LED智能控制路灯的制作方法

本实用新型涉及一种智能控制领域，尤其涉及一种led智能控制路灯。

背景技术：

led灯具有体积小、质量轻、方向性好、节能寿命长等特点，已广泛的应用于城市照明，但现有的城市路灯的开启、关断还停留在固定时间开启或者关闭的模式，这种模式下，在夏天常常发现，在天还很亮时，路灯就开启了，电能消耗的同时并未实现照明功能，造成电力资源的浪费；在冬天，在完全黑了，路灯还未开启，给行人和车辆出行造成不便，故，固定时间开启或关闭路灯的模式完全无视白昼时间随季节变换而变化的自然规律，当然，也可根据季节变化对路灯开关时间进行调整，但实时调整对人力的需求较大；此外，led灯受温度的影响大，对散热要求高，但现有led路灯的散热性能无法满足led路灯的散热需求。

因此，亟需一种可根据光线的明暗来控制led路灯开启或关闭且工作寿命长的led路灯。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种led智能控制路灯，通过led控制电路实现对环境光的检测，并根据预设的环境光阈值，实现路灯智能开启或关闭，同时，并实用新型增强led路灯的散热功能，延长led的实际使用寿命。

本实用新型提供一种led智能控制路灯，其特征在于：至少包括led阵列、led控制电路以及恒流电路；

所述led阵列，其输入端与电源连接，在通电时发光；

所述恒流电路，其电源端与电源连接，用于检测led阵列工作电流，并根据led阵列的工作电流的变化控制led阵列的工作电流处于设定阈值范围内；

所述led控制电路，用于检测led阵列所处环境的环境光，并根据环境光控制led阵列输入端以及恒流电路的电源端与电源之间的通断。

进一步，所述恒流电路包括：可调电阻r10、电阻r11、电阻r12、运放u3和mos管q4；

可调电阻r10的一端与电源连接，可调电阻r10的另一端与运放u3的同相端连接，运放u3的输出端经电阻r11与mos管q4的栅极连接，mos管q4的漏极与led阵列的负极连接，mos管q4的漏极经电阻r12接地，运放u3的反相端与mos管q4的漏极和电阻r12的公共连接点连接，

其中，mos管q4为n道沟增强型mos管。

进一步，所述led控制电路包括：电阻r5、可调电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、光敏电阻pr、运放u2、三极管q3和继电器jd1；

电阻r5的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r5的另一端经可调电阻r6接地，电阻r7的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r7的另一端经光敏电阻pr接地，运放u2的反相端与电阻r5和可调电阻r6的公共连接点连接，运放u2的同相端与电阻r7和光敏电阻pr的公共连接点连接，运放u2的输出端经电阻r8与三极管q3的基极连接，三级管q3的集电极经电阻r9与稳压电路的输出端连接，三极管q3的发射极与继电器jd1的线圈的一端连接，继电器jd1的线圈的另一端接地，继电器jd1的开关设置于电源和所述恒流电路的电源端之间，

其中，三极管q3为npn型三极管，继电器jd1为常开型继电器。

进一步，所述电源包括：降压整流电路、过压保护电路和稳压电路，所述降压整流电路的输入端与市电连接，所述降压整流电路的输出端与过压保护电路的输入端连接，所述过压保护电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路输出恒定的工作电压。

进一步，所述过压保护电路包括保险熔断器f1、压敏电阻rv、可调电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、三极管q1和三极管q2；

保险熔断器f1的一端与降压整流电路的输出端连接，保险熔断器f1的另一端经可调电阻r1与三极管q1的集电极连接，电阻r2的一端与可调电阻r1和三级管q1的集电极的公共连接点连接，电阻r2的另一端经电阻r3接地，三极管q1的基极与电阻r2和电阻r3的公共连接点连接，三极管q1的发射极与稳压电路的连接，压敏电阻rv的一端与保险熔断器f1和可调电阻r1的公共连接点连接，压敏电阻rv的另一端经电阻r4接地，三极管q2的基极经电阻r5与压敏电阻rv和电阻r4的公共连接点连接，三极管q2的集电极与三极管q1的基极连接，三极管q2的发射极接地。

