專利名稱：有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明控制電器領(lǐng)域，特別是涉及一種有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具。
按照國(guó)家照明設(shè)施智能化、節(jié)能化的發(fā)展方向，以及使用戶方便、舒適、節(jié)約費(fèi)用、安裝省時(shí)省事的原則，近年，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一些利用熱釋紅外感應(yīng)、聲光控感應(yīng)、多普勒雷達(dá)感應(yīng)、主動(dòng)紅外感應(yīng)技術(shù)控制照明設(shè)施的具體應(yīng)用實(shí)例。特別是象北京等一些大中城市，在建筑的公共照明等部分，如樓道、通道、走廊、門廳、衛(wèi)生間、地下室等，已經(jīng)大量應(yīng)用聲光控開關(guān)、紅外開關(guān)等自動(dòng)控制開關(guān)與燈泡或普通燈具配合，達(dá)到自動(dòng)控制照明的目的。
裝有自動(dòng)延時(shí)開關(guān)的燈具、或稱自動(dòng)感應(yīng)燈具，一般應(yīng)用于公共照明場(chǎng)所。按照國(guó)家對(duì)這些場(chǎng)所的照明設(shè)計(jì)要求，它們應(yīng)具備應(yīng)急強(qiáng)切功能，即平時(shí)照明器具由工作電源供電，出現(xiàn)火災(zāi)或其它災(zāi)害時(shí)，為保證建筑內(nèi)人員安全撤離時(shí)的照明，由自動(dòng)應(yīng)急感應(yīng)系統(tǒng)自動(dòng)切換，將供電電源切換為應(yīng)急電源。這樣才能保證所有的照明，不管原來開關(guān)處于什么狀態(tài)，在緊急狀態(tài)下能夠保證全部強(qiáng)制開啟。
現(xiàn)有的照明燈具中，除應(yīng)急燈有這項(xiàng)功能外，其它燈具均不帶應(yīng)急功能，而應(yīng)急燈本身不具備自動(dòng)感應(yīng)功能。現(xiàn)有的開關(guān)中，有自動(dòng)感應(yīng)這類產(chǎn)品，但是，大都缺乏應(yīng)急功能，因此在公共照明場(chǎng)所使用，顯然不能滿足要求。
社會(huì)的需求推動(dòng)著物質(zhì)產(chǎn)品的發(fā)展，近年，出現(xiàn)了一種帶有長(zhǎng)明觸發(fā)端的自動(dòng)延時(shí)開關(guān)與燈具配合的產(chǎn)品。但是，這種產(chǎn)品在強(qiáng)切功能方面受到很多條件的限制(以后還要詳述)；同時(shí)，它也不是燈具，必須與燈具配合完成照明功能。完整的燈具應(yīng)包括用于安裝其它部件的燈盤，光源，起保護(hù)光源、改善光照、美化外形作用的燈罩這幾部分組成的統(tǒng)一體。就目前的社會(huì)需要而言，最好能有一種同時(shí)具備下面四種功能的公共場(chǎng)所照明器具1.應(yīng)急強(qiáng)切功能；2.智能化控制功能；3.包含光源；4.具有防護(hù)美化功能的外殼。但是在已經(jīng)公開的現(xiàn)有技術(shù)中，直到今天還沒有發(fā)現(xiàn)同時(shí)具備上述四種功能燈具的報(bào)道。
目前部分地具備上述功能要求的產(chǎn)品有1.聲光控、熱釋紅外、多普勒超聲開關(guān)，具備上述的2功能；
2.一般聲光控?zé)纛^，具備上述的2、3功能；3.應(yīng)急燈具，具備上述的1、3、4功能；4.普通燈具，具備上述的3、4功能；5.少數(shù)帶長(zhǎng)明觸發(fā)的聲光控?zé)纛^，具備上述的1[不完整的]、2、3功能。
由此可見，目前尚沒有一種獨(dú)立的產(chǎn)品，可以將四種功能集于一身。而從使用者的需求趨勢(shì)、結(jié)構(gòu)合理性、完善功能、減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本、減少購置安裝費(fèi)用、提高現(xiàn)有產(chǎn)品的智能化程度、提高產(chǎn)品的安全性能等角度看，發(fā)展上述功能合一體化的產(chǎn)品很有必要。
但是，將前述的四種功能合一面臨著許多現(xiàn)有技術(shù)難以解決的技術(shù)問題，其中主要有A.由于技術(shù)的原因現(xiàn)有自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)大多數(shù)不具備強(qiáng)切功能。即使少數(shù)幾家?guī)в写斯δ艿?其實(shí)是長(zhǎng)明觸發(fā)端)，完成該項(xiàng)功能也很勉強(qiáng)，主要原因是1、產(chǎn)品無法與國(guó)家規(guī)范的強(qiáng)切電路直接連接；2、帶有長(zhǎng)明觸發(fā)端的開關(guān)無法與其它帶有應(yīng)急功能的燈具共用強(qiáng)切線，否則開關(guān)所帶的照明就會(huì)完全失控；3、實(shí)施強(qiáng)切功能無法自動(dòng)完成，必須另外閉合長(zhǎng)明觸發(fā)回路的開關(guān)；4、在正常工作時(shí)(指未應(yīng)急狀態(tài))整個(gè)觸發(fā)回路帶有高電壓；5、要求工作電源與強(qiáng)切電源必須同相，否則，就會(huì)燒毀開關(guān)，而不是象常規(guī)強(qiáng)切電源那樣，可以取自其它任意相線；6、必須工作電源與觸發(fā)回路同時(shí)送電才能強(qiáng)切，否則，就會(huì)燒毀開關(guān)，而不是象常規(guī)強(qiáng)切燈具那樣，切換送電。