专利名称：一种节能灯箱控制电路及节能灯箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气领域，更具体地说，涉及一种节能灯箱控制电路及节能灯箱。
背景技术：
灯箱是媒体广告的一种形式，虽然它不如动态广告那样受人关注，但由于制作成本低廉，面积可大可小，使用安全方便等特点使它仍然得到了广泛的应用。灯箱按照光源类型的不同，可分为较早期的日光灯管，和后来使用的EEFL(外置电极荧光灯管)以及近年逐步兴起的LED(发光二极管)光源的灯箱。由于LED具有发光效率高，寿命长，节能环保和便于实现亮度控制等特点，使它能后来居上，大有取代传统光源的发展势头。然而，传统灯箱的背光不具备亮度自适应调整功能。当环境很亮时，也没有自动关机功能，所以会白白消耗许多电能。当光源因日久使用而产生严重光衰时，也不能对其进行亮度补偿，至使灯箱寿命及效果大打折扣。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有灯箱的背光不具备亮度自适应调整功能而浪费电能的缺陷，提供一种节能灯箱。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造节能灯箱控制电路，包括用于产生PWM脉冲信号的PWM脉冲形成模块，以及由所述PWM脉冲信号控制以驱动LED工作的LED恒流驱动模块；还包括自适应调光模块，包括第一光敏器件，所述自适应调光模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于感应环境光强生成调光电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以实现自动调光。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述节能灯箱控制电路还包括光控开关模块，包括第二光敏器件，所述光控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境光强高于预设光强值时产生光控电压信号来关断所述PWM脉冲形成模块的输出。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述节能灯箱控制电路还包括声控开关模块，包括声音采集器件，所述声控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境声强高于声控启动预设值时产生声控电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述节能灯箱控制电路还包括光衰补偿模块，包括滑动电阻器R6，所述光衰补偿模块用于根据所述滑动电阻器R6的阻值变化来调节所述自适应调光模块产生的调光电压信号大小，进而控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比以实现LED光衰的补偿。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述节能灯箱控制电路还包括开关电源模块，所述开关电源模块的输入端与交流市电连接，输出端产生直流工作电压给所述PWM脉冲形成模块、LED恒流驱动模块、自适应调光模块、光控开关模块和声控开关模块。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述自适应调光模块至少包括第一光敏器件、电阻R4、电阻R3和滑动电阻器R6，所述电阻R4和滑动电阻器R6串联在直流工作电压与地之间，所述第一光敏器件和电阻R3串联后并联在滑动电阻器R6两端，通过共同分压在电阻R4和滑动电阻器R6之间的节点产生调光电压信号输出。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述PWM脉冲形成模块至少包括开关管Q2和双运放IC2，所述开关管Q2的基极连接至自适应调光模块的输出端，且所述开关管Q2的集电极接直流工作电压，发射极通过电阻R5接地；电阻R7和电阻R8串联在直流工作电压与地之间进行分压，且所述双运放IC2的第一运放正向输入端(第3脚)连接至所述电阻R7和电阻R8之间的节点，所述第一运放反向输入端(第2脚)通过电阻RlO连接至第一运放输出端(第1脚)，所述第一运放输出端(第1脚)通过电阻R9连接至所述第一运放正向输入端(第3脚)，所述第一运放反向输入端(第2脚)还通过电容C4接地，所述第一运放反向输入端(第2脚)连接至所述双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)，所述双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)连接至所述开关管Q2的发射极，且第二运放输出端(第7脚)作为所述PWM脉冲形成模块输出端输出PWM脉冲信号。