进一步，还包括散热装置和散热控制电路，

所述散热装置，其输入端与电源连接，在通电时散热；

所述散热控制电路，用于检测路灯内部的环境温度，并根据所述环境温度控制散热装置与电源之间的通断。

进一步，所述散热控制电路包括电阻r13、电阻r14、可调电阻r15、电阻r16、电阻r17、正温度系数热敏电阻ptc2、运放u4和三极管q5；

电阻r13的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r13的另一端经正温度系数热敏电阻ptc2接地，电阻r14的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r14的另一端经可调电阻r15接地，运放u4的同相端与电阻r13和正温度系数热敏电阻ptc2的公共连接点连接，运放u4的反相端与电阻r14和可调电阻r15的公共连接点连接，运放u4的输出端将电阻r16与三极管q5的基极连接，三极管q5的集电极经电阻r17与稳压电路的输出端连接，三极管q5发射极连接散热装置连接，

其中，三极管q5为npn型三极管。

进一步，所述恒流电路还包括：正温度系数热敏电阻ptc1，正温度系数热敏电阻pct1的一端与电源连接，正温度系数热敏电阻pct1的另一端与led阵列的输入端连接。

进一步，所述led智能控制路灯还包括中空的伞裙灯座，所述伞裙灯座从上至下依次设置第一伞裙灯座和第二伞裙灯座，所述第一伞裙灯座和第二伞形灯座的下端均设置有中空圆柱形连接柱，所述第一伞形灯座的圆柱形上端与第一伞形灯座下端连接，所述第一伞形灯座的圆柱形下端与第二伞形灯座的上端固定连接，所述第一伞形灯座和第二伞形灯座内侧均为中空结构且上下连通形成容纳腔，所述圆柱形连接柱侧壁均设置有通风孔。

进一步，所述散热装置设置于第二伞裙灯座内，控制电路板设置于散热装置的下表面,所述led阵列设置于控制电路板。

本实用新型的有益技术效果：首先，本实用新型通过led控制电路检测led阵列所处环境的环境光，并根据环境光控制led阵列与电源之间的通断，实现路灯智能开启或关闭，同时克服了定时开关模式下路灯存在的问题；其次，本实用新型通过恒流电路检测led阵列工作电流大小，并控制led阵列的工作电流处于设定的工作电流，从电气特性上抑制led阵列的温度增长，延长led实际使用寿命；最后，本实用新型通过散热装置和伞裙灯座结构的改接使led路灯的散热功能增强，延长了led的实际使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1本实用新型的机构示意图。

图2本实用新型的剖视图。

图3本实用新型的电路结构框图。

图4本实用新型的led控制电路和恒流电路原理图。

图5本实用新型的散热控制电路原理图。

图6本实用新型的降压整流和过压保护电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步的说明：

本实用新型提供一种led智能控制路灯，其特征在于：至少包括led阵列、led控制电路以及恒流电路；

所述led阵列，其输入端与电源连接，在通电时发光；

所述恒流电路，其电源端与电源连接，用于检测led阵列工作电流，并根据led阵列的工作电流的变化控制led阵列的工作电流处于设定阈值范围内；

所述led控制电路，用于检测led阵列所处环境的环境光，并根据环境光控制led阵列输入端以及恒流电路的电源端与电源之间的通断。

led阵列由led芯片组成，led芯片是典型的非线性元件，如果不限定led的电流，而直接把led芯片接上一个电压后，led芯片也许能工作在定流区，但是随着温度的上升，led芯片自身的阻值减小，在电压保持不变的情况下，根据欧姆定律，流过led芯片的电流增大；流过led的电流增大会使led的温度进一步升高，led自身的阻值进一步减小，在电压保持不变的情况下，根据欧姆定律，流过led的电流继续增大，从而形成恶性循环，最终烧毁led，故，在本实用新型中，led需要采用恒流源供电。

通过上述技术方案，本实用新型可实现根据环境光的明暗变化来控制路灯的开启或关断，此外通过恒流电路使led阵列的工作电流处于设定的工作电流，从电气特性上抑制led阵列的温度增长，延长led实际使用寿命。

在本实施例中，所述恒流电路包括：可调电阻r10、电阻r11、电阻r12、运放u3和mos管q4；

可调电阻r10的一端与电源连接，可调电阻r10的另一端与运放u3的同相端连接，运放u3的输出端经电阻r11与mos管q4的栅极连接，mos管q4的漏极与led阵列的负极连接，mos管q4的漏极经电阻r12接地，运放u3的反相端与mos管q4的漏极和电阻r12的公共连接点连接，

