专利名称：用于保护视力的全自动照明开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明开关普通照明开关只具有瞬间通断电路的功能，照明灯的启闭主要凭人对工作与学习场所光线亮暗的感觉。由于人眼“视网膜”对渐变过程中的光线亮暗感知比较迟钝，且人在埋头工作与学习时常常对外界事物视而不见，听而不闻，因此照明灯的启闭时机往往不能最佳，不是开灯过早、关灯过晚，甚至忘关灯，浪费电能，就是开灯过晚，而且绝大多数情况下是开灯过晚，使人们的视力遭到损伤。而且这种照明开关，对损伤视力的照明灯光随电源电压波动而亮暗的问题，也无力解决。因而从保护视力的角度来看，这种照明开关不适合用作工作与学习场所照明灯的控制。从节约用电、方便使用的角度看这种照明开关也有进行改造的必要。
本实用新型的目的在于克服上述照明开关的不足之处，提供一种能在工作与学习场所光照度低于标准光照度有损视力时，自动打开照明灯具，并自动对点亮后的照明灯具进行稳光控制，又能在人们工作学习结束离开工作与学习场所时，自动关闭照明灯具，还能在光线正常或光线虽不正常，但无人在工作与学习场所的情况下不打开照明灯具，从而能从根本上解决光线暗弱及灯光光线不稳，对视力造成损害的问题，并能节约电能，彻底解除手控启闭照明灯麻烦，使用方便的全自动照明开关。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到一种用于保护视力的全自动照明开关，其特征在由光控电路，抗光线干扰电路，人体探测传感开关，延时熄灯电路，门电路，照明灯控制继电器，稳光电路，可控硅触发电路或继电器电路，可控硅或继电器，电源电路、外壳，起控光照度刻度盘组成；由光控电路中的起控光照度调节电位器与粘贴在外壳上的起控光照度刻度盘组成的起控光照度调节器控制光控电路工作；由光控电路，抗光线干扰电路，人体探测传感开关，延时熄灯电路，共同控制门电路的工作，也可由光控电路、抗光线干扰电路，控制人体探测传感开关，门电路的工作电源，由人体探测传感开关，延时熄灯电路控制门电路的工作，还可由人体探测传感开关控制光控电路，抗光线干扰电路，门电路的工作电源，由光控电路控制门电路的工作，再由门电路控制照明灯控制继电器工作，进而控制稳光电路，可控硅触发电路或继电器电路工作，由可控硅或继电器接通或关断照明灯的交流工作电源；当照明灯无需稳光、调光时可直接由门电路控制照明灯控制继电器启闭照明灯。为使整个电路能正常工作，稳光电路，可控硅触发电路的工作电源由电源电路中降压，整流电路提供，其他电路的工作电源由电源电路中稳压电路提供。
本实用新型的优点能从根本上解决光线暗弱及灯光光线不稳对视力造成损害的问题，并能节约电能，彻底解除手控启闭照明灯的麻烦，且使用极为方便。
以下结合附图及实施例作进一步说明
图1为本实用新型实施例电原理图图2为多普勒效应传感开关电原理图图3是光控电路中光传感器的安装示意图图4是稳光电路中光传感器的安装示意图图5是起控光照度调节器的安装示意图图1所示实施例用作局部照明灯具，如学生书写台灯作控制开关。
图1中光控电路，抗光线干扰电路，由可见光传感器MG1，起控光照度调节电位器W1，晶体管BG1、BG2，电阻R1，电容C1组成，电位器W1的柄上装有具有指示功能的调节手柄，调节W1可改变光控开关起控光照度值，其改变范围为0lx～450lx，可根据不同场合、不同年龄的人对光照度的需要，参照外壳上的光照度刻度盘调节起控光照度值。
图1中人体探测传感开关选用的是反射式红外传感开关。它由红外发射管GL，红外接收管DU，调制脉冲发生器1、选通放大器2、抗干扰网络3、触发驱动器4组成，其输出端接有限流电阻R8。安装时将红外发射、接收管调整在正对学生头部的位置上。反射式红外传感开关，可直接选用上海艺峰传感器厂生产的成品。
图1中延时熄灯电路由电阻R2、R3，电容C2，二极管D1组成，门电路由晶体三极管BG3，电阻R9，固态继电器MGO中的发光二极管组成。照明灯控制继电器选用固态继电器MGO，由发光二极管、光敏电阻组成，兼具电源隔离作用。稳光电路由电阻R4、R5，调光电位器W2，可见光传感器MG2、三极管BG4组成。可控硅触发电路由电阻R6、R7，电容C3，单结晶体管BT组成。为了在电路出现故障时不影响照明灯的正常使用，在可控硅的两端并接有备用开关K，当本实施例用作日光灯控制开关时还应在可控硅两端并接保护元件电阻R、电容C。