綜上所述，為了達(dá)到在需要強(qiáng)切的場(chǎng)合使用的目的，帶有長(zhǎng)明觸發(fā)端的開關(guān)采取了削足適履、勉為其難的方式。即長(zhǎng)明觸發(fā)端不能與原有的應(yīng)急電路直接連接，而要單獨(dú)給一條控制觸發(fā)線；同時(shí)，該控制觸發(fā)線還必須與正常工作火線同相；而且，在實(shí)施長(zhǎng)明觸發(fā)功能時(shí)，正常工作火線必須同時(shí)給該控制觸發(fā)線送電。由于要求的條件苛刻復(fù)雜，與常規(guī)事故照明的接線方式不一，因此在實(shí)際使用過程中，出現(xiàn)過大量差錯(cuò)。其后果輕則發(fā)現(xiàn)得早返工，重則送電會(huì)燒毀開關(guān)。至今，尚未發(fā)現(xiàn)有解決這種產(chǎn)品此類問題的文獻(xiàn)。有關(guān)現(xiàn)有帶長(zhǎng)明觸發(fā)端的開關(guān)接線與常規(guī)事故照明接線比較見后面的附

圖1。
B、自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)進(jìn)入燈具，從形式上成了燈具的一部分，就必須符合燈具使用者的習(xí)慣，那就是可以比較隨意的選擇光源類型，比如同一個(gè)種燈殼，既可以裝燈泡，也可以裝環(huán)形管，還可以要求換成自鎮(zhèn)流熒光燈。這在燈具在與普通機(jī)械開關(guān)配合的時(shí)候是輕而易舉的。自動(dòng)開關(guān)由于體積、控制元件、輸出元件等方面的限制，光源選擇被迫限定在很窄的范圍。比如，由于體積限制，多數(shù)自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)選擇單向或者雙向可控硅作為輸出元件。而可控硅在承受浪涌電流、抵抗脈沖電壓和大負(fù)載能力較弱。比如1A可控硅僅能負(fù)載不超過60W的燈泡，單向可控硅不能負(fù)載日光燈、節(jié)能燈等交流燈具，雙向可控硅在負(fù)載上述感性光源時(shí)，必須成倍的放大裕量，散熱體積、成本都無法承受。在自成體系時(shí)，這些限制條件可以公開明示，能用就用，不能用還可選擇普通機(jī)械開關(guān)。但是這種限制轉(zhuǎn)到燈具上消費(fèi)者就會(huì)不習(xí)慣，等于限制了燈具本身的功能。所以，感應(yīng)自動(dòng)燈的出現(xiàn)必須突破負(fù)載類型的難題。目前，從產(chǎn)品到文獻(xiàn)均未見相關(guān)答案。
C、現(xiàn)有自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)的“眼睛”---探測(cè)部分，往往不能在遮蔽狀態(tài)下工作，比如在墻體表面安裝的聲光控開關(guān)和聲光控?zé)纛^，都要開出專門的透光孔和傳聲孔。把它挪進(jìn)由燈盤和燈殼全封閉的燈具里，必須如何突破傳聲和透光這兩道難關(guān)，這也正是自動(dòng)開關(guān)這么多年不進(jìn)燈具的主要原因之一。直至目前見到的所有有關(guān)文獻(xiàn)中，均為告戒受眾必須將聲光元件如何外露，沒有有關(guān)在遮蔽狀態(tài)下聲光元件不可能外露時(shí)，如何處理的資料。
本實(shí)用新型的目的就在于克服上述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種同時(shí)具備應(yīng)急強(qiáng)切功能，智能化控制功能，包含電源，具有防護(hù)美化功能的外殼的燈具，達(dá)到人來燈亮，人離后經(jīng)過延時(shí)自動(dòng)燈滅效果的照明器具。
本實(shí)用新型的有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具的原理是利用聲光控感應(yīng)、熱釋紅外感應(yīng)、多普勒雷達(dá)感應(yīng)、主動(dòng)紅外等等感應(yīng)方式，控制照明光源的自動(dòng)開啟，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)后，自動(dòng)關(guān)閉。并且，該照明設(shè)備設(shè)有長(zhǎng)明觸發(fā)或應(yīng)急控制端，需要的時(shí)候，可通過該端實(shí)現(xiàn)照明光源的的強(qiáng)制開啟。上述照明設(shè)備的自動(dòng)感應(yīng)部分與照明光源部分為一個(gè)整體。
基于上述的原理，本實(shí)用新型的照明器具是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具可以同時(shí)包括電源部分、自動(dòng)感應(yīng)控制部分、應(yīng)急強(qiáng)制開啟部分和燈具部分。上述的自動(dòng)感應(yīng)控制部分可以是聲光感應(yīng)控制，也可以是熱釋紅外感應(yīng)控制或者多普勒超聲感應(yīng)控制。
