一種智能電機驅動式節能照明裝置的製作方法

2023-07-12 16:46:06

本發明涉及一種智能電機驅動式節能照明裝置，屬於節能照明工具技術領域。

背景技術：

照明使得生活變得多姿多彩，光鮮亮麗的燈光使得人們生活的各個地方變得美麗，隨著人們對生活品味越來越高，對照明的要求也在不斷提高，各色的燈光，各式各樣的照明燈具無一不是人們追求美好生活的產物，但自始至終，人們不斷的追求都是在散熱量、光線強度、以及外觀上做著努力，並且隨著綠色、環保理念的不斷深入人心，節能是現在各個技術領域經常所提到的技術點，同樣在照明工具方面，如何能在取得最大光線強度的同時，做到節能，同樣是現在照明工具不斷改進與發展的重點。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種基於現有照明裝置結構進行改進，引入基於外光源的智能驅動式多路照明切換結構，能夠在保證光線強度的同時，具有明顯節能效果的智能電機驅動式節能照明裝置。

本發明為了解決上述技術問題採用以下技術方案：本發明設計了一種智能電機驅動式節能照明裝置，包括燈罩、燈泡、遮光板、至少一節管道、兩片凹透鏡、電控轉軸、和控制模塊，以及分別與控制模塊相連接的電源、第一光線傳感器、第二光線傳感器、電機驅動電路；其中，燈泡與控制模塊相連接，電控轉軸經過電機驅動電路與控制模塊相連接，電源經過控制模塊分別為燈泡、第一光線傳感器、第二光線傳感器進行供電，同時，電源依次經過控制模塊、電機驅動電路為電控轉軸進行供電；電機驅動電路包括第一NPN型三極體Q1、第二NPN型三極體Q2、第三PNP型三極體Q3、第四PNP型三極體Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接控制模塊的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極體Q1的集電極、第二NPN型三極體Q2的集電極；第一NPN型三極體Q1的發射極和第二NPN型三極體Q2的發射極分別連接在電控轉軸的電機兩端上，同時，第一NPN型三極體Q1的發射極與第三PNP型三極體Q3的發射極相連接，第二NPN型三極體Q2的發射極與第四PNP型三極體Q4的發射極相連接；第三PNP型三極體Q3的集電極與第四PNP型三極體Q4的集電極相連接，並接地；第一NPN型三極體Q1的基極與第三PNP型三極體Q3的基極相連接，並經第二電阻R2與控制模塊相連接；第二NPN型三極體Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊相連接；第四PNP型三極體Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊相連接；各節管道的兩端敞開互通，各節管道收尾相連，構成外光源管道，外光源管道中非共線相鄰管道之間的對接位置設置平面透鏡，用於實現非共線相鄰管道之間光路互通；兩片凹透鏡的外徑均與管道的內徑相適應，兩片凹透鏡分別覆蓋設置於外光源管道的兩端埠位置；燈罩的頂端設置貫穿上下面的通孔，通孔的口徑與管道的口徑相適應，外光源管道位於燈罩的上方，外光源管道的一端與燈罩上的通孔相連通，外光源管道的另一端置於外部無遮擋環境；遮光板的外徑與管道的內徑相適應，遮光板位於燈罩內部，遮光板邊緣的任意一個位置通過電控轉軸與連接燈罩通孔的外光源管道埠邊緣相活動連接，遮光板在電控轉軸的控制下、以電控轉軸為軸轉動，實現針對外光源管道埠覆蓋或敞開；燈泡通過支架固定設置於燈罩內，且燈泡不遮擋連接燈罩通孔的外光源管道埠；第一光線傳感器通過支架設置在外光源管道上位於外部無遮擋環境的埠外側位置；第二光線傳感器設置於燈罩邊緣外側位置。

