一種戶外LED大型顯示屏用節能光控系統的製作方法

2023-06-28 12:19:26

本發明涉及節能領域，具體是指一種戶外LED大型顯示屏用節能光控系統。

背景技術：

LED數位化平板柔光燈，是一種利用小功率LED形成面光，並結合高透光率柔光板形成的新一代綠色環保光源。LED數位化平板柔光燈具有光照柔和、均勻，無紅外線、紫外線，表面亮度低於三基色螢光燈，無眩光，不刺眼等特性。LED數位化平板柔光燈因其所具有的上述特性而被廣泛用於戶外大型顯示屏的照明，以前這種戶外LED大型顯示屏使用時多採用人工對LED燈的開啟與關閉，即通過人工來控制LED燈白天關閉和晚上開啟，隨著科技的不斷發展，戶外LED大型顯示屏所採用的人工開啟與關閉的控制方式則被一種LED光控系統所替代；這種LED光控系統是通過系統中的亮度傳感器對戶外LED大型顯示屏的環境亮度的檢測的結果來控制LED燈的開啟與關閉。

然而，現有的戶外LED大型顯示屏所使用的光控系統對信號處理不準確，導致光控系統對戶外LED大型顯示屏的LED燈開啟與關閉的控制準確性差，即不能準確的控制戶外LED大型顯示屏的LED燈在白天自動關閉，晚上自動開啟，致使電力資源大量的浪費；並且現有的戶外LED大型顯示屏所使用的光控系統還存在輸出的驅動電壓和電流的穩定性差的問題，導致LED大型顯示屏出現閃爍，嚴重的影響了LED大型顯示屏的使用壽命。

因此，提供一種既能對信號進行準確處理，又能輸出穩定的驅動電壓和電流的戶外LED大型顯示屏用光控系統便是當務之急。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有的戶外LED大型顯示屏所使用的光控系統對信號處理不準確，並且輸出的驅動電壓和電流的穩定性差的缺陷，提供一種戶外LED大型顯示屏用節能光控系統。

本發明的目的通過下述技術方案現實：一種戶外LED大型顯示屏用節能光控系統，主要由控制晶片U1，亮度傳感器RL，三極體VT1，負極與控制晶片U1的TRHIG管腳相連接、正極經電阻R1後與控制晶片U1的REST管腳相連接的極性電容C2，N極與三極體VT1的發射極相連接、P極經電感L1和亮度傳感器RL後與極性電容C2的正極相連接的二極體D1，正極與三極體VT1的基極相連接、負極與控制晶片U1的REST管腳相連接的極性電容C1，分別與極性電容C2的正極和控制晶片U1的THRE管腳以及CONT管腳和OUT管腳相連接的倍壓調整電路，與控制晶片U1的OUT管腳相連接的自激振蕩電路，以及分別與控制晶片U1的VCC管腳和自激振蕩電路以及倍壓調整電路相連接的延時開關電路組成；所述控制晶片U1的VCC管腳分別與REST管腳和三極體VT1的集電極相連接、其DNG管腳接地。

所述倍壓調整電路由三極體VT2，三極體VT3，N極與控制晶片U1的THRE管腳相連接、P極經電阻R2後與三極體VT2的基極相連接的二極體D2，正極經電阻R3後與二極體D2的P極相連接、負極經電感L2後與三極體VT3的基極相連接的極性電容C3，P極與三極體VT2的發射極相連接、N極順次經可調電阻R4和電阻R5後與極性電容C3的正極相連接的二極體D3，正極經電阻R6後與極性電容C3的正極相連接、負極與三極體VT3的集電極相連接的極性電容C4，N極與三極體VT3的集電極相連接、P極與極性電容C3的正極相連接的二極體D4，一端與極性電容C3的負極相連接、另一端與二極體D4的P極相連接的電阻R7，以及正極經電阻R8後與控制晶片U1的OUT管腳相連接、負極與三極體VT3的集電極相連接後接地的極性電容C5組成；所述三極體VT2的集電極與極性電容C2的正極相連接；所述三極體VT3的發射極與控制晶片U1的CONT管腳相連接、其集電極還與自激振蕩電路相連接。

