本發(fā)明涉及一種燈具，特別是涉及一種按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路。

背景技術(shù)：

LED是由含鎵（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）、硅（Si）等化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，相比于常規(guī)的白熾燈和日光燈管，LED燈照明最主要優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，同樣的亮度下，LED燈的耗電量?jī)H為普通白熾燈的十分之一，而壽命卻可延長(zhǎng)近一百倍，而且可以提供數(shù)十甚至一百小時(shí)以上的持續(xù)照明，因此，LED照明大量替換了城市原來(lái)使用白熾燈、節(jié)能燈或日光燈管作為照明的環(huán)保燈具。

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市路燈照明系統(tǒng)每年的耗電量大約為850億千瓦時(shí)，對(duì)環(huán)境造成很大的壓力，能耗巨大。如果路燈亮一整夜，則能源利用率低，如果路燈只亮上半夜而下半夜不亮，行車安行性不夠，并且深夜時(shí)非主干道、校園、住宅路段車流量和人流量較少，路燈常亮?xí)速M(fèi)大量電能，也會(huì)造成光污染。日前，針對(duì)我國(guó)的道路照明系統(tǒng)，產(chǎn)要有“全夜燈”和“半夜燈”這兩種方式，就全夜燈而言，在車輛并不繁忙的路段，尤其到了下半夜時(shí)段，車輛及行人都很少，導(dǎo)致路燈的利用率很低，致使嚴(yán)重浪費(fèi)資源的現(xiàn)像，有的城市采用半夜燈控制方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但勢(shì)必因道路照明不足而造成交通事故，換言之這種工作方式是以降低道路交通安全性為代價(jià)的，應(yīng)盡量避免。

因此，就有發(fā)明人發(fā)明一種感應(yīng)式智能LED路燈，中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?01410402543公開(kāi)了一種感應(yīng)式智能LED路燈，所述LED路燈包含有智能控制電路和LED燈組，所述智能控制電路包括紅外感應(yīng)器、微處理器和LED驅(qū)動(dòng)模塊，所述紅外感應(yīng)器與微處理電器相連，所述微處理器與LED驅(qū)動(dòng)模塊相連，所述LED驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)LED燈組，所述LED燈組由多個(gè)LED燈串聯(lián)構(gòu)成，所述LED燈安裝于基板上。

綜上所述，不管是采用“全夜燈”或“半夜燈”控制方式，都不科學(xué)，采用全夜燈控制方式易造成大量浪費(fèi)資源；采用半夜易造成交通事故或引致人身安全問(wèn)題，如在漆黑的下半夜，行人遭遇搶劫、陷入路坑或碰撞故障物等，而常規(guī)LED路燈的燈罩是平面的，LED發(fā)光模組發(fā)出的光線穿透平面燈罩，使光線直射路面，照射環(huán)境范圍狹小。

而另一方面，雖然采用較為智能的感應(yīng)式控制LED路燈（CN201410402543），但該專利的LED燈是采用串聯(lián)方式連接，當(dāng)一個(gè)LED燈壞了，其它的LED燈將不亮。

上述的路燈不管是“全夜燈”或“半夜燈”控制方式，或者是感應(yīng)式控制路燈，這些控制方式都是要么即亮，要么即滅，當(dāng)LED路燈在夜晚使用時(shí)候，當(dāng)LED路燈不亮?xí)r，使得LED路燈周圍所處的環(huán)境非常漆黑，當(dāng)人體走微波感應(yīng)電流控制區(qū)域內(nèi)，LED燈瞬間全亮，照射人體的眼睛，給人體眼睛帶來(lái)不適，當(dāng)LED燈由全亮轉(zhuǎn)為不亮?xí)r，同樣的給人體的眼睛帶來(lái)不適。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路。

