一种LED灯具光控开关电路及LED灯的制作方法

本实用新型涉及LED灯具开关控制应用领域，尤其涉及一种LED灯具光控开关电路及LED灯。

背景技术：

像门头灯、庭院灯这种户外LED灯具越来越多带光感自动开关的了，目前市面上光控LED灯具都是通过在灯具的驱动前面串联一个高压交流光控器实现光控开关功能，这种光控器的和灯具驱动一起接市电工作，这种光控器又分为热动式和电子式两大类。热动式的原理是把热敏弹片和光敏电阻串联在一起，光敏电阻的阻值随着光照度变化而变化，从而改变了通过热敏弹片的发热电流来控制开关；电子式的原理是把输入高压交流电整流后降压稳压，然后用单片机检测光敏二极管和控制继电器来控制开关。

高压交流热动式光控器受工作环温和工作电压影响大，不能用在宽电压(100～277VAC)输入的产品上，内置到温升大的灯具里面受影响大。高压交流电子式的光控器的PF值低，特别是宽电压输入的光控开关，在输入电压高时PF会低到0.1以下，这样会把整灯的PF拉低，而绝大多数地区要求灯具整灯的PF值大于0.9，而且光控器的降压稳压电路会影响整灯的EMC。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种LED灯具光控开关电路，包括光敏三极管、电容、MOS管、第一运算放大器、第二运算放大器、稳压二极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述第二运算放大器负输入端与所述第一运算放大器输出端连接组成一个跟随电路，所述第二运算放大器正输入端与所述第一运算放大器正输入端相连，所述第二运算放大器输出端与所述MOS管栅极相连，所述MOS管集电极连接输出端负极，所述MOS管发射极连接输入端负极；所述光敏三极管一端与所述第一运算放大器负输入端相连，所述光敏三极管另一端连接输入端负极；所述第二电阻一端分别连接所述稳压二极管、所述第一运算放大器正极、所述第二运算放大器正极，所述第二电阻另一端分别连接所述第三电阻、所述第四电阻、所述第一运算放大器正输入端和所述第二运算放大器正输入端；所述第三电阻一端分别连接所述第二电阻、所述第四电阻、所述第一运算放大器正输入端和所述第二运算放大器正输入端，所述第三电阻另一端连接输入端负极；所述第四电阻一端分别连接所述第二电阻、所述第三电阻、所述第一运算放大器正输入端和所述第二运算放大器正输入端，所述第四电阻另一端连接所述第一运算放大器输出端；所述电容一端与所述第二运算放大器负输入端相连，所述电容另一端接输出端负极。

作为本实用新型的进一步改进，该LED灯具光控开关电路还包括第七电阻，所述第七电阻一端与所述第二运算放大器输出端相连，所述第七电阻另一端与所述MOS管栅极相连。

作为本实用新型的进一步改进，该LED灯具光控开关电路还包括第五电阻，所述光敏三极管一端分别与所述第五电阻和所述第一运算放大器负输入端相连。

作为本实用新型的进一步改进，该LED灯具光控开关电路还包括第一电阻，所述第一电阻一端连接输入端正极，所述第一电阻另一端分别连接所述稳压二极管、所述第二电阻、所述第五电阻、所述第一运算放大器正极和所述第二运算放大器正极；所述第二电阻一端分别连接所述稳压二极管、所述第一电阻、所述第五电阻、所述第一运算放大器正极、所述第二运算放大器正极。

所述第五电阻一端分别与所述第一运算放大器正极、所述第二运算放大器正极、所述稳压二极管相连，所述第五电阻另一端与所述第一运算放大器负输入端相连。

作为本实用新型的进一步改进，该LED灯具光控开关电路还包括第六电阻和二极管,所述第六电阻一端分别连接所述第一运算放大器输出端和所述二极管，所述第六电阻另一端分别连接所述电容和所述第二运算放大器负输入端；所述二极管一端连接所述第四电阻，所述二极管另一端分别连接所述第一运算放大器输出端和所述第六电阻。