本實(shí)用新型照明器具的電源部分可以由下述的電容恒流降壓電子電路組成220伏交流電壓經(jīng)過電容C5進(jìn)行恒流降壓，再經(jīng)整流二極管D4整流變成低壓脈動(dòng)直流電，再接續(xù)流二極管D5使脈動(dòng)成分減少50％，然后再經(jīng)過C4、R5、C2組成的π式濾波電路成為純粹的直流電，最后采用穩(wěn)壓二極管D1將電壓鉗位在固定值上。
本實(shí)用新型照明器具的聲光感應(yīng)制部分可以包括下述的駐極體話筒與光敏電阻電路電阻R1給駐極體話筒MIC提供一個(gè)合適的工作電壓，MIC感受到人活動(dòng)的聲音被后通過電容C1給三極管BG1一個(gè)尖脈沖；R2、R3給BG1建立一個(gè)合適的工作點(diǎn)，使BG1沒感受聲音時(shí)飽合導(dǎo)通，并使輸出到集成電路ICA的2腳是低電壓；前述的尖脈沖經(jīng)三極管BG1的放大作用后在集成電路ICA的2腳瞬間出現(xiàn)一個(gè)幅度更大的的尖脈沖；光控部分由串聯(lián)于直流電源正負(fù)之間的光敏電阻RG和電阻R4共同完成。
本實(shí)用新型照明器具的聲光感應(yīng)制部分還可以包括下述的含有雙與非門邏輯集成電路的放大及延時(shí)電路；其中的雙與非門邏輯集成電路中ICA僅在“光暗”、“來人”兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才形成1、2腳兩個(gè)輸入門都呈現(xiàn)高電平的狀態(tài)、輸出的3腳電壓呈現(xiàn)低電平的狀態(tài)、與3腳連接的ICB的兩個(gè)輸入門5、6腳連鎖同時(shí)變?yōu)榈碗娖?，ICB輸出腳4為高電平，這個(gè)高電平形成的電流使二極管D2沿箭頭方向?qū)ú⑹闺娙軨3充滿了電，這樣ICC的兩個(gè)輸入門很快呈現(xiàn)高電平并使輸出翻轉(zhuǎn)，7腳呈現(xiàn)低電平，即ICD兩個(gè)輸入門亦呈現(xiàn)低電平而最后一個(gè)門的輸出腳8為高電平；如果聲光兩個(gè)條件中的一個(gè)條件消失，則ICA、ICB均失去了翻轉(zhuǎn)的條件，結(jié)果4腳成為低電平，這時(shí)C3 R6則可以維持流經(jīng)R7到BG2的電流繼續(xù)導(dǎo)通一段時(shí)間，最終的結(jié)果是繼電器釋放，活動(dòng)觸點(diǎn)回到原來位置，燈具斷電；在線圈兩端并聯(lián)的二極管D3用于吸收繼電器的線圈在斷電的一瞬間產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)。
本實(shí)用新型照明器具的聲光感應(yīng)控制部分還可以包括下述的由三極管BG2、電阻R7與繼電器JK、二極管D3組成輸出電路一旦ICD輸出門8腳成為高電平后，通過R7建立的工作點(diǎn)使三極管BG2導(dǎo)通，導(dǎo)通后形成的電流使繼電器吸合，繼電器活動(dòng)觸點(diǎn)JK0便會(huì)從JK1的位置轉(zhuǎn)向JK2，此時(shí)，220伏交流電從火線流經(jīng)JK2-JK0-RL-零線，形成完整的閉合回路，負(fù)載得電，燈亮；如果此后不斷的從聲光感應(yīng)元件傳來訊號(hào)，電路也就會(huì)不斷的重復(fù)上述所有過程，燈也就會(huì)一直亮下去，否則燈滅。
本實(shí)用新型照明器具的應(yīng)急強(qiáng)切回路可以由繼電器JK0和其自身的常閉觸頭接通應(yīng)急電源完成。
本實(shí)用新型照明器具的聲光感應(yīng)器件可以為半隱藏式安裝，即其位于燈具遮蔽形殼體的后面，并可以和周圍環(huán)境的聲音和光線接觸。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
圖1為現(xiàn)有的帶長(zhǎng)明觸發(fā)端開關(guān)接線與常規(guī)事故照明接線比較示意圖。
圖2為本實(shí)用新型之一的帶強(qiáng)切功能的聲光控感應(yīng)燈具電路圖。
附3為本實(shí)用新型之一的帶強(qiáng)切功能的聲光控感應(yīng)燈具結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示的左圖右圖比較可以看出1、右圖電路與左圖國(guó)家規(guī)范的強(qiáng)切電路不同；2、右圖帶有長(zhǎng)明觸發(fā)端的開關(guān)無法與其它帶有應(yīng)急功能的燈具共用強(qiáng)切線，因?yàn)閼?yīng)急燈具的強(qiáng)切端在平常工作時(shí)分?jǐn)?、無電，而長(zhǎng)明觸發(fā)端是通過阻容元件與控制電路連接、帶電，一旦二者相連，所帶的照明就會(huì)完全失控；3、右圖實(shí)施強(qiáng)切功能無法自動(dòng)完成，必須另外閉合長(zhǎng)明觸發(fā)回路的開關(guān)；4、右圖在正常工作時(shí)(指未應(yīng)急狀態(tài))整個(gè)觸發(fā)回路帶有高電壓；5、右圖要求工作電源與強(qiáng)切電源必須同相，否則，進(jìn)入開關(guān)的電源就是交流380V，就會(huì)燒毀開關(guān)，而左圖的常規(guī)強(qiáng)切電源，取自其它任意相線時(shí)，照明燈具電源均為交流220V；6、右圖必須完成工作電源與觸發(fā)回路兩道送電程序才能強(qiáng)切，否則，就會(huì)燒毀開關(guān)，左圖常規(guī)強(qiáng)切燈具，一次切換即可。由此說明現(xiàn)有技術(shù)的自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)大多數(shù)不具備強(qiáng)切功能。即使少數(shù)幾家?guī)в写斯δ艿?其實(shí)是長(zhǎng)明觸發(fā)端)，完成該項(xiàng)功能也是很勉強(qiáng)的。