本發(fā)明是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的，一種按需照明的LED節(jié)能路燈，包括燈殼和蓋合所述燈殼的燈罩，其特征在于：所述燈殼內(nèi)側(cè)邊緣設(shè)有至少三個(gè)以上安裝光電模組散熱板的支撐片，所述光電模組散熱板周邊設(shè)有適配于所述支撐板固定的安裝孔，所述光電模組散熱板朝向所述燈殼內(nèi)側(cè)一面設(shè)有控制驅(qū)動(dòng)電路裝置，所述控制驅(qū)動(dòng)電路裝置輸入端與市電電連接，控制驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述光電模組散熱板另一面設(shè)有LED發(fā)光模組電連接，所述LED發(fā)光模組包括LED燈板，所述LED燈板設(shè)有若干個(gè)有序分布的LED芯片和適配蓋合所述LED燈板并與光電模組散熱板固定的透光罩，所述透光罩是由若干個(gè)對(duì)應(yīng)適配每個(gè)LED芯片的透明凸透體組成的單一結(jié)構(gòu)件，所述LED發(fā)光模組前端設(shè)有無(wú)線感應(yīng)傳感器，所述控制驅(qū)動(dòng)電路裝置包括單片機(jī)，控制所述單片機(jī)啟動(dòng)與關(guān)閉的光控電路，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器與所述單片機(jī)電連接并用于控制LED恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出的電流。

進(jìn)一步地，所述燈罩的底部?jī)?nèi)側(cè)面為帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)體的透明燈罩；目的在于使LED發(fā)光模組所產(chǎn)生的光線穿透帶有內(nèi)凹面的透明燈罩，使光線發(fā)散，有利于擴(kuò)大照明環(huán)境。

進(jìn)一步地，所述LED燈板為方形。

進(jìn)一步地，所述LED芯片是SMD燈珠。

同時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于按需照明的LED節(jié)能路燈的控制電路，其特征在于包括整流濾波電路和控制模塊，其中所述控制模塊并聯(lián)于所述整流濾波電路，所述控制模塊包括為無(wú)線感應(yīng)傳感器、LED發(fā)光模組、單片機(jī)、光控電路和LED恒流驅(qū)動(dòng)電路提供低壓穩(wěn)壓電源的電路裝置。

所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述單片機(jī)的輸出信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流，繼而所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路的輸出電流控制所述LED發(fā)光模組的亮度，具體來(lái)講是控制LED芯片的亮度。

所述光控電路用于控制所述單片機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)閉，所述光控電路與單片機(jī)（7）的光控信號(hào)接收端電連接，當(dāng)所述光控電路啟動(dòng)時(shí)，所述光控電路的輸出信號(hào)C端輸出高電平控制所述單片機(jī)，所述單片機(jī)的A腳輸出很小占空比信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出很小的電流，從而使所述LED發(fā)光模組微亮，具體來(lái)講是控制LED芯片微亮。

述無(wú)線感應(yīng)傳感器與單片機(jī)的無(wú)線信號(hào)感應(yīng)輸入端電連接，當(dāng)有人體或車輸路過(guò)所述無(wú)線感應(yīng)傳感器的感應(yīng)區(qū)域，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器向單片機(jī)的無(wú)線信號(hào)接收端輸出高電平，所述單片機(jī)的占空比信號(hào)輸出腳輸出最大占空比信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路輸出最大的電流，從而使所述LED發(fā)光模組全亮，具體來(lái)講是控制LED芯片全亮。

本發(fā)明所述的一種按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路，具有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）、利用本發(fā)明的按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路實(shí)現(xiàn)了按需照明的LED節(jié)能路燈在夜晚環(huán)境下發(fā)出微亮的光源，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的感應(yīng)式智能LED路燈的控制方式，即瞬間全亮和瞬間不亮，有效減緩對(duì)人體的眼睛對(duì)路燈的光源突然亮和突然滅的瞬間不適的體感問(wèn)題，有了微亮工作狀態(tài)，當(dāng)人體、車輛路過(guò)感應(yīng)區(qū)域時(shí)，在按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路的控制下全亮，因?yàn)橛辛宋⒘凉ぷ鳡顟B(tài)，所以感覺(jué)不會(huì)突然變亮，不會(huì)對(duì)手人體的眼睛產(chǎn)生不適，當(dāng)人體離開(kāi)感應(yīng)區(qū)域后一段時(shí)間，按需照明的LED節(jié)能路燈恢復(fù)到微亮工作狀態(tài)，并且這種微亮的工作狀態(tài)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成光污染。