作為本發明的一種優選技術方案：所述燈罩的內壁、所述各節管道的內壁、以及所述遮光板上背向所述外光源管道埠的一面均覆蓋設置鏡面反光層。

作為本發明的一種優選技術方案：所述電控轉軸為無刷電機電控轉軸。

作為本發明的一種優選技術方案：所述燈泡為LED燈泡。

作為本發明的一種優選技術方案：所述控制模塊為單片機。

作為本發明的一種優選技術方案：所述電源為供電網絡。

本發明所述一種智能電機驅動式節能照明裝置採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）本發明設計的智能電機驅動式節能照明裝置，基於現有照明裝置結構進行改進，引入基於外光源的智能驅動式多路照明切換結構，通過多節相連管道構成外光源管道，並針對非共線相鄰管道之間的對接位置設置平面透鏡，實現外光源管道中光路的收尾互通，由此採用設計外光源管道實現外部環境光線與燈罩內部的互通；如此，基於分設外部環境和內部環境的第一光線傳感器、第二光線傳感器的檢測結果，擇一選擇外部環境光線或燈泡作為燈罩內的光源實現照明，使得本發明所設計智能電機驅動式節能照明裝置，在保證光線強度的同時，具有明顯節能效果；

（2）本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置中，進一步針對燈罩的內壁、所述各節管道的內壁、以及所述遮光板上背向所述外光源管道埠的一面，均設計覆蓋設置鏡面反光層，能夠最大限度降低外部環境光線在外光源管道中傳輸的損耗，有效提高了外部環境光線和燈泡的照明效率；

（3）本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置中，針對電控轉軸，進一步設計採用無刷電機電控轉軸，使得本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置，在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計智能電機驅動式節能照明裝置具有高效的照明效果，又能保證其工作過程不對周圍環境產生噪聲影響，體現了設計過程中的人性化設計；

（4）本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置中，針對燈泡，進一步設計採用LED燈泡，進一步秉承了綠色、節能的優點，進一步提升了本發明所設計智能電機驅動式節能照明裝置在實際應用中環保優點；

（5）本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置中，針對控制模塊，進一步設計採用單片機，一方面能夠適用於後期針對所設計智能電機驅動式節能照明裝置的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便於後期的維護；

（6）本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置中，針對電源，進一步設計採用供電網絡，能夠有效保證所設計外光源多路照明結構在實際應用種取電、用電的穩定性，進而有效保證了所設計智能電機驅動式節能照明裝置在實際應用中取電、用電的穩定性。