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述光控开关电路至少包括第二光敏器件、施密特触发器ICl和开关管Q1，且所述第二光敏器件、滑动电阻器R2和电阻Rl串联在直流工作电压与地之间进行分压，并通过滑动电阻器R2和电阻Rl之间的节点输出至所述施密特触发器ICl的触发端(第2脚)和门限端(第6脚)，且所述施密特触发器ICl的输出端(第3脚)输出至所述开关管Ql基极，所述开关管Ql发射极接地，集电极连接至所述PWM脉冲形成模块中所述双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述声控开关模块包括两级音频放大器单元，与所述声音采集器件连接，用于对采集的音频信号进行放大；倍压整流单元，与所述两级音频放大器单元连接，用于将放大后的音频信号变为直流信号；直流放大单元，与所述倍压整流单元连接，用于对直流信号进行放大；单稳触发单元，与所述直流放大单元连接，用于根据放大后的直流信号在达到预设值时输出触发信号；分压单元，与所述单稳触发单元连接，用于根据所述触发信号进行分压输出声控电压信号，所述分压单元的输出端通过反接的二极管D3连接至所述PWM脉冲形成模块的开关管Q2的基极。在根据本发明所述的节能灯箱控制电路中，所述光衰补偿模块，包括所述滑动电阻器R6和所述开关管Q2，所述滑动电阻器R6连接在所述开关管Q2的基极与地之间，滑动电阻器R6的阻值被调小以降低所述调光电压信号大小，使得开关管Q2的发射极输出至所述双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)的电压降低，从而使双运放IC2的第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲的占控比增加，达到提升亮度的目的。本发明还提供了一种节能灯箱控制电路，包括用于产生PWM脉冲信号的PWM脉冲形成模块，以及由所述PWM脉冲信号控制以驱动LED工作的LED恒流驱动模块；还包括
自适应调光模块，包括第一光敏器件，所述自适应调光模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于感应环境光强生成调光电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以实现自动调光；光控开关模块，包括第二光敏器件，所述光控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境光强高于预设光强值时产生光控电压信号来关断所述PWM脉冲形成模块的输出；声控开关模块，包括声音采集器件，所述声控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境声强高于声控启动预设值时产生声控电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比；光衰补偿模块，包括滑动电阻器R6，所述光衰补偿模块用于根据所述滑动电阻器R6的阻值变化来调节所述自适应调光模块产生的调光电压信号大小，进而控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比以实现LED光衰的补偿。本发明还提供了一种节能灯箱，包括如上所述的节能灯箱控制电路。实施本发明的节能灯箱控制电路及节能灯箱，具有以下有益效果本发明通过增设自适应调光模块，可感应环境光强生成调光电压信号来控制LED的发光强度，使得灯箱具有自适应调光功能，在环境越亮时灯箱也越亮，反之越暗，使广告的效果达到最好。此外，本发明还可进一步增设了光控开关模块、声控开关模块和/或光衰补偿模块，使得灯箱能在环境光强达到设定的最高光强预设值时，背光将自动关闭，实现节能；在环境声强达到预设值时使灯箱自动变亮；在LED长时间使用后，通过调整LED的工作状态使灯箱亮度得到补偿，因此可大大延长灯箱的使用寿命，达到节省投资的目的。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1为根据本发明优选实施例中节能灯箱控制电路的模块示意图；图2为图1中PWM脉冲形成模块的电路原理图；图3为PWM脉冲形成模块中双运放IC2的输入输出波形图；图4为图1中LED恒流驱动模块的电路原理图；图5为图1中自适应调光模块和光控开关模块的电路原理图；图6为图1中声控开关模块的电路原理图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明自，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。鉴于传统灯箱存在的问题，本发明构思并实现了一种全新的以LED为光源的多功能节能灯箱以及其控制电路。该节能灯箱除了采用LED自身比灯管优越的性能之外，在应用功能上还具有环境光自适应调光的特点。更进一步地，该节能灯箱还可以具有光控开关功能、声控开关功能以及光衰补偿功能等。请参阅图1，为根据本发明优选实施例中节能灯箱控制电路的模块示意图。如图1所示，该实施例提供的节能灯箱控制电路至少包括PWM脉冲形成模块20和LED恒流驱动模块30。 其中，PWM脉冲形成模块20用于产生PWM脉冲信号，LED恒流驱动模块30与之相连，由所述PWM脉冲信号控制以驱动负载LED工作。在本发明的其它一些实施例中，PWM脉冲形成模块20和LED恒流驱动模块30可以直接由直流稳压电源供电。