本实用新型还公开了一种LED灯，该LED灯内置有权利要求任一项所述的LED灯具光控开关电路。

本实用新型的有益效果是：1.本实用新型的光控开关电路是直流工作，接在LED驱动输出与LED灯板输入之间，克服了一些高压交流光控器工作电压范围小的问题；2.本实用新型光控不影响整灯的PF值和EMC；3.本实用新型的光控开关电路工作温度范围广，体积小可以内置到灯具里面。

附图说明

图1是本实用新型LED灯具光控开关电路工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开了一种LED灯具光控开关电路，包括光敏三极管PH1、电容C1、MOS管Q1、第一运算放大器AR1、第二运算放大器AR2、稳压二极管D1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述第二运算放大器AR2负输入端与所述第一运算放大器AR1输出端连接组成一个跟随电路，所述第二运算放大器AR2正输入端与所述第一运算放大器AR1正输入端相连，所述第二运算放大器AR2输出端与所述MOS管Q1栅极相连，所述MOS管Q1集电极连接输出端负极OUTPUT-，所述MOS管Q1发射极连接输入端负极INPUT-；所述光敏三极管PH1一端与所述第一运算放大器AR1负输入端相连，所述光敏三极管PH1另一端连接输入端负极INPUT-；所述第二电阻R2一端分别连接所述稳压二极管D1、所述第一运算放大器AR1正极、所述第二运算放大器AR2正极，所述第二电阻R2另一端分别连接所述第三电阻R3、所述第四电阻R4、所述第一运算放大器AR1正输入端和所述第二运算放大器AR2正输入端；所述第三电阻R3一端分别连接所述第二电阻R2、所述第四电阻R4、所述第一运算放大器AR1正输入端和所述第二运算放大器AR2正输入端，所述第三电阻R3另一端连接输入端负极INPUT-；所述第四电阻R4一端分别连接所述第二电阻R2、所述第三电阻R3、所述第一运算放大器AR1正输入端和所述第二运算放大器AR2正输入端，所述第四电阻R4另一端连接所述第一运算放大器AR1输出端；所述电容C1一端与所述第二运算放大器AR2负输入端相连，所述电容C1另一端接输出端负极INPUT-。

该LED灯具光控开关电路还包括第七电阻R7，所述第七电阻R7一端与所述第二运算放大器AR2输出端相连，所述第七电阻R7另一端与所述MOS管Q1栅极相连。

该LED灯具光控开关电路还包括第五电阻R5，所述光敏三极管PH1一端分别与所述第五电阻R5和所述第一运算放大器AR1负输入端相连。

该LED灯具光控开关电路还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1一端连接输入端正极INPUT+，所述第一电阻R1另一端分别连接所述稳压二极管D1、所述第二电阻R2、所述第五电阻R5、所述第一运算放大器AR1正极和所述第二运算放大器AR2正极；所述第二电阻R2一端分别连接所述稳压二极管D1、所述第一电阻R1、所述第五电阻R5、所述第一运算放大器AR1正极、所述第二运算放大器AR2正极。

所述第五电阻R5一端分别与所述第一运算放大器AR1正极、所述第二运算放大器AR2正极、所述稳压二极管D1相连，所述第五电阻R5另一端与所述第一运算放大器AR1负输入端相连。

该LED灯具光控开关电路还包括第六电阻R6和二极管D2,所述第六电阻R6一端分别连接所述第一运算放大器AR1输出端和所述二极管D2，所述第六电阻R6另一端分别连接所述电容C1和所述第二运算放大器AR2负输入端；所述二极管D2一端连接所述第四电阻R4，所述二极管D2另一端分别连接所述第一运算放大器AR1输出端和所述第六电阻R6。