附圖說明

圖1是本發明設計的智能電機驅動式節能照明裝置的結構示意圖；

圖2是本發明設計智能電機驅動式節能照明裝置中電機驅動電路的示意圖。

其中，1. 燈罩，2. 燈泡，3. 遮光板，4. 管道，5. 凹透鏡，6. 控制模塊，7. 電控轉軸，8. 第一光線傳感器，9. 平面透鏡，10. 第二光線傳感器，11. 電機驅動電路。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明設計了一種智能電機驅動式節能照明裝置，包括燈罩1、燈泡2、遮光板3、至少一節管道4、兩片凹透鏡5、電控轉軸7、和控制模塊6，以及分別與控制模塊6相連接的電源、第一光線傳感器8、第二光線傳感器10、電機驅動電路11；其中，燈泡2與控制模塊6相連接，電控轉軸7經過電機驅動電路11與控制模塊6相連接，電源經過控制模塊6分別為燈泡2、第一光線傳感器8、第二光線傳感器10進行供電，同時，電源依次經過控制模塊6、電機驅動電路11為電控轉軸7進行供電；如圖2所示，電機驅動電路11包括第一NPN型三極體Q1、第二NPN型三極體Q2、第三PNP型三極體Q3、第四PNP型三極體Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接控制模塊6的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極體Q1的集電極、第二NPN型三極體Q2的集電極；第一NPN型三極體Q1的發射極和第二NPN型三極體Q2的發射極分別連接在電控轉軸7的電機兩端上，同時，第一NPN型三極體Q1的發射極與第三PNP型三極體Q3的發射極相連接，第二NPN型三極體Q2的發射極與第四PNP型三極體Q4的發射極相連接；第三PNP型三極體Q3的集電極與第四PNP型三極體Q4的集電極相連接，並接地；第一NPN型三極體Q1的基極與第三PNP型三極體Q3的基極相連接，並經第二電阻R2與控制模塊6相連接；第二NPN型三極體Q2的基極經第三電阻R3與控制模塊6相連接；第四PNP型三極體Q4的基極經第四電阻R4與控制模塊6相連接；各節管道4的兩端敞開互通，各節管道4收尾相連，構成外光源管道，外光源管道中非共線相鄰管道4之間的對接位置設置平面透鏡9，用於實現非共線相鄰管道4之間光路互通；兩片凹透鏡5的外徑均與管道4的內徑相適應，兩片凹透鏡5分別覆蓋設置於外光源管道的兩端埠位置；燈罩1的頂端設置貫穿上下面的通孔，通孔的口徑與管道4的口徑相適應，外光源管道位於燈罩1的上方，外光源管道的一端與燈罩1上的通孔相連通，外光源管道的另一端置於外部無遮擋環境；遮光板3的外徑與管道4的內徑相適應，遮光板3位於燈罩1內部，遮光板3邊緣的任意一個位置通過電控轉軸7與連接燈罩1通孔的外光源管道埠邊緣相活動連接，遮光板3在電控轉軸7的控制下、以電控轉軸7為軸轉動，實現針對外光源管道埠覆蓋或敞開；燈泡2通過支架固定設置於燈罩1內，且燈泡2不遮擋連接燈罩1通孔的外光源管道埠；第一光線傳感器8通過支架設置在外光源管道上位於外部無遮擋環境的埠外側位置；第二光線傳感器10設置於燈罩1邊緣外側位置。上述技術方案所設計的智能電機驅動式節能照明裝置，基於現有照明裝置結構進行改進，引入基於外光源的智能驅動式多路照明切換結構，通過多節相連管道4構成外光源管道，並針對非共線相鄰管道4之間的對接位置設置平面透鏡9，實現外光源管道中光路的收尾互通，由此採用設計外光源管道實現外部環境光線與燈罩1內部的互通；如此，基於分設外部環境和內部環境的第一光線傳感器8、第二光線傳感器10的檢測結果，擇一選擇外部環境光線或燈泡2作為燈罩1內的光源實現照明，使得本發明所設計智能電機驅動式節能照明裝置，在保證光線強度的同時，具有明顯節能效果。

基於上述設計智能電機驅動式節能照明裝置技術方案的基礎之上，本發明還進一步設計了如下優選技術方案：進一步針對燈罩1的內壁、所述各節管道4的內壁、以及所述遮光板3上背向所述外光源管道埠的一面，均設計覆蓋設置鏡面反光層，能夠最大限度降低外部環境光線在外光源管道中傳輸的損耗，有效提高了外部環境光線和燈泡2的照明效率；針對電控轉軸7，進一步設計採用無刷電機電控轉軸，使得本發明所設計的智能電機驅動式節能照明裝置，在實際工作過程中，能夠實現靜音工作，既保證了所設計智能電機驅動式節能照明裝置具有高效的照明效果，又能保證其工作過程不對周圍環境產生噪聲影響，體現了設計過程中的人性化設計；針對燈泡2，進一步設計採用LED燈泡，進一步秉承了綠色、節能的優點，進一步提升了本發明所設計智能電機驅動式節能照明裝置在實際應用中環保優點；針對控制模塊6，進一步設計採用單片機，一方面能夠適用於後期針對所設計智能電機驅動式節能照明裝置的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便於後期的維護；針對電源，進一步設計採用供電網絡，能夠有效保證所設計外光源多路照明結構在實際應用種取電、用電的穩定性，進而有效保證了所設計智能電機驅動式節能照明裝置在實際應用中取電、用電的穩定性。