下面結(jié)合圖2的電路圖分步詳述本實(shí)用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案及其效果。
一.電源降壓整流及穩(wěn)壓濾波部分由于本裝置由電子電路組成，而電子電路工作一般需要直流低壓，而供給燈具的電源為220伏交流高壓，所以，必須變換。圖中C5、、D5D4、C4R5、DI、C2完成此項(xiàng)工作。交流電壓經(jīng)過C1進(jìn)行恒流降壓，使其變低，然后，經(jīng)整流二極管D4整流，使其變成低壓直流?？紤]到僅半波整流后，輸出的電壓脈動(dòng)成分大，就象波濤洶涌的大海的一樣，而不是我們期望的平滑如鏡的水面，而且這種整流方式效率低，所以，加續(xù)流二極管D5，使脈動(dòng)成分減少50％，“波浪”變小，整流效率大大提高。然后，經(jīng)過C4、R5、C2組成的π式濾波電路，徹底濾除脈動(dòng)成分，使之成為“平靜的水面”一純粹的直流?？紤]到220伏電源電壓的波動(dòng)或本裝置工作電流大小的變化，會(huì)造成電壓不穩(wěn)，故采用穩(wěn)壓管DI，將電壓鉗位在固定值上。
這部分電路設(shè)計(jì)的巧妙之處在于用一種比較簡(jiǎn)單的整流濾波電路，解決了電子電路中繼電器負(fù)載會(huì)造成電壓波動(dòng)過大的難題。一般以繼電器輸出的電路，由于繼電器的工作電流比較大，(在此電路中，繼電器工作電流是前級(jí)工作電流的4-8倍/不同型號(hào)繼電器)，所以，繼電器開停的轉(zhuǎn)換前后，會(huì)造成電壓的很大波動(dòng)，甚至，導(dǎo)致前級(jí)無法工作，所以，此前聲光控開關(guān)均舍棄了繼電器方案而采取了可控硅輸出的方案。因?yàn)椋煽毓枨凹?jí)觸發(fā)回路電流小，穩(wěn)壓?jiǎn)栴}比較容易解決。如采用變壓器降壓、三端穩(wěn)壓器或更復(fù)雜的穩(wěn)壓方式，又會(huì)出現(xiàn)另一種明顯弊病體積大、成本高、穩(wěn)壓部分自身消耗功率較大，前級(jí)出故障時(shí)變壓器會(huì)“視而不見”一如既往輸出很大的電流，導(dǎo)致故障連鎖擴(kuò)大。為克服上述弊病，經(jīng)過70多次實(shí)驗(yàn)，本電路巧妙、大膽地采用了電容恒流降壓的方式，“魚和熊掌兼得”，結(jié)果是1、電路最簡(jiǎn)單；2、實(shí)測(cè)工作時(shí)電壓波動(dòng)一般都在7％以內(nèi)，甚至好于前者電路。
3、需要穩(wěn)壓程度高的前級(jí)，使用了功率很小的穩(wěn)壓管；而對(duì)穩(wěn)壓程度要求不高的繼電器回路，采用了簡(jiǎn)單的電容濾波，在工作電壓各得其所的同時(shí)，而成本僅為上述其它電路的的1/5左右。
4、非常小巧的體積，所有控制部分包括外殼含在內(nèi)的體積為55×45×25MM，還不到兩只火柴盒大小，為在燈具內(nèi)安裝提供了條件。
5、為解決強(qiáng)切和帶不同類型光源鋪平了道路。
二.聲光控制部分聲光控自動(dòng)感應(yīng)的原理在于光暗(光控)，人來(聲音控制)進(jìn)行控制。本電路中MIC、R1、C1、R2、BG1擔(dān)負(fù)光控的任務(wù)。R1給駐極體話筒提供一個(gè)合適的工作電壓，人活動(dòng)的聲音被駐極體話筒感受到后會(huì)通過C1給三極管BG1一個(gè)尖脈沖，(R2、R3均是給BG1建立一個(gè)合適的工作點(diǎn)的。使BG1沒感受聲音時(shí)飽合導(dǎo)通，輸出到集成電路ICA的2腳是低電壓。)這個(gè)尖脈沖經(jīng)三極管的放大作用，會(huì)在集成電路ICA的2腳，瞬間出現(xiàn)一個(gè)幅度更大的的尖脈沖。光控部分由光敏電阻RG和R4共同完成，兩個(gè)電阻串聯(lián)于直流電源正負(fù)之間，根據(jù)歐姆定律，各自分得的電壓與各自的數(shù)值呈正比。而此電路采用的是負(fù)阻特性的光敏電阻(即亮?xí)r阻值低，暗時(shí)阻值高)，所以，也就等于亮?xí)rRG上分得的電壓少(ICA1腳電壓低)；暗時(shí)RG上分得的電壓多(ICA1腳電壓高)。
綜上所述，只有在天黑、來人兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)(也就是形式邏輯學(xué)和邏輯電路中“與”的關(guān)系)，集成電路ICA的兩個(gè)輸入與門(1腳、2腳)同時(shí)均為高電平，(其實(shí)，由于天黑后光線長(zhǎng)時(shí)間處于暗的狀態(tài)，所以，1腳較長(zhǎng)時(shí)間都具備高點(diǎn)平的條件；而2腳只有在聽到聲音的瞬間，才會(huì)出現(xiàn)一個(gè)時(shí)間很短的尖脈沖式的高點(diǎn)平，但對(duì)于反映速度極快的門電路來講，在那個(gè)瞬間它已經(jīng)明確地得到了兩個(gè)輸入門同時(shí)高點(diǎn)平的信息，這就足以為下一步工作提供條件。
