一种智能防眩目LED装置的制作方法

本实用新型涉及防眩目LED控制技术领域，具体涉及一种智能防眩目LED装置。

背景技术：

目前，楼道灯普遍采用声控LED灯的方式，声控方式的出现给人们出行带来了极大的方便，其被广泛应用于楼道，走廊或者厕所等公共场所，自动的开关灯能够避免了大量不必要的能源消耗，同时还能够避免频繁开关电灯造成的开关损坏，减少大量的维修量以及节约资金。

LED灯以及安全、环保、节能的优点，应用广泛，特别是家居照明中，LED灯较传统的照明灯具其灯亮较高，在实际使用过程中，会产生眩光现象。眩光是一种不良的照明现象，由于环境光的的不足，当LED灯的闪光亮度极高或是闪前与闪后亮度差较大时，就会产生眩光。当人们无意间直视LED灯时，会产生眩目，产生一定的不适。如何解决声控LED灯的防眩目已经成了急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能防眩目LED装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种智能防眩目LED装置，该装置由外壳、发光LED模组、控制电路、上透光挡板以及下挡板组成，所述外壳为碗状结构，其特征在于：

所述发光LED模组，与控制电路连接，安装在外壳内的半球形外表面上；

控制电路，位于由半球形内表面与下挡板组成的空腔中，该控制电路由滤波器、恒压电路、恒流电路、声音传感器以及控制器组成；

所述上透光挡板外表面贴有一层磨砂透光膜，上透光挡板内表面上均匀分布有颗粒状凸起纹路。

优选地，滤波器为EMI滤波器，与恒压电路连接，用于抑制交流电网中高频干扰，恒压电路为L6562单级PFC恒压电路，分别与滤波器和恒流电路连接，控制器为AT89C2051微处理器，分别与恒流电路和声音传感器连接，控制器接收来自声音传感器的数据并向恒流电路输出控制信号，恒流电路为HV9910降压恒流电路，分别与恒流电路和发光LED模组连接。

本实用新型的优点在于，通过将光线均匀扩散，减少因光线集中再产生的高亮度光线，减少使用者直视LED灯时所产生的不适。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了该防眩目LED装置的结构示意图；

附图2示出了该防眩目LED装置中控制电路的功能示意图；

附图3示出了控制电路中滤波器电路的原理示意图；

附图4示出了控制电路中恒压电路的原理示意图；

附图5示出了控制电路中恒流电路的原理示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

该防眩目LED装置的结构示意图如图1所示。该LED装置由外壳6、发光LED模组2、控制电路3、上透光挡板1以及下挡板4组成。外壳6为碗状结构。发光LED模组2，与控制电路3连接，安装在外壳内的半球形外表面上。控制电路位于由半球形内表面与下挡板4组成的空腔中，该控制电路由滤波器、恒压电路、恒流电路、声音传感器以及控制器组成。上透光挡板1外表面贴有一层磨砂透光膜（未示出），其内表面上均匀分布有颗粒状凸起纹路5。其中，滤波器为EMI滤波器，与恒压电路连接，用于抑制交流电网中高频干扰，恒压电路为L6562单级PFC恒压电路，分别与滤波器和恒流电路连接，控制器为AT89C2051微处理器，分别与恒流电路和声音传感器连接，控制器接收来自声音传感器的数据并向恒流电路输出控制信号，恒流电路为HV9910降压恒流电路，分别与恒流电路和发光LED模组连接。

该防眩目LED装置中控制电路的功能示意图如图2所示。该控制电路由滤波器、恒压电路、恒流电路、声音传感器以及控制器组成。其中滤波器为EMI滤波器，恒压电路为L6562单级PFC恒压电路，恒流电路为HV9910降压恒流电路，控制器为AT89C2051微处理器。控制器接收到数据进行处理，然后依据数据改变恒流电路HV9910的PWMD脚的PWM输入信号的占空比，实现对LED的调光控制。

滤波器电路原理图如图3所示。EMI滤波器主要用来抑制交流电网中高频干扰对驱动设备的影响，同时也抑制驱动设备由于高频开关而对交流电网产生的影响，干扰主要为共模干扰和差模干扰。共模电容C_y1、C_y2、C_y3、C_y4和共模电感L₁用来滤除共模噪声，L₁是由两个匝数相同、绕向相反的绕组构成。C_x1、C_x2是差模电容，用来滤除差模干扰。共模电容要选择Y₂安规电容，差模电容选择X₁安规电容，R_V是压敏电阻，NTC是负温度系数的热敏电阻。