而在本实施例，该节能灯箱控制电路还进一步包括开关电源模块10，该开关电源模块10的输入端与交流市电连接，输出端产生直流工作电压给其它模块供电，如PWM脉冲形成模块20和LED恒流驱动模块30。 本发明的节能灯箱控制电路还进一步包括自适应调光模块40，该自适应调光模块40具有第一光敏器件，并与PWM脉冲形成模块20相连，用于通过第一光敏器件感应环境光强生成调光电压信号，并通过该调光电压信号来控制PWM脉冲形成模块20产生的PWM脉冲信号的占空比，从而调节负载LED的发光亮度。本发明的节能灯箱控制电路还可以进一步选择性地包括光控开关模块50，该光控开关模块50具有第二光敏器件，并且与PWM脉冲形成模块20相连，用于在感应的环境光强高于预设光强值时产生光控电压信号，并通过该光控电压信号来关断PWM脉冲形成模块20的PWM脉冲信号的输出。本发明的节能灯箱控制电路还可以进一步包括声控开关模块60，该声控开关模块60包括声音采集器件，例如外接聚极体话筒。该声控开关模块60与PWM脉冲形成模块20相连，用于在声音采集器件感应的环境声强高于声控启动预设值时产生声控电压信号，并输出该声控电压信号来控制PWM脉冲形成模块20产生的PWM脉冲信号的占空比，从而调节LED的发光亮度。本发明的节能灯箱控制电路还可以进一步选择性地包括光衰补偿模块70，其包括滑动电阻器，该光衰补偿模块70用于根据滑动电阻器的阻值变化来调节自适应调光模块40产生的调光电压信号大小，进而控制PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以实现LED光衰的补偿。上述各个模块同样可以由开关电源模块10供电。下面对本发明各个功能模块的具体组成及电路原理进行说明。1、开关电源模块10该开关电源模块10可以采用本领域技术人员熟知并能应用的任何开关电源实现，其能够将220V的交流市电转换为稳定的直流电压输出，例如提供5V直流工作电压给PWM脉冲形成模块20、自适应调光模块40、光控开关模块50、声控开关模块60和光衰补偿模块70。此外，还可以进一步提供12V直流工作电压给LED恒流驱动模块30使用。2、PWM脉冲形成模块20请参阅图2，为图1中PWM脉冲形成模块20的电路原理图。如图2所示，PWM脉冲形成模块20至少包括开关管Q2和双运放IC2，以及周边的器件，如电阻R5、R7、R8、R9、R10，以及电容C3和C4。在本实施例中，双运放IC2可采用型号为TLC2272⑶的芯片实现。开关管Q2的基极B连接至自适应调光模块40的输出端，以接收调光电压信号。开关管Q2的集电极接直流工作电压5V，发射极通过电阻R5接地，发射极还通过电容C3接地。双运放IC2的第一运放构成振荡频率约为IOOHz的振荡器。电阻R7和电阻R8串联在直流工作电压与地之间进行分压，电阻R7和电阻R8之间的节点连接至双运放IC2的第一运放正向输入端(第3脚)，第一运放反向输入端(第2脚)与第一运放输出端(第1脚)之间连接有电阻R10，第一运放输出端(第1脚)和第一运放正向输入端(第3脚)之间连接有电阻R9，第一运放反向输入端(第2脚)还通过电容C4接地。第一运放反向输入端(第2脚)连接至双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)。因此，第一运放产生的振荡频率约为IOOHz的脉冲经电阻RlO和电容C4组成的积分电路形成锯齿波并加到第二运放正向输入端(第5脚)。双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)连接至所述开关管Q2的发射极，且第二运放输出端(第7脚)作为PWM脉冲形成模块20输出端。由开关管Q2及周边电阻构成的直流电压形成电路所产生的直流电压则加到该第二运放反向输入端(第6脚)，于是，在该第二运放输出端(第7脚)就会产生与输入端电压差值相对应的PWM脉冲信号。当开关管Q2输出的直流电压变化时，由于它与锯齿波的相对差值也会发生变化，这就使得输出PWM脉冲信号的占空比也跟随发生变化，从而改变了负载LED的导通时间，灯箱背光的亮度就会产生相应的变化。由直流电压控制输出的PWM脉冲信号占空比的变化如图3所示，其中3-A中锯齿波为双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)的波形，Vl或V2分别为开关管Q2及周边电阻产生的施加到的第二运放反向输入端(第6脚)。3-B对应于第二运放反向输入端(第6脚)输出电压为V2时，第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲信号的波形图。3-C对应于第二运放反向输入端(第6脚)输出电压为Vl时，第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲信号的波形图。由图3可知，当Vl电压比V2高时，相应从第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲信号的脉冲宽度就窄。因此本发明只需要改变上述电路中双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)上的直流电压，就能达到使输出的PWM脉冲占空比跟随变化的目的。