專利名稱：控制器及包含該控制器的亮度可調(diào)的太陽能燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制器及包含該控制器的太陽能燈具，尤其涉及一種控制器及包含 該控制器的亮度可調(diào)的太陽能燈具。
背景技術(shù)：
世界各國對包括太陽能在內(nèi)的可再生能源的興趣日益濃厚，太陽能光電系統(tǒng)能為世界能 源工業(yè)注入新的活力。各國紛紛將注意力轉(zhuǎn)向這一嶄新的能源領(lǐng)域并加大投資研發(fā)太陽能發(fā) 電技術(shù)和產(chǎn)品。太陽能利用將成為本世紀(jì)最流行的產(chǎn)業(yè)之一。同時伴隨著LED技術(shù)的迅速發(fā) 展，LED照明在太陽能照明領(lǐng)域得到了很好應(yīng)用，成為太陽能照明最理想的光源。
現(xiàn)有的太陽能燈具控制器可以控制太陽能燈具的光源的開啟和關(guān)閉，但是無法根據(jù)預(yù)定 的程序調(diào)整以LED作為光源的亮度。這種方法的弊端是不能根據(jù)實際的需要改變光源亮度， 在不需要高亮度照明的時候，無法節(jié)約儲存在蓄電池內(nèi)的電能，也就是縮短了照明時間或增 加了太陽能電池功率與蓄電池容量，從而增加了太陽能燈具的生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有太陽能燈具不能根據(jù)實際的需要改變光源亮度，無法節(jié)約儲存在蓄 電池內(nèi)的電能，從而增加了太陽能燈具的生產(chǎn)成本的不足，提供一種控制器及包含該控制器 的亮度可調(diào)型的燈具。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下 一種控制器，應(yīng)用于對含LED光源的太 陽能燈具的控制，包括開關(guān)模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊，所述開關(guān)模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊相連，所述 開關(guān)模塊用于控制所述LED光源的開啟和關(guān)閉，所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)所述LED光源的亮度。
本實用新型的有益效果是本實用新型的控制器在應(yīng)用于太陽能燈具后，可以調(diào)節(jié)太陽 能燈具的照明亮度，在不需要高亮度照明的時候，可以降低太陽能燈具的亮度，即降低光源 的功耗，從而節(jié)約儲存在蓄電池內(nèi)的電能，使太陽能燈具能夠延長照明時間或降低太陽能電 池功率與蓄電池容量以降低太陽能燈具的生產(chǎn)成本。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型還可以做如下改進(jìn)。
進(jìn)一步，所述亮度調(diào)節(jié)模塊由驅(qū)動信號生成單元和與該驅(qū)動信號生成單元相連的LED驅(qū)動器組成，其中
所述驅(qū)動信號生成單元，用于輸出可變電壓信號給所述LED驅(qū)動器；
所述LED驅(qū)動器，用于在所述可變電壓信號的控制下輸出電流值與所述可變電壓信號的 電壓值成正比的恒定電流給所述LED光源。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是所述驅(qū)動信號生成單元輸出較大的電壓信號時，LED 驅(qū)動器就會輸出較大的電流，貝I」LED光源的亮度就較大，反之則正好相反。
進(jìn)一步，所述亮度調(diào)節(jié)模塊由驅(qū)動信號生成單元和與該驅(qū)動信號生成單元相連的LED驅(qū) 動器組成，其中
所述驅(qū)動信號生成單元，用于輸出可變電壓信號給所述LED驅(qū)動器；
所述LED驅(qū)動器，用于在所述可變電壓信號的控制下輸出電流值與所述可變電壓信號的 電壓值成反比的恒定電流給所述LED光源。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是所述驅(qū)動信號生成單元輸出較大的電壓信號時，LED 驅(qū)動器就會輸出較小的電流，貝'」LED光源的亮度就較小，反之則正好相反。
進(jìn)一步，所述驅(qū)動信號生成單元包括微處理器MCU、電阻R1與電容C2組成的積分電路、 以及運算放大器IC2，電阻R1的一端接至微處理器MCU的脈沖寬度調(diào)制PWM輸出端，另一端接 至電容C2的一端，電容C2的另一端接地，運算放大器IC2的同相輸入端接至電阻R1與電容C2 的接合點，反相輸入端與輸出端相連，運算放大器IC2的輸出端為所述驅(qū)動信號生成單元的 輸出端。
