一種基于LED的通用型智能開關(guān)設(shè)計

2.3 智能調(diào)光電路

當LED照明設(shè)備開始工作后，本文設(shè)計的智能開關(guān)會依據(jù)環(huán)境照明情況的變化，通過智能調(diào)光電路自動地改變照明設(shè)備的亮度。圖1所示的智能調(diào)光電路接口A、B接入的電路如圖5所示。

用戶借助調(diào)節(jié)旋鈕2來連續(xù)設(shè)定環(huán)境需要保持的亮度;智能開關(guān)根據(jù)所設(shè)定的亮度并結(jié)合環(huán)境實際光照強度的變化，自動地改變LED照明設(shè)備的亮度，以維持所設(shè)定的亮度要求，起到節(jié)能的作用。

智能調(diào)光電路的工作原理如圖6所示，其中R19阻值的改變導致振蕩器頻率變化，而這種頻率變化能夠改變電容C3的充電時間，由此產(chǎn)生的尖脈沖可以控制晶閘管D13的導通角，進而控制燈具兩端的有效電壓，以達到控制燈具亮度變化的目的。

3.工作性能測試及分析

為了檢測本文設(shè)計的智能開關(guān)的實際工作性能，筆者在室內(nèi)搭建了一個測試環(huán)境。

該環(huán)境通過透明玻璃窗保持與室外亮度一致，通過人工遮擋進入室內(nèi)的光線來模擬室外亮度的改變。室內(nèi)需要維持的光線亮度設(shè)定為40lx~50lx之間。模擬的室外環(huán)境亮度、室內(nèi)的實際亮度和LED燈的實際亮度由光敏傳感器測得。圖7所示的實驗曲線是在相同的配置環(huán)境下重復(fù)20多次實驗的平均結(jié)果。

圖7所示曲線表明，當室外環(huán)境光線亮度逐漸變?nèi)鯐r，本文的智能開關(guān)能夠自動調(diào)節(jié)LED燈的亮度，使其逐漸變亮，從而使得室內(nèi)的光線亮度保持在預(yù)先設(shè)定的范圍之內(nèi)。同理，當室外光線亮度逐漸變強時，智能開關(guān)能夠控制LED燈的亮度逐漸變暗，以維持預(yù)先設(shè)定好的室內(nèi)亮度。由此可見，在保持室內(nèi)亮度的前提下，使用本文設(shè)計的智能開關(guān)可以節(jié)省LED燈的耗電量。

4.結(jié)論

本文提出了一種基于LED照明設(shè)備的的通用型智能開關(guān)的設(shè)計方案，該方案集成簡單的模擬電路和電子電路的基本元器件，設(shè)計并實現(xiàn)了一個適用于LED照明設(shè)備的智能開關(guān)，并對該智能開關(guān)的工作性能進行了實驗測試。與基于單片機的智能開關(guān)不同，本文的智能開關(guān)具有以下特點：①純硬件電路實現(xiàn)，制造和使用過程不需要軟件編程和設(shè)置;②操作和控制簡便，安裝簡單，容易使用;③開關(guān)成本低廉，適合于成本控制要求較高的場合。