紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案

　　紅外傳感器輸出的信號很小，必須加以放大才能使用，因此紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案設(shè)計思路如圖1所示，將紅外傳感器的微弱信號通過一個四運放（LP2902M）的儀表放大器放大和比較，經(jīng)CD4538多諧振蕩器組成的計時器電路，再經(jīng)一大功率三極管驅(qū)動繼電器實現(xiàn)LED電源的開閉，由LED驅(qū)動電源去點亮燈具中的LED光源或LED光源陣列，電原理圖如圖2所示。

　　紅外傳感器

　　尼賽拉的紅外傳感器是一種熱釋電紅外傳感器，它是用具有熱電性能材料制成的熱探測器，是產(chǎn)業(yè)界用得較多的紅外傳感器之一。

　　熱釋電紅外傳感器表層溫度無變化時， 敏感元電荷保持平衡T [K]，當(dāng)接收外界紅外輻射，表層溫度即發(fā)生變化，敏感元隨之變化，T+ΔT[K]。即由于外界的紅外輻射而引起傳感器敏感元表層溫度變化時，紅外傳感器才釋放出電荷（電流）；當(dāng)溫度變化趨于穩(wěn)定，內(nèi)部電荷就趨于平衡，敏感元就沒有電荷（電流）產(chǎn)生，對靜止的熱源體沒有電流輸出。利用紅外傳感器這一特性，可以及時檢測運動的紅外熱源，如人類的走動。紅外傳感器是一種被動型溫度敏感器件，對應(yīng)用環(huán)境溫度不苛求，靈敏度高，光譜響應(yīng)寬，可廣泛用于各種紅外入侵探測器、照明燈具的自動感應(yīng)開關(guān)。

　　菲涅爾透鏡

　　紅外熱釋電傳感器的成功應(yīng)用需借助于菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡在紅外熱釋電傳感器前具有聚焦和視角調(diào)制的作用，菲涅爾透鏡可擴(kuò)大紅外熱釋電傳感器接收紅外信號源的視角和探測區(qū)域，因此可以監(jiān)視運動中的紅外源或移動熱源。菲涅爾透鏡一般種類有：水平多分割式（或稱水平幕簾式、特殊應(yīng)用）、垂直多分割式（或稱垂直幕簾式、特殊應(yīng)用）、水平垂直分割式（常用）、圓錐多區(qū)分割式（頂視式、常用）等數(shù)種，應(yīng)按不同燈具的產(chǎn)品功能需要來選用。菲涅爾透鏡是由專業(yè)廠家制作的，有專門的光學(xué)設(shè)計，經(jīng)專用模具壓制的特種塑料零件。

　　信號放大處理和控制功能集成化

　　信號放大處理和控制功能集成化對于紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案的普遍推廣有特殊意義，只有應(yīng)用電路簡化了，應(yīng)用成本低了，有了好的性價比，才有可能被廣泛應(yīng)用。圖3是熱釋電紅外傳感器專用信號處理電路BISS0001的實際應(yīng)用圖。由于它的電路元器件少，組裝工藝簡單，可靠性好，因而被大量使用。

　　BISS0001是由運算放大器、電壓比較器和狀態(tài)控制器、延遲時間定時器、封鎖時間定時器及參考電壓源等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路，可廣泛應(yīng)用于多種傳感器和延時控制器。

　　首先， 以圖4 所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的各點波形， 來說明BISS0001的工作過程。

　　根據(jù)實際需要，利用運算放大器OP1組成傳感信號預(yù)處理電路，將信號放大。然后耦合給運算放大器OP2，再進(jìn)行第二級放大，同時將直流電位抬高為VM（≈0.5 VDD）后，送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號Vs。由于VH≈0.7 VDD、VL≈0.3 VDD，所以，當(dāng)VDD=5V時，可有效地抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。

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