采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是通過驅(qū)動信號生成單元輸出的電壓信號，就可以調(diào)節(jié) LED光源的亮度。
進(jìn)一步，LED驅(qū)動器是工作在脈沖寬度調(diào)制PWM方式下的DC/DC變換器。 本實用新型還提供一種亮度可調(diào)的太陽能燈具，包括LED光源、太陽能電池、蓄電池以
及所述的控制器，所述太陽能電池和蓄電池相連接，所述太陽能電池向蓄電池充電，蓄電池
為控制器及光源供電。


圖l為本實用新型亮度可調(diào)的太陽能燈具的結(jié)構(gòu)示意簡圖； 圖2為本實用新型亮度可調(diào)的太陽能燈具的結(jié)構(gòu)示意詳圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型， 并非用于限定本實用新型的范圍。
圖l為本實用新型亮度可調(diào)的太陽能燈具的結(jié)構(gòu)示意簡圖。如圖1所示，所述太陽能燈具 包括控制器IO、 LED光源20、蓄電池30和太陽能電池40。所述控制器10包括亮度調(diào)節(jié)模塊101 和開關(guān)模塊102，所述開關(guān)模塊102和亮度調(diào)節(jié)模塊101相連。所述亮度調(diào)節(jié)模塊101用于調(diào)節(jié) 所述LED光源20亮度的亮度，所述亮度調(diào)節(jié)模塊對所述LED光源的亮度調(diào)節(jié)方式為連續(xù)調(diào)節(jié)， 即LED光源的亮度及消耗的功率可以在0。/。至100。/。的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。所述亮度調(diào)節(jié)模塊101包 括驅(qū)動信號生成單元1011和LED驅(qū)動器1012，所述驅(qū)動信號生成單元1011，用于輸出可變電 壓信號給所述LED驅(qū)動器1012，所述LED驅(qū)動器1012用于在所述可變電壓信號的控制下輸出電 流值與所述可變電壓信號的電壓值成正比或反比的恒定電流給所述LED光源20。所述驅(qū)動信 號生成單元1011還包括定時器，能夠根據(jù)時間段的不同自動調(diào)節(jié)所述可變電壓信號的電壓值 ，在需要的時候，如上半夜天黑人多車多的時候，提高LED光源的亮度，比如100%亮度，以 提供良好的照明，而其它時間段，如后半夜人車稀少的時候，則降低LED光源的亮度，比如 33%亮度，可以節(jié)約蓄電池的電力的消耗。所述驅(qū)動信號生成單元1011還包括運算器，能夠 根據(jù)所述太陽能燈具的蓄電池內(nèi)存儲的電量大小自動調(diào)節(jié)所述可變電壓信號的電壓值，使所 述可變電壓信號的電壓值與所述蓄電池內(nèi)存儲電量的電量值成正比，蓄電池內(nèi)的電量充足時 ，可以自動調(diào)整LED光源發(fā)出高亮度，而電量不足時可以自動降低亮度，保存蓄電池內(nèi)的電
圖2為本實用新型亮度可調(diào)的太陽能燈具的結(jié)構(gòu)示意詳圖。如圖2所示，所述驅(qū)動信號生 成單元1011包括微處理器MCU、電阻R1與電容C2組成的積分電路、以及運算放大器IC2，電阻 R1的一端接至微處理器MCU的脈沖寬度調(diào)制PWM輸出端，另一端接至電容C2的一端，電容C2的 另一端接地，運算放大器IC2的同相輸入端接至電阻R1與電容C2的接合點，反相輸入端與輸 出端相連，運算放大器IC2的輸出端為所述驅(qū)動信號生成單元的輸出端。在本實施例中，電 阻Rl的阻值為10Kohm，電容C2的容量為104uF，運算放大器IC2的型號為LM358。
所述LED驅(qū)動器1012包括控制器IC1、電感L1、 二極管D1、電容C3電阻R2、電阻R3、電阻 R4和電容C1。在本實施例中控制器IC1為UC3842，電阻R2的阻值為5Kohm，電阻R3的阻值為 150Kohm，電阻R4的阻值為lohm，電容C1的容量為103uF，電容C3的容量為200uF，電感L1的 感抗為10mH， 二極管D1的型號為IN5821，開關(guān)模塊102為三極管，其型號為IRFZ48。當(dāng)控制 器IC1的5腳為1時，開關(guān)模塊102導(dǎo)通，電感L1中流過電流并儲存能量，直到電感電流在R4上 的壓降等于比較器設(shè)定的閾值電壓時，IC1復(fù)位，g卩5腳為0。此時開關(guān)模塊102截止，電感L1中儲存的能量通過肖特基二極管D1供給負(fù)載，同時對C3進(jìn)行充電。當(dāng)負(fù)載電壓要跌落時，電 容C3放電，這時輸出端可獲得穩(wěn)定的電壓。這個電壓可以驅(qū)動D2、 D3等LED光源20了。
