红外自控LED节能灯具系统方案设计思路-电子工程世界

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红外自控LED节能灯具系统方案设计思路

具体的红外自控LED节能灯具产品方案设计思路，应依据信号采集和处理的路径，设计各功能部分，整体上满足产品设计的目标。红外传感器输出的信号很小，必须加以放大才能使用，因此红外自控LED节能灯具系统方案设计思路如图6所示，将红外传感器的微弱信号通过一个四运放(LP2902M)的仪表放大器放大和比较，经CD4538多谐振荡器组成的计时器电路，再经一大功率三极管驱动继电器实现LED电源的开闭，由LED驱动电源去点亮灯具中的LED光源或LED光源阵列。电原理图如图7所示。

图6 红外自控LED节能灯具产品方案设计思路

图7 红外自控LED节能灯具系统方案电原理图红外传感器与菲涅尔透镜

红外传感器是一种热释电红外传感器，它是用具有热电性能材料做成的热探测器，可能是产业界用得比较多的红外传感器之一。

红外热释电传感器信号产生原理示意如图8，传感器表层温度无变化时敏感元电荷保持平衡T [K]，当接收外界红外辐射，表层温度即发生变化，敏感元随之变化，T+∆T [K]。也即由于外界的红外辐射而引起传感器敏感元表层温度变化时，红外传感器才释放出电荷(电流);当温度变化趋于稳定，内部电荷就趋于平衡，敏感元就没有电荷(电流)产生，对静止的热源体没有电流输出。利用红外传感器这一特性，可以及时检测运动的红外热源，如人类的走动。红外传感器是一种被动型温度敏感器件，对应用环境温度不苛求，灵敏度高，光谱响应宽。可广泛用于各种红外入侵探测器、照明灯具的自动感应开关。

红外热释电传感器的外形如图9-1所示，图9-2是传感器的电原理图，图9-3是传感器的典型应用图。上海尼赛拉传感器有限公司在上海、昆山大批量生产红外传感器，为国内外提供高品质的稳定货源。

图8 红外热释电传感器信号产生原理示意

红外热释电传感器的成功应用需借助于菲涅尔透镜，菲涅尔透镜在红外热释电传感器前具有聚焦和视角调制的作用，菲涅尔透镜可扩大红外热释电传感器接收红外信号源的视角和探测区域，因此可以监视运动中的红外源或移动热源(图10)。菲涅尔透镜一般种类有：水平多分割式(或称水平幕帘式、特殊应用)、垂直多分割式(或称垂直幕帘式、特殊应用)、水平垂直分割式(常用)、圆锥多区分割式(顶视式、常用)等数种，应按不同灯具的产品功能需要来选用。菲涅尔透镜是由专业厂家制作的，有专门的光学设计，经专用模具压制的特种塑料零件。

图10 菲涅尔透镜与红外热释电传感器

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