图1中电源电路由降压变压器B，整流二极管D2～D5，电阻R10，稳压管DW，滤波电容C4、C5，三端集成稳压器Ic组成。
图1中RD为照明灯。
图2中多普勒效应传感开关由传感器IC，电容C1、C2、C3、电阻R1、R2，三极管BG1、BG2、二极管D组成，图1中反射式红外传感开关换用图2所示多普勒效应传感开关则图1所示实施例电路可用作大面积照明的灯具如教室内灯具的控制开关电路，其电路连接法为电源正负极连线分别接图1电路中的直流稳压电源正负极、输出端OUT接图1中C点。在输出端也可加接电阻R8。
图3中光传感器2安装在外壳1的照明灯光线直射不到而能采集到自然光线的一面上。传感器上还装有防尘罩3。
图4中光传感器2安装在照明灯光线能直射到，但自然光直射不到的套3里，套3的上端正对外壳的透光孔，套3连同光传感器凹置在外壳1的里面，外壳的透光孔上还装有透明防尘罩4。
图5中1为外壳，2为装在起控光照度调节电位器上具有指示功能的调节手柄，3为起控光照度刻度盘，起控光照度刻度盘上标示有光照度值20lx、30lx、40lx、50lx、150lx、250lx、350lx、450lx，并在相应的数字上面标有少、青、中、老，少、青、中、老等表示人的不同年龄阶层及其所适合的起控光照度值，在少、青、中、老文字上面还标有“辅照明”、“主照明”表示不同照明需要所适合的起控光照度值。
图1所示实施例可直接装置在学生书写台灯里，利用台灯外壳作外壳。
本实用新型的工作过程是这样的当工作与学习场所光照度高于光控电路起控照度如少年学生书写台灯处光照度大于150lx时，MG1呈低阻，A点为低电平，BG1导通，BG1集电极呈高电平，此高电平经R1向C1充电，当C1充足电时，D点也呈高电平，使BG2导通，这时BG2集电极呈低电平，使C点电位也呈低电平，从而使与C点相连的红外传感开关的信号输出端也被连通到低电平，将红外传感开关触发驱动器4关断，这时无论有无人在，红外传感开关都无法输出高电平，触发BG3导通，因而稳光电路，可控硅触发电路无电源不工作，可控硅继续处于关断状态，照明灯不能被点亮。这时如天上跑云遮住阳光或其它原因短时使工作与学习场所光照度低于标准照度，且有人在场时，MG1呈高阻，A点呈高电平，BG1截止，这时由于电容C1通过三极管的基射极放电，D点维持高电位、BG2继续导通，C点继续处于低电平，照明灯同样不能点亮，只有等电容C1随着放电时间的延长使D点电位变低，BG2才能截止，使C点在红外传感开关输出的高电平作用下呈高电平使BG3导通，从而使稳光电路和可控硅触发电路获电源工作，触发可控硅导通，才能点亮照明灯RD，从而避免了因光线的短时干扰使开关频繁启闭照明灯，既影响照明灯寿命，也影响学习。
当工作与学习场所光照度低于光控电路起控照度时，MG1呈高阻，A点呈高电平，BG1截止，C1放完电后，D点至低电平，BG2截止。下面分述此种电路工作状态下的四种工作情况第一种是无人在工作与学习场所，这时红外接收管DU由于接收不到红外发射管GL发射的红外线，因而B点无信号输入，红外传感开关触发驱动器4输出端呈低电平不能使BG3导通，因而照明灯不被点亮。第二种情况是有人在工作与学习场所，这时红外发射管GL发射的红外线经人体反射被红外接收管DU接收，由B点输入红外信号，经选通放大器2放大，经抗干扰电路3，触发驱动器4输出高电平，此高电平使BG3导通，MGO的发光二极管导通发光，光敏电阻阻值迅速下降，接通稳光电路可控硅触发电路的工作电源，使稳光电路，可控硅触发电路获电源工作。由于这时MG2处的光照度很低，MG2呈高阻，BG4的基极电位呈低电平，BG4导通向C3充电，通过单结晶体管BT触发可控硅CT导通，照明灯RD被点亮，从而使视力免遭弱光的损伤。与此同时，MG2被点亮的照明灯光照射，光阻变低，BG4的基极电平升高，集电极电流减小，向C3的充电速度变慢，可控硅触发脉冲相位后移，CT的导通角减小，照明灯光线减弱(这时的情形相当于电源电压升高使光线变亮时的稳光工作状态)。照明灯光线减弱后，MG2的光阻又变大，BG4的基极电位又变低，集电极的电流增大，向C3的充电速度加快，CT的触发脉冲相位前移，CT的导通角增大，照明灯的光线又加亮(这时的情形相当于电源电压降低使光线变暗时的稳光工作状态)。如此循环往复调节，直至光线稳定在由W2阻值决定的光线亮度上，达到稳光保护视力的目的。调节W2可调节照明灯光线的亮暗。