恒压电路原理图如图4所示。意法半导体公司生产的峰值电流型控制芯片L6562被广泛应用于有源功率因数（APFC）校正电路中，其工作在临界（TM）模式，通过控制电感峰值电流，使得输入电流跟随输入电压变化，以达到功率因数校正的目的。而单级PFC恒压电路是将有源功率因数校正电路中的升压电感替换为变压器，并进行其他改进，形成的反激拓扑电路。

在图4所示的电路中，当开关管Q₂打开时，经过EMI滤波器之后的交流输入电压经过整流桥整流、输入滤波电容C₁之后，加在变压器T₁的原边电感上，电感电流线性上升，此时变压器副边整流二极管VD₅和VD₆反向截止，输出端由输出电容C_o和C_o1供电。当原边电流检测电阻R₁₂上的电压达到L6562 CS引脚的基准电压时，开关管Q₂关断，此时副边整流二极管VD₅、VD₆导通，副边绕组经过整流二极管为负载供电，同时为输出电容充电。反激拓扑结构是在开关管关闭时，传递能量。当L6562的ZCD零电流检测引脚检测到辅助绕组中无电流时，说明原边电感已完成磁复位，L6562重新驱动开关管Q₂导通，如此反复。

单级PFC恒压电路的主输出电压是由稳压芯片TL431和光电耦合器PC817组成的输出反馈网络中的分压电阻R₁₅和R₁₇设置的，当输出电压大于设计好的额定输出电压时，电阻R₁₇上的电压大于TL431引脚的基准电压2.5 V，此时输出端反馈信号通过PC817反馈到L6562的INV引脚，由于INV引脚的基准电压为2.5 V，如果反馈信号的电压大于2.5 V，那么就会有电流经过R₆、C₇、R₇组成的补偿网络流入L6562的COMP引脚，当该电流大于40 μA时，就会进入过压保护状态，L6562停止工作，直到该电流降低到低于10 μA时，L6562会重新启动。从输出电路用于为控制器AT89C2051供电，其输出电压为5 V，当主输出电压恒定时，从输出电压基本恒定。

电路中整流桥之后的输入滤波电容C₁的选取要注意：如果选择的过大，会使整流桥的导通角变得过小，同时会使L6562的MULT引脚的类正弦电压波形变得越加不像正弦波，降低电路的功率因数同时增加总谐波畸变（THD）；如果电容选择的过小，则起不到滤波的作用，这会加大前端EMI滤波器的大小和成本。

恒流电路原理图如图5所示。HV9910是Supertex半导体公司生产的通用高亮度LED驱动芯片，其特点是：

1）效率大于90%；

2）8 V~450 V输入电压范围；

3）恒流LED驱动器；

4）输出电流从几毫安到大于1 A；

5）驱动的LED串从1个到几百个；

6）通过使能引脚进行PWM低频调光。

在该驱动设备中采用Buck（降压）拓扑结构实现LED恒流驱动，其工作原理为：L6562单级PFC产生的恒压V_o接入到该电路的VIN引脚，当开关管Q打开时，输入电流经过负载LED、电感L、开关管Q、检测电阻R_cs流入到地。此时，电感电流线性上升，储存能量，当检测电阻上的电压达到HV9910 CS引脚检测电压时，开关管关闭。由于电感具有阻碍电流变化的作用，当开关管关闭时，电感电流通过续流二极管与输出电容C_o一起为负载LED供电，此时电感电流从峰值电流线性下降，电感电流的平均值即为输出电流。

为了使LED串中流过电流纹波较小，Buck转换器工作在连续模式。因为工作在连续模式时，当占空比超过0.5时，电路会出现次谐波振荡，使系统不稳定，需要进行谐波补偿。而HV9910芯片不具有谐波补偿功能，所以使用该芯片时，要保证输入电压为输出电压的2倍以上，以使占空比小于0.5，避免出现次谐波振荡。HV9910的调光引脚PWMD在不进行调光时，通常与VDD引脚连接，而进行PWM调光时，使PWMD引脚与控制器AT89C2051的调光I/O端口相连，当PWMD引脚电压大于2.4 V时，HV9910正常工作，当PWMD引脚电压低于2.4 V时，HV9910被禁用。通过PWM调光，LED中的电流只有两种状态：零电流和设置的额定输出电流。

控制电路中的控制器采用芯片AT89C2051，AT89C2051单片机和声音传感器进行数据通信，来获取声音强度数据，利用控制器AT89C2051调节PWM信号的脉宽，即可调节LED的平均电流即输出电流。输出电流可以从0调节到额定输出电流，即调光范围可以从0~100%，HV9910支持100 Hz~1 kHz的PWM调光。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。