所述自激振蕩電路由振蕩晶片U2，三極體VT4，三極體VT5，P極經電阻R13後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接、N極輸出經電阻R14和電阻R15後與三極體VT5的發射極相連接的二極體D7，負極與振蕩晶片U2的CP0管腳相連接、正極經電阻R12後與振蕩晶片U2的CP1管腳相連接的極性電容C7，串接在極性電容C7的正極與振蕩晶片U2的CP2管腳之間的開關S，P極經電阻R9後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接、N極與振蕩晶片U2的VSS管腳相連接的二極體D5，正極經電阻R10後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接、負極與三極體VT4的基極相連接的極性電容C6，負極與三極體VT5的基極相連接、正極與振蕩晶片U2的Q14管腳相連接的極性電容C8，以及P極與振蕩晶片U2的CP1管腳相連接、N極經電阻R11後與三極體VT4的發射極相連接的二極體D6組成；所述振蕩晶片U2的Vdd管腳還與控制晶片U1的OUT管腳相連接；所述振蕩晶片U2的R管腳與Vdd管腳相連接、其CP2管腳還與極性電容C7的正極相連接；所述振蕩晶片U2的VSS管腳還分別與三極體VT3的集電極和延時開關電路相連接；所述三極體VT4的集電極接地；所述二極體D5的N極還與極性電容C6的正極相連接；所述二極體D6的N極還與振蕩晶片U2的Q14管腳相連接；所述三極體VT5的集電極與延時開關電路相連接。

所述延時開關電路由場效應管MOS，三極體VT6，雙向晶閘管V，一端與三極體VT5的集電極相連接、另一端與雙向晶閘管V的調節端相連接的電阻R16，P極經電阻R17後與雙向晶閘管V的第一陽極相連接、N極與振蕩晶片U2的VSS管腳相連接的二極體D8，負極與雙向晶閘管V的第二陽極相連接、正極經電阻R18後與二極體D8的N極相連接的極性電容C10，正極與二極體D8的N極相連接、負極與三極體VT6的集電極相連接的極性電容C9，負極與三極體VT6的發射極相連接、正極經電阻R21後與場效應管MOS的漏極相連接的極性電容C11，N極經電阻R19後與三極體VT6的集電極相連接、P極經電阻R22後與場效應管MOS的柵極相連接的二極體D9，正極與二極體D9的P極相連接、負極經電阻R20後與三極體VT6的集電極相連接的極性電容C12，正極經電阻R23後與場效應管MOS的源極相連接、負極與場效應管MOS的柵極相連接的極性電容C13，一端與場效應管MOS的源極相連接、另一端與控制晶片U1的VCC管腳相連接的電感L3，以及N極與極性電容C13的正極相連接、P極經電阻R24後與場效應管MOS的柵極相連接的穩壓二極體D10組成；所述三極體VT6的基極與極性電容C10的正極相連接；所述二極體D9的N極還與極性電容C9的負極相連接後接地；所述雙向晶閘管V的第二陽極與穩壓二極體D10的P極共同組成延時開關電路的輸出端。

為了本發明的實際使用效果，所述控制晶片U1則優先採用了IC555集成晶片來實現；同時，所述振蕩晶片U2則優先採用了CD4060集成晶片來實現。

本發明與現有技術相比具有以下優點及有益效果：

(1)本發明能對亮度傳感器RL輸出的信號中的幹擾信號進行抑制或消除，使輸入的信號的電平保持穩定，有效的提高了本發明對信號處理的準確性；並且本發明還能有效的降低洩露電流和損耗電流，並能對電流的異常波動進行抑制，使輸出電流脈動保持穩定，從而提高了本發明輸出的電壓和電流的穩定性。

(2)本發明的控制晶片U1則優先採用了IC555集成晶片來實現，該晶片與外部電子元件相結合，能有效的負載外界電磁波信號的幹擾，使控制晶片U1能準確地對亮度傳感器RL所傳輸的信號進行分析處理，從而提高了本發明對戶外LED大型顯示屏的LED燈開啟與關閉進行控制，有效的節約電力資源。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式並不限於此。

實施例

如圖1所示，本發明主要由控制晶片U1，亮度傳感器RL，三極體VT1，電阻R1，電感L1，極性電容C1，極性電容C2，二極體D1，倍壓調整電路，自激振蕩電路，以及延時開關電路組成。