其中，mos管q4为n道沟增强型mos管。

通过运放u3的反相端与电阻r12和mos管q4的公共连接点连接，使运放u3处于闭环状态，此时，运放u3工作于线性状态，根据运放线性状态的虚短特性可知，运放u3的同相端与反相端的电位相等，当led阵列随着温度升高其电流增大时，电阻r12的电压增大，即运放u3的反相端的电压增大，使得u3的输出电压减小，即mos管q4栅极电压降低，通过mos管的特性，栅极电压控制漏极电流，漏极电流减小，即抑制led阵列的电流增大，从而使led阵列的电流恒定；本实用新型可通过可调电阻r10的调节，来改变led的光亮度。

在本实施例中，所述led控制电路包括：电阻r5、可调电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、光敏电阻pr、运放u2、三极管q3和继电器jd1；

电阻r5的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r5的另一端经可调电阻r6接地，电阻r7的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r7的另一端经光敏电阻pr接地，运放u2的反相端与电阻r5和可调电阻r6的公共连接点连接，运放u2的同相端与电阻r7和光敏电阻pr的公共连接点连接，运放u2的输出端经电阻r8与三极管q3的基极连接，三级管q3的集电极经电阻r9与稳压电路的输出端连接，三极管q3的发射极与继电器jd1的线圈的一端连接，继电器jd1的线圈的另一端接地，

其中，三极管q3为npn型三极管，继电器jd1为常开型继电器。

当天黑时，环境光逐渐减弱，光敏电阻pr的阻值伴随环境光的减弱而增大，当光敏电阻pr两端的电压大于预设的可调电阻r6两端的电压时，即运放u2的同相端的电压大于反相端电压，运放u2输出高电平，三极管q3导通，继电器线圈得电，使常开型继电器导通，路灯开启；当天亮时，环境光逐渐增强，光敏电阻pr的电阻的阻值伴随环境光的增强而减小，当光敏电阻pr两端的电压小于预设的可调电阻r6两端的电压时，即，运放u2的同相端的电压低于反相端的电压，运放u2输出低电平，三极管q3截止，继电器线圈失电，使常开型继电器关闭，路灯关闭；可通可调电阻r6的调节，实现路灯开启或关闭的环境光的预设值设置，即，用户可根据目标地实际情况来设置可调电阻r6的阻值，从而来设置路灯开启或关闭的环境光阈值。

在本实施例中，所述电源包括：降压整流电路、过压保护电路和稳压电路，所述降压整流电路的输入端与市电连接，所述降压整流电路的输出端与过压保护电路的输入端连接，所述过压保护电路的输出端与稳压电路的输入端连接，所述稳压电路输出恒定的工作电压。其中，稳压电路采用现有的稳压芯片，如lm7805稳压芯片，在此不再赘述；所述降压整流电路包括变压器t1、瞬态二极管tvs1、电容c1和全桥整流电路zl，变压器t1的以此绕组与市电连接，变压器t1的二次绕组与全桥整流电路zl连接，全桥整流电路zl的正输出端与保险熔断f1的输入端连接，全桥整流电路zl的负输出端接地，瞬态二极管的一端与变压器t1和全桥整流电路zl的公共连接点连接，瞬态二极管的另一端接地，电容c1的一端与全桥整流电路zl正输出端与保险熔断f1的公共连接点连接，电容c1的另一端接地；电源为后续提供稳定的电压；

在本实施例中，所述过压保护电路包括保险熔断器f1、压敏电阻rv、可调电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、三极管q1和三极管q2；

保险熔断器f1的一端与降压整流电路的输出端连接，保险熔断器f1的另一端经可调电阻r1与三极管q1的集电极连接，电阻r2的一端与可调电阻r1和三级管q1的集电极的公共连接点连接，电阻r2的另一端经电阻r3接地，三极管q1的基极与电阻r2和电阻r3的公共连接点连接，三极管q1的发射极与稳压电路的连接，压敏电阻rv的一端与保险熔断器f1和可调电阻r1的公共连接点连接，压敏电阻rv的另一端经电阻r4接地，三极管q2的基极经电阻r5与压敏电阻rv和电阻r4的公共连接点连接，三极管q2的集电极与三极管q1的基极连接，三极管q2的发射极接地。

当电路中的电压超过预设的电压阈值时，压敏电阻的变小，使得流过它的电流激增，从而导通如果三极管q2，拉低三极管q1的基极电压，使三极管q1的截止，从而与后续电路断开，保护后续电路，如果电压过高，流经rv的电流激增的同时，如果达到保险熔断器f1熔断的条件，保险f1熔断，从而形成双重保护。