三.放大及延時(shí)部分因?yàn)槁暪庠惺艿降男盘?hào)十分微弱，不足以推動(dòng)220伏強(qiáng)電進(jìn)行工作，又因?yàn)殡娐吩诮油ê?，需要一定時(shí)間的延時(shí)，所以，本電路中雙與非門邏輯集成電路及C3、R6擔(dān)負(fù)此項(xiàng)任務(wù)。所謂雙與非門，是指電路有兩個(gè)“與”邏輯關(guān)系的輸入門，而輸入門與輸出之間，又是互為反正的邏輯“非“關(guān)系(你高它低，你低它高)。在前面的”聲光控部分“我們提到，集成電路ICA的一對(duì)輸入門，在其它任何條件下都會(huì)一高一低，僅有“光暗”、“來人”兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才形成1、2腳兩個(gè)輸入門都呈現(xiàn)高電平的狀態(tài)。實(shí)際上，對(duì)雙與非門邏輯電路來講，此時(shí)，就會(huì)使輸出產(chǎn)生邏輯“非”的變化，即3腳電壓由高變低。又由于3腳與下兩個(gè)雙與輸入門直接相連，所以，5、6腳連鎖似的同時(shí)變?yōu)榈碗娖?，致使ICB這個(gè)邏輯門產(chǎn)生高電平輸出的翻轉(zhuǎn)，即輸出腳4為高電平。這個(gè)高電平形成的電流，正好使二極管D2沿箭頭方向?qū)?，相?dāng)于打開了一個(gè)電流閘門，瞬間，便給電容充滿了電，所以，ICC的兩個(gè)輸入門很快呈現(xiàn)高電平，使輸出翻轉(zhuǎn)，7腳低電平，也就是ICD兩個(gè)輸入門低電平，最終的結(jié)果是最后一個(gè)門的輸出腳8為高電平，(上述復(fù)雜過程幾乎是在一瞬間完成的)，由于逐級(jí)門電路的放大整形作用，形成了完成最后任務(wù)的一切準(zhǔn)備。這部分電路中的主要工作元件，有的用三極管進(jìn)行，也有用集成電路的，本人采用了集成電路，一是體積??；二是一致性好(三極管受不同放大倍數(shù)的影響，結(jié)果會(huì)很不一致，而且外圍元件會(huì)增加許多)。
四.輸出部分上述一切微小物理量的變化，最終目的是要導(dǎo)致一個(gè)較大的電量變化，即最終要控制工作于220伏交流電壓上的負(fù)載的接通與關(guān)閉，此部分由三極管BG2、電阻R7與繼電器JK、二極管D3完成。最后一個(gè)輸出門8腳成為高電平后，通過R7建立的工作點(diǎn)使三極管BG2導(dǎo)通，導(dǎo)通后形成的電流使繼電器吸合，繼電器活動(dòng)觸點(diǎn)JK0便會(huì)從JK1的位置轉(zhuǎn)向JK2，此時(shí)，220伏交流電從火線流經(jīng)JK2-JK0-RL(負(fù)載)-零線，形成完整的閉合回路，負(fù)載得電，燈亮。如果此后不斷的從聲光感應(yīng)元件傳來訊號(hào)，電路也就會(huì)不斷的重復(fù)上述所有過程，燈也就會(huì)一直亮下去。如果聲光兩個(gè)條件中的一個(gè)條件消失，實(shí)際也就是ICA、ICB均失去了翻轉(zhuǎn)的條件，最后結(jié)果是4腳成為低電平，由于二極管的單向?qū)ㄔ恚喈?dāng)于一個(gè)逆止閥，只能流出，不能流回，所以它實(shí)際對(duì)充滿電荷的電容C3工作現(xiàn)狀不會(huì)形成影響(但是，由于中止了補(bǔ)充電荷的來源，所以C3成了無源之水，只能指望“庫存”來工作了。一方面它要維持流經(jīng)R7到BG2的電流，維持它的導(dǎo)通，這部分消耗不大?？墒牵O(shè)計(jì)者恰恰在電容器上對(duì)地接了一個(gè)電阻，相當(dāng)于在水庫上又開了另一個(gè)放水渠，一旦由它把庫中的水放光，就再也沒有維持三極管導(dǎo)通的條件了，最終的結(jié)果是繼電器釋放，活動(dòng)觸點(diǎn)回到原來位置，燈具斷電。(由于繼電器的線圈在斷電的一瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，所以，在線圈兩端并聯(lián)了二極管D3予以吸收)其實(shí)，這也就是一個(gè)延時(shí)亮燈的過程?！八畮鞄烊荨奔措娙萑萘康拇笮　ⅰ胺潘钡拇笮〖措娮柚档拇笮?，共同決定了延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。本電路按照建設(shè)部小康住宅推薦新技術(shù)對(duì)聲光控開關(guān)的要求，設(shè)定為1-3分鐘。
本部分與電源部分配合，電源保證了電壓穩(wěn)定和體積允許的情況下未采用變壓器而作到繼電器輸出，而繼電器輸出又保證了負(fù)載類型、負(fù)載功率的充分選擇余地和強(qiáng)切功能的完成。