本发明还公开了一种LED灯，该LED灯内置有权利要求任一项所述的LED灯具光控开关电路。

本实用新型的LED灯具光控开关电路，输入端INPUT接LED驱动DC输出，输出端OUTPUT接LED灯板控制灯板开关。

设稳压二极管D1稳压电压为Vd1，第一运算放大器AR1正输入端为IN1+，第一运算放大器AR1负输入端为IN1-，第一运算放大器AR1输出为OUT1，第二运算放大器AR2正输入端为IN2+，第二运算放大器AR2负输入端为IN2-，第二运算放大器AR2输出为OUT2。

工作原理如下：

1.上电初始化，电容C1还没充电，第二运算放大器AR2负输入端IN2-电压Vin2-等于0V，第二运算放大器AR2正输入端IN2+电压Vin2+等于Vd1*(R3*R4)/(R3+R4)/(R2+(R3*R4)/(R3+R4))，所以Vin2-大于Vin2+，所以第二运算放大器AR2输出OUT2等于Vd1，MOS管Q1导通，这样不外部环境亮度多少，刚上电时灯是亮的，让用户知道通电正常。

2.光敏三极管PH1的阻值与环境亮度成反比，当环境亮度高于设定阀值，即第一运算放大器AR1负输入端IN1-电压Vin1-小于第一运算放大器AR1正输入端IN1+电压Vin1+时，第一运算放大器AR1输出OUT1等于Vd1，这时第四电阻R4相当于悬空，电容C1充电(延时用)，电容C1充满电后Vin2-等于Vd1，又Vin2+等于Vd1*R3/(R2+R3)，所以Vin2-大于Vin2+，第二运算放大器AR2输出OUT2等于0V，MOS管Q1截止灯灭。

3.当环境亮度高于设定阀值，即Vin1-大于Vin1+时，第一运算放大器AR1输出端OUT1等于0V，第四电阻R4相当于导通到0V，电容C1放电(延时)，电容C1放完电后Vin2-等于0V，又Vin2+等于Vd1*(R3*R4)/(R3+R4)/(R2+(R3*R4)/(R3+R4))，所以Vin2-小于Vin2+，第二运算放大器AR2输出OUT2等于Vd1，MOS管Q1导通灯亮。

4.由上述2和3可知，灯亮时Vin1＝Vin2＝Vd1*R3/(R2+R3)，灯灭时Vin1＝Vin2＝Vd1*(R3*R4)/(R3+R4)/(R2+(R3*R4)/(R3+R4))，即灯亮时的判断阀值比灯灭时的判断阀值大，这样可以避免环境光在临界点时出现闪烁。

光敏三极管PH1一端接第五电阻R5和第一运算放大器AR1负输入端IN1-，光敏三极管PH1另一端接输入端负极；第一电阻R1(正限流电阻)和10V稳压二极管D1串联，作用是给光控电路提供10V电压；第二电阻R2与第三电阻R3串联分压，给第一运算放大器AR1(比较器)的正输入端IN1+和第二运算放大器AR2(比较器)的正输入端IN2+提供比较电压，第五电阻R5与光敏三极管PH1串联分压，给第一运算放大器AR1(比较器)负输入端IN1-反馈光电转换信号；第四电阻R4与二极管D2串联，分别接在第二电阻R2与第三电阻R3连接处和第一运算放大器AR1输出端，作用是当第一运算放大器AR1输出低电平时第四电阻R4与第三电阻R3并联到地改变比较器正输入端的比较电压；第二运算放大器AR2负输入端IN2-与第一运算放大器AR1输出连接组成一个跟随电路，中间的第六电阻R6串联电容C1到地进行信号延时；第二运算放大器AR2输出经过第七电阻R7限流后接MOS管Q1栅极控制MOS管开关。

本实用新型的有益效果是：1.本实用新型的光控开关电路是直流工作，接在LED驱动输出与LED灯板输入之间，克服了一些高压交流光控器工作电压范围小的问题；2.本实用新型光控不影响整灯的PF值和EMC；3.本实用新型的光控开关电路工作温度范围广，体积小可以内置到灯具里面。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。