紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案設(shè)計思路

具體的紅外自控LED節(jié)能燈具產(chǎn)品方案設(shè)計思路，應(yīng)依據(jù)信號采集和處理的路徑，設(shè)計各功能部分，整體上滿足產(chǎn)品設(shè)計的目標。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6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7所示。

圖6 紅外自控LED節(jié)能燈具產(chǎn)品方案設(shè)計思路

圖7 紅外自控LED節(jié)能燈具系統(tǒng)方案電原理圖

紅外傳感器與菲涅爾透鏡

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做成的熱探測器，可能是產(chǎn)業(yè)界用得比較多的紅外傳感器之一。

紅外熱釋電傳感器信號產(chǎn)生原理示意如圖8，傳感器表層溫度無變化時敏感元電荷保持平衡T [K]，當接收外界紅外輻射，表層溫度即發(fā)生變化，敏感元隨之變化，T+T [K]。也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?？蓮V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)。

紅外熱釋電傳感器的外形如圖9-1所示，圖9-2是傳感器的電原理圖，圖9-3是傳感器的典型應(yīng)用圖。上海尼賽拉傳感器有限公司在上海、昆山大批量生產(chǎn)紅外傳感器，為國內(nèi)外提供高品質(zhì)的穩(wěn)定貨源。

圖8 紅外熱釋電傳感器信號產(chǎn)生原理示意

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(圖10)。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，有專門的光學設(shè)計，經(jīng)專用模具壓制的特種塑料零件。

圖10 菲涅爾透鏡與紅外熱釋電傳感器

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