IC1內(nèi)部的含有完整的P麗控制器，IC1的PWM的脈寬是受2腳的電壓控制的。當(dāng)P麗的脈寬 改變時，5腳輸出的占空比也隨時改變，并且通過開關(guān)模塊102改變電感L1儲能與放電的時間 來調(diào)整流過LED光源20的電流。
利用微處理器MCU的PWM輸出功能與R1、 C2、 IC2構(gòu)成了一個D/A變換器。R1和C2組成了一 個積分電路，IC2是一個運算放大器，用于阻抗匹配。當(dāng)微處理器MCU的P麗輸出脈沖的占空 比改變時，運算放大器IC2就會輸出相應(yīng)的可變電壓了。即微處理器MCU的P麗輸出脈沖的占 空比變低時，運算放大器IC2的輸出電壓成比例的降低。反之則升高。在本實施例中控制器 IC1也可為ES3589，所述LED驅(qū)動器就可以在所述可變電壓信號的控制下輸出電流值與所述可 變電壓信號的電壓值成反比的恒定電流給所述LED光源。
運算放大器IC2輸出的可變電壓直接控制著IC1的2腳的電壓，也就是控制著IC1的PWM的 脈寬。通過上述的原理分析，可以看出，流過LED光源20的電流是受微處理器MCU控制的。微 處理器MCU可以按程序改變LED光源20的電流，即改變LED光源20的亮度。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種控制器，應(yīng)用于對含LED光源的太陽能燈具的控制，包括開關(guān)模塊，用于控制所述LED光源的開啟和關(guān)閉，其特征在于，還包括亮度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述LED光源的亮度，所述開關(guān)模塊和亮度調(diào)節(jié)模塊相連。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制器，其特征在于，所述亮度調(diào)節(jié)模塊由 驅(qū)動信號生成單元和與該驅(qū)動信號生成單元相連的LED驅(qū)動器組成，其中 所述驅(qū)動信號生成單元，用于輸出可變電壓信號給所述LED驅(qū)動器； 所述LED驅(qū)動器，用于在所述可變電壓信號的控制下輸出電流值與所述可變電壓信號的 電壓值成正比的恒定電流給所述LED光源。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的控制器，其特征在于，所述亮度調(diào)節(jié)模塊由 驅(qū)動信號生成單元和與該驅(qū)動信號生成單元相連的LED驅(qū)動器組成，其中 所述驅(qū)動信號生成單元，用于輸出可變電壓信號給所述LED驅(qū)動器； 所述LED驅(qū)動器，用于在所述可變電壓信號的控制下輸出電流值與所述可變電壓信號的 電壓值成反比的恒定電流給所述LED光源。
4 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制器，其特征在于，所述驅(qū)動信號生成 單元包括微處理器MCU、電阻R1與電容C2組成的積分電路、以及運算放大器IC2，電阻R1的一 端接至微處理器MCU的脈沖寬度調(diào)制PWM輸出端，另一端接至電容C2的一端，電容C2的另一端 接地，運算放大器IC2的同相輸入端接至電阻R1與電容C2的接合點，反相輸入端與輸出端相 連，運算放大器IC2的輸出端為所述驅(qū)動信號生成單元的輸出端。
5 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制器，其特征在于，所述LED驅(qū)動器是 工作在脈沖寬度調(diào)制PWM方式下的DC/DC變換器。
6 一種亮度可調(diào)的太陽能燈具，包括LED光源、太陽能電池、蓄電池 以及權(quán)利要求1至8任一項所述的控制器，所述太陽能電池和蓄電池相連接，所述太陽能電池 向蓄電池充電，蓄電池為控制器及光源供電。
專利摘要本實用新型涉及一種控制器，應(yīng)用于對含LED光源的太陽能燈具的控制，包括開關(guān)模塊，用于控制所述LED光源的開啟和關(guān)閉，還包括與開關(guān)模塊相連的亮度調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述LED光源的亮度。本實用新型的控制器在應(yīng)用于太陽能燈具后，可以調(diào)節(jié)太陽能燈具的照明亮度，在不需要高亮度照明的時候，可以根據(jù)需要降低太陽能燈具的亮度，即降低光源的功耗，從而節(jié)約儲存在蓄電池內(nèi)的電能，使太陽能燈具能夠延長照明時間或降低太陽能電池功率與蓄電池容量以降低太陽能燈具的生產(chǎn)成本。
文檔編號H02J7/00GK201426200SQ20092030138
公開日2010年3月17日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者晶 張 申請人:晶 張