五.應(yīng)急強(qiáng)切回路由于人來燈亮，人離延時(shí)后燈滅功能的自動(dòng)延時(shí)開關(guān)或燈具，基本是安裝于公共通道部分(走廊、樓梯間)，消防部門從安全角度的要求是具備應(yīng)急功能，即一旦發(fā)生災(zāi)難或事故，這些照明不管原來處于什么狀態(tài)，此時(shí)，要能夠自行點(diǎn)亮或者通過應(yīng)急強(qiáng)切電源，全部強(qiáng)制點(diǎn)亮。由于現(xiàn)行的自動(dòng)感應(yīng)開關(guān)均為單向或雙向可控硅輸出，要想達(dá)到上述強(qiáng)切目的，一般只能通過控制前級(jí)的方式來實(shí)現(xiàn)。而如前述，前級(jí)是低電壓、小電流工作狀態(tài)(幾伏、幾毫安級(jí))，而強(qiáng)切電源恰恰又是220伏高電壓、大電流的特點(diǎn)(幾百伏、數(shù)十或數(shù)百毫安級(jí))，因此，電路上很難適配。硬要這樣做的后果一是電路復(fù)雜，為保證實(shí)現(xiàn)這一目的，至少要增加6個(gè)元件；二是電路負(fù)載能力弱(可控硅容量的大小，直接限制負(fù)載大小，而選大的可控硅，勢(shì)必要用大的散熱片，本燈具的控制部分殼體尺寸僅為45×54×25MM，輸出額定負(fù)載為3A，而確保正常工作的3A可控硅散熱片的尺寸就大于此體積。所以，現(xiàn)行可控硅開關(guān)只能退而求其次—減小額定負(fù)載，要末干脆申明不能帶感性負(fù)載。特別值得一提的是由于日光燈、環(huán)型日光燈、自鎮(zhèn)流節(jié)能燈都有電感或電子鎮(zhèn)流器，而這些感性或容性負(fù)載工作時(shí)均會(huì)產(chǎn)生高電壓和大電流，而單向可控硅輸出的是直流，不“對(duì)路”，在這些光源中根本就不能用，而不管單向或雙向可控硅，高電壓大電流又恰恰是它的薄弱環(huán)節(jié)(即使勉強(qiáng)用于這類光源，也極易導(dǎo)致電壓或電流擊穿)，所以，此類電路均掛出“免戰(zhàn)牌“—公開聲明只能帶純阻性負(fù)載—白熾燈。
而本電路的設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)單、巧妙，僅利用了繼電器本身的常閉觸點(diǎn)，需要強(qiáng)切時(shí)，如果此時(shí)繼電器處在吸合位置上，正常供電的電源會(huì)維持燈具點(diǎn)亮；如果此時(shí)失去了正常電源或此前沒有人經(jīng)過，繼電器JK0正好處在常閉接通強(qiáng)切電源的位置上，保證了事故情況下的照明。
由于本電路解決了繼電器輸出的問題，所以，1、輕巧解決強(qiáng)切難題，同時(shí)又沒有另外增加一個(gè)元件；2、對(duì)所有類型負(fù)載沒有挑剔，來者不拒；3、體積小巧，便于在燈具內(nèi)安裝；4、同體積的功率輸出比值大。5、沒有散熱問題。
六.最后，由于所有的設(shè)計(jì)者都會(huì)明白光敏電阻在受到物體遮擋時(shí)阻值會(huì)變化失常，同時(shí)話筒受到遮蔽會(huì)影響靈敏度，所以，慣性思路是為話筒開聲孔，為光敏電阻開透光孔。(幾乎所有介紹聲光控原理及實(shí)用電路的文章，都沒有忘記會(huì)告戒受眾要讓聲光感應(yīng)元件露出來；現(xiàn)行產(chǎn)品開發(fā)者均不假思索地照此辦理)。
本設(shè)計(jì)采用了如圖3的結(jié)構(gòu)方式解決了這一課題。
圖3中1為遮蔽形的殼體，2、3分別為聲光感應(yīng)器件感光頭和感聲頭，4為底盤，5為光源。從圖3中可以看出，雖然聲光元件進(jìn)了遮蔽形的殼體1(如玻璃罩或塑料罩)，但在里邊卻采用了完全暴露聲光感應(yīng)器件的方式。因?yàn)殚_關(guān)的安裝位置伸手可及，所以，從考慮人為損壞和觸電危險(xiǎn)角度，聲光元件只能是半隱藏式安裝，即其位于燈具遮蔽形殼體的后面，并可以和周圍環(huán)境的聲音和光線接觸。進(jìn)燈以后，有殼體保護(hù)暴露安裝就不成問題，一消一長(zhǎng)的結(jié)果，它所感受到的物理量已經(jīng)相差無幾，再輔以工作點(diǎn)的調(diào)整、元器件的篩選，效果毫不遜色。經(jīng)過批量產(chǎn)品與聲光控開關(guān)做相同條件的對(duì)比實(shí)測(cè)，效果完全相同。
綜上所述。由于前述控制電路和燈具結(jié)構(gòu)解決了上述幾方面的難題，所以本感應(yīng)自動(dòng)燈與其它能夠完成這個(gè)功能的分體開關(guān)燈具相比，最終體現(xiàn)如下特點(diǎn)1、將原來的分別安裝簡(jiǎn)化為一次安裝，節(jié)約了購置費(fèi)用、安裝費(fèi)用(省去了原燈具到開關(guān)的電線管、預(yù)埋盒、穿管線等材料)簡(jiǎn)化了安裝工序(僅在燈具上按照常規(guī)燈具接線，因?yàn)榭刂破髋c光源的連線已經(jīng)完成，開關(guān)部分安裝接線一概全免，也減少了出差錯(cuò)的機(jī)會(huì))僅就北京適合安裝的場(chǎng)合來說，這將是一項(xiàng)相當(dāng)可觀的節(jié)約。
2、使原本必須由開關(guān)控制的燈具，一步實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)跨越省掉了自燈具發(fā)明以來隨時(shí)必須考慮的開關(guān)；實(shí)現(xiàn)了燈具由機(jī)械開關(guān)控制到智能化控制的飛躍。(經(jīng)過完善普及之后，甚至可以達(dá)到這樣的效果今后人們提到燈具，它所體現(xiàn)的概念就不僅僅是一個(gè)裝著燈泡或燈管的殼子，要點(diǎn)亮它離不了開關(guān)；而開關(guān)呢，恐怕會(huì)有淘汰消失的一天)3、燈具自身對(duì)光源的適應(yīng)性大大增強(qiáng)，(包括光源類型和額定負(fù)載兩方面)較大范圍的拓展了使用者對(duì)燈具的選擇余地，也大大增強(qiáng)了生產(chǎn)制造者提供多類型、多品種產(chǎn)品的余地。