（2）、利用本發(fā)明的按需照明的LED節(jié)能路燈中的帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)體的透明燈罩和具有若干個(gè)對(duì)應(yīng)適配每個(gè)LED芯片的透明凸透體組成的透光罩，根據(jù)凸透鏡起到將光線聚合、凹透鏡起到將光線發(fā)散原理，LED發(fā)光模組中的LED芯片所發(fā)出的光線先穿透蓋合LED燈板的透光罩，當(dāng)光線穿透由透明凸透體組成的透光罩時(shí)，所述光線被聚合在一起，使LED芯片發(fā)光效果更亮，此時(shí)，這些光線再穿透帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)件的燈罩時(shí)，光線被發(fā)散照射，比現(xiàn)有技術(shù)的LED路要所照射的照明范圍要大、更亮，增大了利用LED光源的利用率，在同一需求照明范圍，使用安裝本發(fā)明的按需照明的LED節(jié)能路燈的數(shù)量遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)LED路燈的數(shù)量，大量減小城市投入建設(shè)路燈照明的硬件費(fèi)用，進(jìn)一步減小耗電，降低電資源使用浪費(fèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為燈罩剖面示意圖（燈罩內(nèi)的凹透鏡結(jié)構(gòu)示意圖）。

圖4為本發(fā)明透光罩結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為透光罩剖面示意圖。

圖6為光線經(jīng)凹透鏡將光線被分散的原理示意圖。

圖7為光線經(jīng)凸透鏡將被光線聚的原理示意圖。

圖8為本發(fā)明控制電路原理圖。

圖中：燈殼1、燈罩2、光電模組散熱板3、控制驅(qū)動(dòng)電路裝置4、LED發(fā)光模組5、無(wú)線感應(yīng)傳感器6、單片機(jī)7、光控電路8、LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9、整流濾波電路10、控制模塊11、低壓穩(wěn)壓電源的電路裝置12、飛機(jī)插13、凹透鏡結(jié)構(gòu)體21、安裝孔31、LED燈板51、LED芯片52、透光罩53、透明凸透體54、支撐板111。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種按需照明的LED節(jié)能路燈，包括燈殼1和蓋合所述燈殼1的燈罩2，所述燈罩2的底部?jī)?nèi)側(cè)面為帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)體21的透明燈罩；目的在于使LED發(fā)光模組中的LED芯片所產(chǎn)生的光線穿透內(nèi)側(cè)面為帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)體21的透明燈罩，如圖6所示，根據(jù)凹透鏡光學(xué)原理，LED芯片發(fā)出的光線穿透凹透鏡將光線發(fā)散，有利于擴(kuò)大照明環(huán)境效果。

