路採用的CS9803GP集成塊基本性能特點如下工作電壓DC為4.0V-5.5V、工作電流小於1Am；外接振蕩電阻、電容；外接硫化鎘CDS傳感器，白天抑制輸出；內置兩級運放，增益可調；控制時間可調；內置穩壓輸出3.1V直接驅動PIR；與WELTREND公司WT8072兼容；DIP16封裝。
CS9803GP集成塊的引腳說明
KDS209探測管探測到人體熱釋信號後所產生的微量電荷輸入CS9803GP集成電路進行處理，然後從11腳輸出信號控制開關電路，從而開啟或關閉LED發光管組。調整電容C5可調整照明時間的長短，而調整R8阻值可調整啟用該照明裝置的光線暗亮程度。實施例在探測到有人時開啟LED，導通約20秒鐘後自行關閉，節省太陽能所轉換的電能。在白天由於光敏電阻為低阻值，產生低電位而鎖住照明裝置的啟用，到夜晚由於光敏電阻為高阻值，產生高電位而啟用照明裝置。本照明裝置工作電壓為12V，工作電流較小，在正常照明時電流為80mA左右，功耗為1W左右，在白天或夜晚不照明時，總工作電流I＜0.9mA，功耗為0.01W左右。
參見圖3-圖5，自動照明燈4的外盒401含有裝置面板402、固定骨架404和安裝後殼403，裝置面板402和安裝後殼403固定在固定骨架404上。實施例通過裝置面板402四角的四個卡接頭、與固定骨架404上的與之對應匹配的四個卡接口，將裝置面板402直接卡接在固定骨架404上。安裝後殼403與固定骨架404的連接是，通過固定骨架404上的四個裝配孔414與安裝後殼403上的四個裝配孔用螺釘直接固定在一起。
裝置面板402上開有照明窗口407和探測窗口406；照明窗口407裡裝有發光二極體LED管組409和光敏電阻410，照明窗口407外擋有防護元器件用的有機玻璃擋板405；探測窗口406上裝有菲涅爾鏡片408。固定骨架404上安裝有紅外照明控制部分3和照明部分2。安裝後殼403用以防護自動照明燈4內部的電路板及各元器件，並通過安裝後殼403能將自動照明燈4安裝於使用者需要安裝的地方，安裝後殼403上帶有太陽能電源接入孔411。
實施例的自動照明燈4的電路分照明電路板和信號處理電路板兩塊電路板，通過四芯扁平線連接，一頭插在照明電路板的四芯插座上，另一頭插在信號處理電路板上。太陽能電源1通過外接電源線、穿過安裝後殼403上的太陽能電源接入孔411，用螺絲固定在信號處理電路板上。
照明電路板與固定骨架404的連接是通過該電路板四角的四個安裝孔，用φ3mm螺栓直接固定在固定骨架404上。
探測信號處理電路板與固定骨架404的連接是通過12mm高，內孔為φ4mm的墊柱，將該電路板架高，用螺栓固定在固定骨架404的四個安裝孔413上，以保證探測頭PIR離菲涅爾鏡片408有22mm的距離。
菲涅爾鏡片408是通過鏡片卡件412裝配在裝置面板402上。
本實施例的使用安裝如圖6所示，每幢樓採用一組太陽能光電板101以接收太陽能，並轉換為電能存儲在蓄電瓶102中，經蓄電瓶102存儲後分供到每個樓道的自動照明燈4中，這些自動照明燈4相互之間串聯或並聯都可以。自動照明燈4，一般安裝在上、下樓道中間高1.8米左右的牆面上，這樣可方便地探測到上、下樓道行人的信息，從而自動開啟照明燈。
權利要求1.一種太陽能紅外樓道照明裝置，包括太陽能電源，其特徵在於還包括自動照明燈，該燈包含紅外照明控制部分、照明部分和外盒，紅外照明控制部分和照明部分相連並裝在外盒內，太陽能電源通過外接電源線與紅外照明控制部分和照明部分相連，所述的紅外照明控制部分採用被動紅外照明控制器，它包含有紅外探測電源、被動紅外探測處理電路和發光照明控制電路，紅外探測電源分別與太陽能電源、被動紅外探測處理電路相連，被動紅外探測處理電路還與發光照明控制電路、照明部分相連。
2.根據權利要求1所述的太陽能紅外樓道照明裝置，其特徵在於所述的被動紅外探測處理電路含有熱釋紅外探頭、菲涅爾鏡片和熱釋紅外信號處理集成塊，熱釋紅外探頭的輸出與熱釋紅外信號處理集成塊的輸入相連，熱釋紅外信號處理集成塊的輸出與照明部分相連，菲涅爾鏡片裝在熱釋紅外探頭前面。
3.根據權利要求1所述的太陽能紅外樓道照明裝置，其特徵在於所述的太陽能電源含有太陽能光電轉換板和蓄電瓶。
4.根據權利要求1所述的太陽能紅外樓道照明裝置，其特徵在於所述的照明部分含有光源和日光線控制電路，光源和太陽能電源、發光照明控制電路相連，日光線控制電路與熱釋紅外信號處理集成塊相連，光源採用高亮發光二極體，日光線控制電路採用光敏電阻。
5.根據權利要求1或4所述的太陽能紅外樓道照明裝置，其特徵在於所述的外盒含有裝置面板、固定骨架和安裝後殼，裝置面板和安裝後殼固定在固定骨架上，所述的裝置面板上開有照明窗口和探測窗口，照明窗口上裝有玻璃擋板，探測窗口上裝有菲涅爾鏡片，所述的固定骨架上安裝有紅外照明控制部分和照明部分，紅外照明控制部分的熱釋紅外探頭位於探測窗口中、照明部分的發光二極體和光敏電阻位於照明窗口中，所述的安裝後殼上帶有太陽能電源接入孔、裝置安裝孔。
6.根據權利要求5所述的太陽能紅外樓道照明裝置，其特徵在於所述的熱釋紅外探頭為被動紅外探頭，採用KDS209探測管，所述的熱釋紅外信號處理集成塊採用CS9803GP集成塊，所述的菲涅爾鏡片採用菲涅爾透鏡7701，所述的發光照明控制電路採用三極體。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能紅外樓道照明裝置，用於建築物的樓道和過道照明。該裝置包括太陽能電源和自動照明燈，自動照明燈包含紅外照明控制部分、照明部分和外盒，控制部分和照明部分相連並裝在外盒內，太陽能電源通過外接電源線與控制部分和照明部分相連。紅外照明控制部分包含紅外探測電源、被動紅外探測處理電路和發光照明控制電路，紅外探測電源分別與太陽能電源、被動紅外探測處理電路相連，被動紅外探測處理電路還與發光照明控制電路、照明部分相連。該照明裝置是一種利用太陽能照明、採用被動紅外技術控制光源開與關，併集控制和照明於一體的節能型的樓道照明裝置，具有電能－光能轉換效率高，安裝和使用方便、安全，工作壽命長等優點。
文檔編號H03K17/94GK2726269SQ20042009317
公開日2005年9月14日 申請日期2004年9月13日 優先權日2004年9月13日
發明者汪能偉 申請人:汪能偉