4、強(qiáng)切功能的完善，在不必大幅度增加電路復(fù)雜程度和大幅度增加制造成本的前提下，將具備強(qiáng)切功能的燈具，幾乎擴(kuò)展到所有光源類型，提高了燈具在目前條件下的安全性能。
5、由于探測(cè)元件與光源同在一個(gè)整體上，感應(yīng)部分的探測(cè)方向光源的投照方向一致，使工作狀態(tài)更趨于合理。
6、為老產(chǎn)品的升級(jí)換代做了前驅(qū)性的工作。形式日趨簡(jiǎn)單和功能更加完善，是當(dāng)今社會(huì)產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)，就燈具開關(guān)這類產(chǎn)品來說，從目前現(xiàn)有技術(shù)水平來看，已經(jīng)有可能開始這一進(jìn)程。中國(guó)的產(chǎn)品有可能在這一進(jìn)程中有所作為。
權(quán)利要求1.一種有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具，其特征在于它同時(shí)包括電源部分、自動(dòng)感應(yīng)控制部分、應(yīng)急強(qiáng)制開啟部分和燈具部分。
2.如權(quán)利要求1所述的照明器具，其特征在于所述的自動(dòng)感應(yīng)控制部分為聲光感應(yīng)控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的電源部分包括下述的電容恒流降壓電子電路220伏交流電壓經(jīng)過電容[C5]進(jìn)行恒流降壓，再經(jīng)整流二極管[D4]整流變成低壓脈動(dòng)直流電，再接續(xù)流二極管[D5]使脈動(dòng)成分減少50％，然后再經(jīng)過[C4]、[R5]、[C2]組成的π式濾波電路成為純粹的直流電，最后采用穩(wěn)壓二極管[D1]將電壓鉗位在固定值上。
4.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的聲光感應(yīng)控制部分包括下述的駐極體話筒與光敏電阻電路電阻[R1]給駐極體話筒[MIC]提供一個(gè)合適的工作電壓，[MIC]感受到人活動(dòng)的聲音后通過電容[C1]給三極管[BG1]一個(gè)尖脈沖；[R2]、[R3]給[BG1]建立一個(gè)合適的工作點(diǎn)，使[BG1]沒感受聲音時(shí)飽合導(dǎo)通，并使輸出到集成電路[ICA]的[2]腳是低電壓；前述的尖脈沖經(jīng)三極管[BG1]的放大后在集成電路[ICA]的[2]腳瞬間出現(xiàn)一個(gè)幅度更大的尖脈沖；光控部分由串聯(lián)于直流電源正負(fù)之間的光敏電阻[RG]和電阻[R4]共同完成。
5.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的聲光感應(yīng)制部分還包括下述的含有雙與非門邏輯集成電路的放大及延時(shí)電路；其中的雙與非門邏輯集成電路中[ICA]僅在“光暗”、“來人”兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才形成[1]、[2]腳兩個(gè)輸入門都呈現(xiàn)高電平的狀態(tài)、輸出的[3]腳電壓呈現(xiàn)低電平的狀態(tài)、與[3]腳連接的[ICB]的兩個(gè)輸入門[5]、[6]腳連鎖同時(shí)變?yōu)榈碗娖?，[ICB]輸出腳[4]為高電平，這個(gè)高電平形成的電流使二極管[D2]沿箭頭方向?qū)ú⑹闺娙輀C3]充滿了電，這樣[ICC]的兩個(gè)輸入門很快呈現(xiàn)高電平并使輸出翻轉(zhuǎn)，[7]腳呈現(xiàn)低電平，即[ICD]兩個(gè)輸入門亦呈現(xiàn)低電平而最后一個(gè)門的輸出腳[8]為高電平；如果聲光兩個(gè)條件中的一個(gè)條件消失，則[ICA]、[IC]B均失去了翻轉(zhuǎn)的條件，結(jié)果[4]腳成為低電平，這時(shí)[C3][R6]則可以維持流經(jīng)[R]到[BG2]的電流繼續(xù)導(dǎo)通一段時(shí)間，最終的結(jié)果是繼電器釋放，活動(dòng)觸點(diǎn)回到原來位置，燈具斷電；在線圈兩端并聯(lián)的二極管[D3]用于吸收繼電器的線圈在斷電的一瞬間產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)。
6.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的聲光感應(yīng)控制部分還包括下述的由三極管[BG2]、電阻[R7]與繼電器[JK]、二極管[D3]組成輸出電路一旦[ICD]輸出門[8]腳成為高電平后，通過[R7]建立的工作點(diǎn)使三極管[BG2]導(dǎo)通，導(dǎo)通后形成的電流使繼電器吸合，繼電器活動(dòng)觸點(diǎn)[JK0]便會(huì)從[JK1]的位置轉(zhuǎn)向[JK2]，此時(shí)，220伏交流電從火線流經(jīng)[JK2]-[JK0]-[RL]-零線，形成完整的閉合回路，負(fù)載得電，燈亮；如果此后不斷的從聲光感應(yīng)元件傳來訊號(hào)，電路也就會(huì)不斷的重復(fù)上述所有過程，燈也就會(huì)一直亮下去，否則燈滅。
7.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的應(yīng)急強(qiáng)切回路由繼電器[JK0]和其自身的常閉觸頭接通應(yīng)急電源完成。