連接時，極性電容C2的負極與控制晶片U1的TRHIG管腳相連接，正極經電阻R1後與控制晶片U1的REST管腳相連接。二極體D1的N極與三極體VT1的發射極相連接，P極經電感L1和亮度傳感器RL後與極性電容C2的正極相連接。極性電容C1的正極與三極體VT1的基極相連接，負極與控制晶片U1的REST管腳相連接。

其中，倍壓調整電路分別與極性電容C2的正極和控制晶片U1的THRE管腳以及CONT管腳和OUT管腳相連接。自激振蕩電路與控制晶片U1的OUT管腳相連接。延時開關電路分別與控制晶片U1的VCC管腳和自激振蕩電路以及倍壓調整電路相連接。

所述控制晶片U1的VCC管腳分別與REST管腳和三極體VT1的集電極相連接，其DNG管腳接地。為了本發明的實際使用效果，所述控制晶片U1則優先採用了IC555集成晶片來實現。本發明的外部電源為12V直流電壓。

實施時，三極體VT1、極性電容C1、極性電容C2、電阻R1，電感L1和二極體D1形成了阻抗器，該阻抗器能有效的將亮度傳感器RL所傳輸的信號中的幹擾信號進行抑制或消除，使輸入信號的電平保持穩定，確保了控制晶片U1接收到的信號的準確性，其控制晶片U1便能對接收的亮度信息進行準確的分析和處理，從而確保了本發明能對戶外LED大型顯示屏的LED燈開啟與關閉進行控制。

進一步地，所述倍壓調整電路由三極體VT2，三極體VT3，電阻R2，電阻R3，可調電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，極性電容C3，極性電容C4，極性電容C5，二極體D2，二極體D3，二極體D4，以及電感L2組成。

連接時，二極體D2的N極與控制晶片U1的THRE管腳相連接，P極經電阻R2後與三極體VT2的基極相連接。極性電容C3的正極經電阻R3後與二極體D2的P極相連接，負極經電感L2後與三極體VT3的基極相連接。二極體D3的P極與三極體VT2的發射極相連接，N極順次經可調電阻R4和電阻R5後與極性電容C3的正極相連接。

同時，極性電容C4的正極經電阻R6後與極性電容C3的正極相連接，負極與三極體VT3的集電極相連接。二極體D4的N極與三極體VT3的集電極相連接，P極與極性電容C3的正極相連接。電阻R7的一端與極性電容C3的負極相連接，另一端與二極體D4的P極相連接。極性電容C5的正極經電阻R8後與控制晶片U1的OUT管腳相連接，負極與三極體VT3的集電極相連接後接地。

所述三極體VT2的集電極與極性電容C2的正極相連接；所述三極體VT3的發射極與控制晶片U1的CONT管腳相連接，其集電極還與自激振蕩電路相連接。

更進一步地，所述自激振蕩電路由振蕩晶片U2，三極體VT4，三極體VT5，開關S，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，電感L3，二極體5，二極體D6，以及二極體D7組成。

連接時，二極體D7的P極經電阻R13後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接，N極輸出經電阻R14和電阻R15後與三極體VT5的發射極相連接。極性電容C7的負極與振蕩晶片U2的CP0管腳相連接，正極經電阻R12後與振蕩晶片U2的CP1管腳相連接。開關S串接在極性電容C7的正極與振蕩晶片U2的CP2管腳之間。

其中，二極體D5的P極經電阻R9後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接，N極與振蕩晶片U2的VSS管腳相連接。極性電容C6的正極經電阻R10後與振蕩晶片U2的Vdd管腳相連接，負極與三極體VT4的基極相連接。極性電容C8的負極與三極體VT5的基極相連接，正極與振蕩晶片U2的Q14管腳相連接。二極體D6的P極與振蕩晶片U2的CP1管腳相連接，N極經電阻R11後與三極體VT4的發射極相連接。

所述振蕩晶片U2的Vdd管腳還與控制晶片U1的OUT管腳相連接；所述振蕩晶片U2的R管腳與Vdd管腳相連接，其CP2管腳還與極性電容C7的正極相連接；所述振蕩晶片U2的VSS管腳還分別與三極體VT3的集電極和延時開關電路相連接；所述三極體VT4的集電極接地；所述二極體D5的N極還與極性電容C6的正極相連接；所述二極體D6的N極還與振蕩晶片U2的Q14管腳相連接；所述三極體VT5的集電極與延時開關電路相連接。