第三种是人们在工作与学习的中途有事暂时离开或工作与学习结束离开工作与学习场所，这时由于有人在时C点的高电平在使BG3导通的同时还通过R2向C2充电，因此虽然人离开后，红外传感开关输出的高电平消失，但由于C2通过D1、R3放电，使C点继续维持高电平，BG3维持导通，照明灯继续被点亮，因而，如有事短时离开电灯不会熄灭，使用极为方便。随着C2的逐渐放电，C点电位也逐渐下降，最终使BG3截止，照明灯自动熄灭，即人在工作与学习结束后离开工作与学习场所一定时间后，开关自动将照明灯关闭。延时熄灭的时间由放电时间常数决定。第四种是在学习时学生座姿不正，且超过一定时间时，由于红外传感器调整在对准学生头部的位置，此时头部离开了红外传感器探测范围，红外传感开关输出端呈低电平，随着C2的放电，使BG3截止，照明灯熄灭，强制学生将座姿端正。
本实用新型用作其他台灯作控制开关时，应将红外传感器对准人的前胸，使其不具有座姿控制功能。
用多普勒效应传感开关作人体探测传感开关，将实施例用作大面积照明的灯具控制开关时，除没有座姿控制功能外，其余工作过程与上述相同。
当照明灯无需稳光调光时可直接由门电路控制照明灯控制继电器启闭照明灯。
权利要求1.一种用于保护视力的全自动照明开关，其特征在由光控电路，抗光线干扰电路，人体探测传感开关，延时熄灯电路，门电路，照明灯控制继电器，稳光电路，可控硅触发电路或继电器电路，可控硅或继电器，电源电路，外壳，起控光照度刻度盘组成。
2.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在起控光照度刻度盘上标示有光照度值20lx、30lx、40lx、50lx、150lx、250lx、350lx、450lx，并在相应的数字上面标有少、青、中、老，少、青、中、老等表示人的不同年龄阶层及其所适合的起控光照度值，在少、青、中、老的文字上面还标有“辅照明”、“主照明”表示不同照明需要所适合的起控光照度值。
3.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在光控电路中光传感器安装在外壳照明灯光线直射不到而能采集到自然光线的一面上，光传感器上还装有透明防尘罩；稳光电路中光传感器安装在照明灯光线能直射到但自然光线却直射不到的外壳里面，光传感器正对外壳透光孔，外壳透光孔上装有透明防尘罩。
4.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在当用作局部照明灯具的控制开关时，人体探测传感开关用反身式红外传感开关，当用作大面积照明的灯具的控制开关时，人体探测传感开关，用多普勒效应传感开关。
5.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在当用作学生书写台灯的控制开关时，人体探测传感开关的探测传感器安装调整在正对学生头部的位置上。
6.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在照明灯控制器的输出端并接有电源开关k。
7.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在当用作日光灯的控制开关时，如输出端用可控硅作控制器件则两端应并接保护元件，电阻R、电容C。
8.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在当照明灯无需稳光、调光时，可直接由门电路控制照明灯控制继电器启闭照明灯。
9.根据权利要求1所述的用于保护视力的全自动照明开关，其特征在可作成单独的供各类照明灯作控制开关，也可与灯具作成一体组成新型照明灯，当与灯具作成一体时可省去外壳不用，利用灯具外壳作外壳。
专利摘要一种用于保护视力的全自动照明开关，由光控电路，抗光线干扰电路，人体探测传感开关，延时熄灯电路，门电路，照明灯控制继电器，稳光电路，可控硅触发电路或继电器电路，可控硅或继电器，电源电路，外壳，起控光照度刻度盘组成。能在工作与学习场所光照度低于标准光照度，有损视力时，自动打开照明灯具，并自动对点亮后的照明灯具进行稳光控制、消除光线闪烁现象，保护视力，又能在人们工作学习结束离开工作与学习场所时自动关闭照明灯具。
文档编号H03K17/94GK2146096SQ9224538
公开日1993年11月10日 申请日期1992年12月18日 优先权日1992年12月18日
发明者翟有圣 申请人:翟有圣