8.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的聲光感應(yīng)器件為半隱藏式安裝，即其位于燈具遮蔽形殼體的后面，并和周圍環(huán)境的聲音和光線接觸。
9.如權(quán)利要求2所述的照明器具，其特征在于所述的照明器具的電源部分由下述的電容恒流降壓電子電路組成220伏交流電壓經(jīng)過電容[C5]進(jìn)行恒流降壓，再經(jīng)整流二極管[D4]整流變成低壓脈動(dòng)直流電，再接續(xù)流二極管[D5]使脈動(dòng)成分減少50％，然后再經(jīng)過[C4]、[R5]、[C2]組成的π式濾波電路成為純粹的直流電，最后采用穩(wěn)壓二極管[D1]將電壓鉗位在固定值上；所述的聲光感應(yīng)控制部分由下述的駐極體話筒與光敏電阻電路實(shí)現(xiàn)電阻[R1]給駐極體話筒[MIC]提供一個(gè)合適的工作電壓，[MIC]感受到人活動(dòng)的聲音后通過電容[C1]給三極管[BG1]一個(gè)尖脈沖；[R2]、[R3]給[BG1]建立一個(gè)合適的工作點(diǎn)，使[BG1]沒感受聲音時(shí)飽合導(dǎo)通，并使輸出到集成電路[ICA]的[2]腳是低電壓；前述的尖脈沖經(jīng)三極管[BG1]的放大作用后在集成電路[ICA]的[2]腳瞬間出現(xiàn)一個(gè)幅度更大的的尖脈沖；光控部分由串聯(lián)于直流電源正負(fù)之間的光敏電阻[RG]和電阻[R4]共同完成；所述的聲光感應(yīng)制部分還包括下述的含有雙與非門邏輯集成電路的放大及延時(shí)電路；其中的雙與非門邏輯集成電路中[ICA]僅在“光暗”、“來人”兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，才形成[1]、[2]腳兩個(gè)輸入門都呈現(xiàn)高電平的狀態(tài)、輸出的[3]腳電壓呈現(xiàn)低電平的狀態(tài)、與[3]腳連接的[ICB]的兩個(gè)輸入門[5]、[6]腳連鎖同時(shí)變?yōu)榈碗娖剑琜ICB]輸出腳[4]為高電平，這個(gè)高電平形成的電流使二極管[D2]沿箭頭方向?qū)ú⑹闺娙輀C3]充滿了電，這樣[ICC]的兩個(gè)輸入門很快呈現(xiàn)高電平并使輸出翻轉(zhuǎn)，[7]腳呈現(xiàn)低電平，即[ICD]兩個(gè)輸入門亦呈現(xiàn)低電平而最后一個(gè)門的輸出腳[8]為高電平；如果聲光兩個(gè)條件中的一個(gè)條件消失，則[ICA]、[ICB]均失去了翻轉(zhuǎn)的條件，結(jié)果[4]腳成為低電平，這時(shí)[C3][R6]則可以維持流經(jīng)[R7]到[BG2]的電流繼續(xù)導(dǎo)通一段時(shí)間，最終的結(jié)果是繼電器釋放，活動(dòng)觸點(diǎn)回到原來位置，燈具斷電；在線圈兩端并聯(lián)的二極管[D3]用于吸收繼電器的線圈在斷電的一瞬間產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)；所述的聲光感應(yīng)控制部分還包括下述的由三極管[BG2]、電阻[R7]與繼電器[JK]、二極管[D3]組成輸出電路一旦[ICD]輸出門[8]腳成為高電平后，通過[R7]建立的工作點(diǎn)使三極管[BG2]導(dǎo)通，導(dǎo)通后形成的電流使繼電器吸合，繼電器活動(dòng)觸點(diǎn)[JK0]便會(huì)從[JK1]的位置轉(zhuǎn)向[JK2]，此時(shí)，220伏交流電從火線流經(jīng)[JK2]-[JK0]-[RL]-零線，形成完整的閉合回路，負(fù)載得電，燈亮；如果此后不斷的從聲光感應(yīng)元件傳來訊號(hào)，電路也就會(huì)不斷的重復(fù)上述所有過程，燈也就會(huì)一直亮下去，否則燈滅；所述的應(yīng)急強(qiáng)切回路由繼電器[JK0]和其自身的常閉觸頭接通應(yīng)急電源完成；所述的聲光感應(yīng)器件為半隱藏式安裝，即其位于燈具遮蔽形殼體的后面，并和周圍環(huán)境的聲音和光線接觸。
10.如權(quán)利要求1所述的照明器具，其特征在于所述的自動(dòng)感應(yīng)控制器部分為熱釋紅外感應(yīng)控制或者多普勒超聲感應(yīng)控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種有強(qiáng)切功能的智能感應(yīng)自動(dòng)照明器具,其特征在于它同時(shí)包括電源部分、自動(dòng)感應(yīng)控制部分、應(yīng)急強(qiáng)制開啟部分和燈具部分。本實(shí)用新型通過對(duì)上述四個(gè)部分電路、部件的設(shè)計(jì)改進(jìn),克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種同時(shí)具備應(yīng)急強(qiáng)切功能,智能化控制功能,包含電源,具有防護(hù)美化功能的外殼的燈具,達(dá)到人來燈亮,人離后經(jīng)過延時(shí)自動(dòng)燈滅效果的照明器具。
文檔編號(hào)H05B39/00GK2404295SQ0020450
公開日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者潘朗 申請(qǐng)人:潘朗