在本实施例中，包括散热装置和散热控制电路，

所述散热装置，其输入端与电源连接，在通电时散热；

所述散热控制电路，用于检测路灯内部的环境温度，并根据所述环境温度控制散热装置与电源之间的通断。

led芯片受温度影响大，提升led路灯散热性能，可有效保障led芯片的工作环境，所述散热装置采用现有的散热装置，在本实施例中，所述散热装置采用半导体制冷片，其中，半导体制冷片的冷端面与控制电路板5接触，半导体制冷片的热端面设置有散热翅片6，所述散热翅片6延伸至所述伞形灯座1的容纳腔内；所述稳压电路采用现有稳压芯片，如78系列芯片，本领域技术人员可根据实际工况需要选择合适的稳压芯片。

在本实施例中，所述散热控制电路包括电阻r13、电阻r14、可调电阻r15、电阻r16、电阻r17、正温度系数热敏电阻ptc2、运放u4和三极管q5；

电阻r13的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r13的另一端经正温度系数热敏电阻ptc2接地，电阻r14的一端与稳压电路的输出端连接，电阻r14的另一端经可调电阻r15接地，运放u4的同相端与电阻r13和正温度系数热敏电阻ptc2的公共连接点连接，运放u4的反相端与电阻r14和可调电阻r15的公共连接点连接，运放u4的输出端将电阻r16与三极管q5的基极连接，三极管q5的集电极经电阻r17与稳压电路的输出端连接，三极管q5发射极连接散热装置连接，

其中，三极管q5为npn型三极管。

正温度系数热敏电阻ptc2的电阻值随着温度的升高电阻值增大，ptc2的电位升高，即运放u4的同相端的电压升高，当温度升高到预设阈值时，运放u4的同相端的电压高于反相端的电压,运放u4输出高电平，三极管q5导通，从而使散热装置与电源连接，使散热装置处于工作状态；反之，三极管q5截止，从而使散热装置与电源断开，使散热装置处于非工作状态。

在本实施例中，正温度系数热敏电阻ptc1，正温度系数热敏电阻pct1的一端与电源连接，正温度系数热敏电阻pct1的另一端与led阵列的输入端连接。正温度系数热敏电阻ptc1在led阵列中发挥分流作用，当温度升高时ptc1的阻值随之升高，led阵列的电阻阻值减小，电路中的电流增大，此时ptc1对led阵列的分流作用增大，在输入电压恒定的情况下，降低led阵列两端的电压，从而抑制led的电流变化，使led阵列的电流维持恒定。

在本实施例中，所述led智能控制路灯还包括灯罩2，控制电路板设置于所述灯罩的缩口端，所述led阵列设置于控制电路板，所述散热装置设置于所述灯罩的缩口端并将缩口端密封，所述散热装置位于控制电路板的上方。其中，电源电路、恒流电路、led控制电路、散热控制电路和led阵列5封装在印刷电路板pcb上形成控制电路板4。通过上述技术方案，可有效避免雨水进入控制电路板，导致控制电路板短路，延长路灯使用寿命。

如图1至图2所示，所述led智能控制路灯还包括伞裙灯座1，所述伞裙灯座1从上至下依次设置第一伞裙灯座101和第二伞裙灯座102，所述第一伞裙灯座101和第二伞形灯座102的下端均设置有中空圆柱形连接柱9、10，所述第一伞形灯座的圆柱形9上端与第一伞形灯座101下端连接，所述第一伞形灯座的圆柱形9下端与第二伞形灯座102的上端固定连接，所述第一伞形灯座101和第二伞形灯座102内侧均为中空结构且上下连通形成容纳腔，所述圆柱形9、10连接柱侧壁均设置有通风孔7，所述伞裙1上端预留有电源线穿孔。通过上述技术方案，加强了通风，散热空间增大，提升散热性能，且能遮蔽风雨，避免雨水进入。所述路灯还包括挂环8，所述挂环8用于将路灯与路灯支撑杆连接。

在本实施例中，所述散热装置设置于第二伞裙灯座内，控制电路板设置于散热装置的下表面,所述led阵列设置于控制电路板。电源电路、恒流电路、led控制电路、散热控制电路和led阵列5封装在印刷电路板pcb上形成控制电路板4。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。