所述燈殼1內(nèi)側(cè)邊緣設(shè)有至少三個(gè)以上安裝光電模組散熱板3的支撐片111，本實(shí)施例中，所述燈殼1內(nèi)側(cè)邊緣設(shè)有四個(gè)對(duì)稱安裝光電模組散熱板3的支撐片111，所述光電模組散熱板3周邊設(shè)有適配于所述支撐板111固定的安裝孔31，所述光電模組散熱板3朝向所述燈殼1內(nèi)側(cè)一面設(shè)有控制驅(qū)動(dòng)電路裝置4，所述控制驅(qū)動(dòng)電路裝置4輸入端與市電電連接，其輸出端與所述光電模組散熱板3另一面設(shè)有LED發(fā)光模組5電連接，所述LED發(fā)光模組5包括LED燈板51，所述LED燈板51為方形狀，當(dāng)然，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域人員而言，所述LED燈板52不僅限于方形狀，其還可以是適配于所述燈殼1內(nèi)的容腔的任何形狀體，如橢圓形、U形等，所述LED燈板51設(shè)有若干個(gè)有序分布的LED芯片52和適配蓋合所述LED燈板51并與光電模組散熱板3固定的透光罩53，所述LED芯片52選用市場(chǎng)上常用的SMD燈珠，所述透光罩53是由若干個(gè)對(duì)應(yīng)適配每個(gè)LED芯片52的透明凸透體54組成的單一結(jié)構(gòu)件，其目的是利用凸透鏡光學(xué)原理，當(dāng)LED芯片52發(fā)光時(shí)，如圖7所示，光線穿透凸透鏡將被聚合，有利于LED芯片發(fā)光效果更亮，所述LED發(fā)光模組5前端設(shè)有無(wú)線感應(yīng)傳感器6，當(dāng)有行人或車輛路過(guò)所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6感應(yīng)區(qū)域內(nèi)，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6向所述控制驅(qū)動(dòng)電路裝置4輸入信號(hào)，從而控制所述LED芯片52工作狀態(tài)。

在本實(shí)施例中，將所述光電模組散熱板3通過(guò)螺栓固定在所述燈殼1的支撐板111上，將四個(gè)飛機(jī)插13（是一種塑料件，一體注塑成形的卡扣件）插入所述光電模組散熱板3相應(yīng)的圓孔內(nèi)，然后將所述LED燈板52上的圓孔對(duì)應(yīng)四個(gè)飛機(jī)插頂部，用力將LED燈板51卡進(jìn)飛機(jī)插13內(nèi)，最后將所述透光罩53固定在所述光電模組散熱板3上，繼而將燈罩2蓋合在所述燈殼1上并將其固定。

所述控制驅(qū)動(dòng)電路裝置4包括單片機(jī)7，控制所述單片7機(jī)啟動(dòng)與關(guān)閉的光控電路8，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6與所述單片機(jī)7電連接并用于控制LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9輸出的電流，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9根據(jù)所述單片機(jī)7的輸出信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9的輸出電流，繼而所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9的輸出電流控制所述LED芯片52的亮度。

根據(jù)光控電路8的工作原理，在白天時(shí)，所述光控電路8給出一個(gè)低電平，使所述單片機(jī)7處于關(guān)閉狀態(tài)，不論燈下有沒(méi)有行人或車輛路過(guò)，單片機(jī)7無(wú)輸出控制LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9的信號(hào)，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路8不工作，從而使LED芯片52不亮；當(dāng)夜晚來(lái)臨的時(shí)候，所述光控電路8輸出一個(gè)高電平，所述單片機(jī)7輸出很小的占空比信號(hào)來(lái)控制LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9就輸出很小的電流來(lái)控制LED芯片52，使所述LED芯片52微亮。

所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6與所述單片機(jī)7電連接，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6為市場(chǎng)上銷售的，其具體的設(shè)計(jì)原理及工作原理在本說(shuō)明書里不再贅述，當(dāng)所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6感測(cè)到有人或車輛體路過(guò)感應(yīng)區(qū)域時(shí)，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6向單片機(jī)7的無(wú)線信號(hào)接收端D輸出高電平，所述單片機(jī)7的A腳輸出最大占空比信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9輸出最大的電流，從而使所述LED芯片52全亮，延時(shí)工作一段時(shí)間后，LED燈恢復(fù)微亮狀態(tài)，依此工作原理，按需照明的LED節(jié)能路燈在白天不亮，在夜晚時(shí)根據(jù)無(wú)線感應(yīng)傳感器6的工作而反復(fù)從微亮到全亮，然后從全亮到微亮的工作狀態(tài)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種按需照明的LED節(jié)能路燈的控制電路，其特征在于包括整流濾波電路10和控制模塊11，其中所述控制模塊11并聯(lián)于所述整流濾波電路10，所述控制模塊11包括為無(wú)線感應(yīng)傳感器6、LED發(fā)光模組5、單片機(jī)7、光控電路8和LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9提供低壓穩(wěn)壓電源的電路裝置12。