本發明設計了智能電機驅動式節能照明裝置在實際應用過程當中，包括燈罩1、LED燈泡、遮光板3、至少一節管道4、兩片凹透鏡5、無刷電機電控轉軸、和單片機，以及分別與單片機相連接的供電網絡、第一光線傳感器8、第二光線傳感器10、電機驅動電路11；其中，LED燈泡與單片機相連接，無刷電機電控轉軸經過電機驅動電路11與單片機相連接，供電網絡經過單片機分別為LED燈泡、第一光線傳感器8、第二光線傳感器10進行供電，同時，供電網絡依次經過單片機、電機驅動電路11為無刷電機電控轉軸進行供電；電機驅動電路11包括第一NPN型三極體Q1、第二NPN型三極體Q2、第三PNP型三極體Q3、第四PNP型三極體Q4、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4；其中，第一電阻R1的一端連接單片機的正級供電端，第一電阻R1的另一端分別連接第一NPN型三極體Q1的集電極、第二NPN型三極體Q2的集電極；第一NPN型三極體Q1的發射極和第二NPN型三極體Q2的發射極分別連接在無刷電機電控轉軸的電機兩端上，同時，第一NPN型三極體Q1的發射極與第三PNP型三極體Q3的發射極相連接，第二NPN型三極體Q2的發射極與第四PNP型三極體Q4的發射極相連接；第三PNP型三極體Q3的集電極與第四PNP型三極體Q4的集電極相連接，並接地；第一NPN型三極體Q1的基極與第三PNP型三極體Q3的基極相連接，並經第二電阻R2與單片機相連接；第二NPN型三極體Q2的基極經第三電阻R3與單片機相連接；第四PNP型三極體Q4的基極經第四電阻R4與單片機相連接；各節管道4的兩端敞開互通，各節管道4收尾相連，構成外光源管道，外光源管道中非共線相鄰管道4之間的對接位置設置平面透鏡9，用於實現非共線相鄰管道4之間光路互通；兩片凹透鏡5的外徑均與管道4的內徑相適應，兩片凹透鏡5分別覆蓋設置於外光源管道的兩端埠位置；燈罩1的頂端設置貫穿上下面的通孔，通孔的口徑與管道4的口徑相適應，外光源管道位於燈罩1的上方，外光源管道的一端與燈罩1上的通孔相連通，外光源管道的另一端置於外部無遮擋環境；遮光板3的外徑與管道4的內徑相適應，遮光板3位於燈罩1內部，遮光板3邊緣的任意一個位置通過無刷電機電控轉軸與連接燈罩1通孔的外光源管道埠邊緣相活動連接，遮光板3在無刷電機電控轉軸的控制下、以無刷電機電控轉軸為軸轉動，實現針對外光源管道埠覆蓋或敞開；LED燈泡通過支架固定設置於燈罩1內，且LED燈泡不遮擋連接燈罩1通孔的外光源管道埠；第一光線傳感器8通過支架設置在外光源管道上位於外部無遮擋環境的埠外側位置；第二光線傳感器10設置於燈罩1邊緣外側位置；燈罩1的內壁、各節管道4的內壁、以及遮光板3上背向外光源管道埠的一面均覆蓋設置鏡面反光層。實際應用中，分設外部環境和內部環境的第一光線傳感器8、第二光線傳感器10分別實時工作，分別採集獲得外部環境光線值與內部環境光線值，並分別上傳至單片機當中，單片機針對實時所接收到的外部環境光線值與內部環境光線值進行實時比較，若外部環境光線值大於或等於內部環境光線值時，則單片機隨即經過電機驅動電路控制無刷電機電控轉軸工作，其中，單片機向電機驅動電路發送工作控制命令，電機驅動電路根據所接收到的工作控制命令生成相應的工作控制指令，並發送給無刷電機電控轉軸，控制無刷電機電控轉軸工作，使得遮光板3在無刷電機電控轉軸的控制下、以無刷電機電控轉軸為軸轉動，實現針對外光源管道埠的敞開，同時控制斷開針對LED燈泡的供電，即LED燈泡熄滅，外部環境光線通過外光源管道位於外部一端的凹透鏡5進入外光源管道中，並經過外光源管道由另一端的凹透鏡5進入燈罩1中，實現外部環境光線的照明；當外部環境光線值小於內部環境光線值時，則單片機隨即經過電機驅動電路控制無刷電機電控轉軸工作，其中，單片機向電機驅動電路發送工作控制命令，電機驅動電路根據所接收到的工作控制命令生成相應的工作控制指令，並發送給無刷電機電控轉軸，控制無刷電機電控轉軸工作，使得遮光板3在無刷電機電控轉軸的控制下、以無刷電機電控轉軸為軸轉動，實現針對外光源管道埠的覆蓋，同時控制啟動針對LED燈泡的供電，即LED燈泡亮起，則外部環境光線此時無法通過外光源管道進入燈罩1中，即此時通過LED燈泡實現照明。

上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。