再進一步地，所述延時開關電路由場效應管MOS，三極體VT6，雙向晶閘管V，電阻R16，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，極性電容C9，極性電容C10，極性電容C11，極性電容C12，二極體D8，二極體D9，以及穩壓二極體D10組成。

連接時，電阻R16的一端與三極體VT5的集電極相連接，另一端與雙向晶閘管V的調節端相連接。二極體D8的P極經電阻R17後與雙向晶閘管V的第一陽極相連接，N極與振蕩晶片U2的VSS管腳相連接。極性電容C10的負極與雙向晶閘管V的第二陽極相連接，正極經電阻R18後與二極體D8的N極相連接。

其中，極性電容C9的正極與二極體D8的N極相連接，負極與三極體VT6的集電極相連接。極性電容C11的負極與三極體VT6的發射極相連接，正極經電阻R21後與場效應管MOS的漏極相連接。二極體D9的N極經電阻R19後與三極體VT6的集電極相連接，P極經電阻R22後與場效應管MOS的柵極相連接。極性電容C12的正極與二極體D9的P極相連接，負極經電阻R20後與三極體VT6的集電極相連接。

同時，極性電容C13的正極經電阻R23後與場效應管MOS的源極相連接，負極與場效應管MOS的柵極相連接。電感L3的一端與場效應管MOS的源極相連接，另一端與控制晶片U1的VCC管腳相連接。穩壓二極體D10的N極與極性電容C13的正極相連接，P極經電阻R24後與場效應管MOS的柵極相連接。

所述三極體VT6的基極與極性電容C10的正極相連接；所述二極體D9的N極還與極性電容C9的負極相連接後接地；所述雙向晶閘管V的第二陽極與穩壓二極體D10的P極共同組成延時開關電路的輸出端並與戶外LED大型顯示屏的LED燈的燈座相連接。

運行時，本發明採用了IC555集成晶片來作為控制晶片U1，且對雙向晶閘管V的導通或截止進行控制，用亮度傳感器RL內設置有光敏電阻作為具有滯後比較的光傳感器。當白天的光源照射到亮度傳感器RL上時，亮度傳感器RL則將採集的亮度信號傳輸給控制晶片U1，同時亮度傳感器RL內的通過光敏電阻的電壓減小到電源電壓的三分之一，即4V直流電壓，此時，控制晶片U1則對接收的亮度信號進行分析處理後，同時觸發其OUT管腳輸出低電平，而由振蕩晶片U2與其外部電子元件組成的自激振蕩電路中的開關S此時在低電壓下處於斷開狀態，自激振蕩電路不工作只作為導線用，控制晶片U1的OUT管腳輸出的低電壓通過自激振蕩電路，而加載在本發明的延時開關電路上的低電壓不能使該電路中的三極體VT6、場效應管MOS和雙向晶閘管V導通，即三極體VT6、場效應管MOS和雙向晶閘管V此時為截斷狀態，LED大型顯示屏不被點亮。

反之，當晚上無光源照射到亮度傳感器RL上時，亮度傳感器RL則將採集的亮度信號傳輸給控制晶片U1，同時亮度傳感器RL內的通過光敏電阻的電壓增加到電源電壓的三分之二以上，即8V直流電壓左右，此時，控制晶片U1則對接收的亮度信號進行分析處理後，同時觸發其OUT管腳輸出高電平，而由振蕩晶片U2與其外部電子元件組成的自激振蕩電路中的開關S此時在高電壓下處於被導通，自激振蕩電路對電流的異常波動進行抑制，使輸出電流脈動保持穩定，並對延時開關電路提供穩定的驅動電壓和電流，此時該電路中的三極體VT6、場效應管MOS和雙向晶閘管V得到穩定的驅動電壓和電流而導通，基LED大型顯示屏的LED燈得電被點亮。

本發明的控制晶片U1則優先採用了IC555集成晶片來實現，該晶片與外部電子元件相結合，能有效的負載外界電磁波信號的幹擾，使控制晶片U1能準確地對亮度傳感器RL所傳輸的信號進行分析處理；同時，為了本發明的實際使用效果，所述振蕩晶片U2則優先採用了CD4060集成晶片來實現。從而提高了本發明對戶外LED大型顯示屏的LED燈開啟與關閉進行控制，有效的節約電力資源。

如上所述，便可很好的實現本發明。