所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9根據(jù)所述單片機(jī)7的輸出信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9的輸出電流，通過(guò)所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9的輸出電流控制所述LED芯片52的亮度。

所述光控電路8用于控制所述單片機(jī)7的啟動(dòng)與關(guān)閉，所述光控電路8與單片機(jī)7的光控信號(hào)接收端C電連接，當(dāng)所述光控電路8啟動(dòng)時(shí)，所述光控電路8的輸出信號(hào)C端輸出高電平控制所述單片機(jī)7，所述占空比信號(hào)輸出腳A輸出很小占空比信號(hào)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9輸出很小的電流，從而使所述LED芯片52微亮。

述無(wú)線感應(yīng)傳感器6與單片機(jī)7的無(wú)線信號(hào)感應(yīng)輸入端D電連接，當(dāng)有行人或車輛路過(guò)所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6的感應(yīng)區(qū)域，所述無(wú)線感應(yīng)傳感器6向單片機(jī)7的無(wú)線信號(hào)接收端D輸出高電平，所述單片機(jī)7的占空比信號(hào)輸出腳A輸出最大占空比信號(hào)來(lái)控制所述LED恒流驅(qū)動(dòng)電路9輸出最大的電流，從而使所述LED芯片52全亮。

綜上可知，利用本發(fā)明中的按需照明的LED節(jié)能路燈及其控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)夜晚照明，解決了現(xiàn)有技術(shù)感應(yīng)式智能LED路燈的控制方式，即瞬間全亮和瞬間不亮，有效減緩對(duì)人體的眼睛對(duì)路燈的光源突然亮和突然滅的瞬間不適用問(wèn)題，有了微亮工作狀態(tài)，會(huì)感覺(jué)夜晚中路燈周圍不會(huì)黑暗，并且維持這個(gè)亮度只要很小工作功率，很省電；當(dāng)行人或車輛路過(guò)感應(yīng)區(qū)域時(shí)，按需照明的LED節(jié)能路燈在其控制電路的控制下全亮，行人或車輛離開(kāi)后，延時(shí)一段時(shí)間又恢復(fù)微亮工作狀態(tài)，當(dāng)天亮?xí)r，由于光敏電路的作用下，按需照明的LED節(jié)能路燈進(jìn)入全熄滅狀態(tài)。

通過(guò)本發(fā)明按需照明的LED節(jié)能路燈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如將燈罩2底部的內(nèi)側(cè)面創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)件21的透明燈罩和具有若干個(gè)對(duì)應(yīng)適配每個(gè)LED芯片52的透明凸透體54組成的透光罩53，根據(jù)凸透鏡起到將光線聚合、凹透鏡起到將光線發(fā)散原理，LED發(fā)光模組5中的LED芯片52所發(fā)出的光線先穿透蓋合LED燈板51的透光罩53，當(dāng)光線穿透透明凸透體（54）組成的透光罩53時(shí)，所述光線被聚合在一起，使LED芯片52發(fā)光效果更亮，此時(shí)，這些光線再穿透帶有凹透鏡結(jié)構(gòu)件21的燈罩2時(shí)，光線被發(fā)散照射，比現(xiàn)有技術(shù)的LED路要所照射的照明范圍要大、更亮，增大了利用LED光源的利用率，在同一需求照明范圍，使用安裝本發(fā)明的按需照明的LED節(jié)能路燈的數(shù)量遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)LED路燈的數(shù)量，大量減小城市投入建設(shè)路燈照明的硬件費(fèi)用，進(jìn)一步減小耗電，降低電資源使用浪費(fèi)。