此外，图2中还示出了由开关电源模块10输出的12V经连接器Jl的第1脚和第2脚加到稳压芯片IC3，用于将12V的输入电压降压后输出稳定的5V电压，作为控制电路中的电源电压。而LED所需的电源则由开关电源模块10输出的12V直接提供。在本实施例中，该稳压芯片IC3采用型号为78M05的芯片实现。3、LED恒流驱动模块30请参阅图4，为图1中LED恒流驱动模块30的电路原理图。如图4所示，本发明采用常规的恒流驱动电路，例如采用恒流驱动芯片实现，在本实施例中可以采用型号为DW8502的芯片为LED驱动。其中，恒流驱动芯片IC7的正电源输入端VDD(第1脚)连接至直流工作电压正极，如12V。恒流驱动芯片IC7的电流设置端ISET(第2脚)通过电阻Re接地，该到地电阻Re用以调节该恒流驱动芯片IC7的最大输出电流值。在调节时，应以保证不超过该器件的额定电流值并能实现稳流为原则。恒流驱动芯片IC7的输出端OUT(第5脚)接负载LED的阴极，LED的阳极接直流工作电压。恒流驱动芯片IC7的输出使能端OE (第4脚)用于接收PWM脉冲形成模块20生成的PWM脉冲信号，例如连接至图2中连接器Jl的第4脚，进而与双运放IC2的第二运放输出端(第7脚)连接。正常工作时，恒流驱动芯片IC7的输出端OUT (第5脚)输出的电流大小，是由加在输出使能端OE(第4脚)上的PWM脉冲信号的占空比来决定的。4、自适应调光模块40请参阅图5，为图1中自适应调光模块40和光控开关模块50的电路原理图。如图5所示，自适应调光模块40至少包括第一光敏器件和电阻R4。其中第一光敏器件例如光敏电阻通过连接器J4接入电路。第一光敏器件和电阻R3串联后并接在由电阻R4和滑动电阻器R6所组成的分压电路的接点上，共同决定Q2的偏压。电阻R4和电阻R6之间的节点作为自适应调光模块40的输出端连接至PWM脉冲形成模块20的开关管Q2的基极B。第一光敏器件所呈现的电阻随环境光强而变化。由于光照不同所引起的第一光敏器件的电阻变化就会使自适应调光模块40的输出端的电阻值发生改变，进而使得开关管Q2的基极的偏置电压发生相应的变化，从开关管Q2的发射极输出后就能控制双运放IC2输出脉冲的占空比，从而达到控制灯箱背光亮度的目的。当环境越亮时，第一光敏器件所呈现的电阻值越小。自适应调光模块40的输出端的阻值越低，开关管Q2的基极B的偏置电压也越低，开关管Q2的发射极施加到第二运放反向输入端(第6脚)的直流电压也越低，如图3中所示，从第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲信号的脉冲宽度就越宽，恒流驱动芯片IC7输出的电流越大，LED越亮。当环境越暗时，上述结果与之相反，LED越暗，使得灯箱的广告效果达到最好。5、光控开关电路50如图5中，光控开关电路50至少包括第二光敏器件、施密特触发器ICl和开关管Q1。其中，第二光敏器件通过连接器J3接入电路，第二光敏器件和滑动电阻器R2串联后与Rl构成分压电路。施密特触发器ICl优选采用555集成电路实现，利用其内部二个比较器的复位和置位特性，便可构成施密特触发器。施密特触发器ICl的触发端(第2脚)和门限端(第6脚)均连接至电阻Rl和滑动电阻器R2及第二光敏器件所构成的分压电路中。且施密特触发器ICl的输出端(第3脚)输出至所述开关管Ql基极。开关管Ql发射极接地，集电极连接至所述PWM脉冲形成模块中双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)。当环境光较暗时，第二光敏器件呈现较高的阻值，当施密特触发器ICl的触发端(第2脚)和门限端(第6脚)的电平高于2/3VCC阈值电平时，施密特触发器ICl处于复位状态，输出端(第3脚)输出为低电平，此时开关管Ql为断开状态，不影响双运放IC2的原有工作状态。反之，当环境光强高到预设光强值时，第二光敏器件的阻值下降，会使得施密特触发器ICl的触发端(第2脚)和门限端(第6脚)的电平下降。当下降到小于1/3VCC的触发电平时，施密特触发器ICl就被置位，输出端(第3脚)输出高电平，开关管Ql饱和导通，使双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)的电压降为接近0V，从第二运放输出端(第7脚)的输出也为0V，因而关断了 PWM脉冲信号的输出，LED背光关断。在该电路中，通过调整电阻R2的大小可改变光控开关的最高光强预设值。6、声控开关模块60请参阅图6，为图1中声控开关模块60的电路原理图。如图6所示，该声控开关模块60包括依次连接的声音采集器件、两级音频放大器单元、倍压整流单元、直流放大单元、单稳触发单元和分压单元。其中，声音采集器件可采用外接聚极体话筒，通过连接器J5连入电路，双运放IC4及周边器件组成两级音频放大器，与声音采集器件连接，用于对采集的音频信号进行放大。二极管Dl和二极管D2构成倍压整流电路，用于将放大后的音频信号变为直流。二极管Dl的阳极接地，阴极通过电容Cll连接至双运放IC4的第二运放输出端(第7脚)。二极管D2的阳极也连接至双运放IC4的第二运放输出端(第7脚)，二极管D2的阴极输出至直流放大单元。直流放大单元由开关管Q3及电阻R21构成，开关管Q3的基极连接至二极管D2的阴极，开关管Q3的集电极通过电阻R21接5V直流工作电压。开关管Q3的发射极接地。开关管Q3的集电极输出放大后的直流信号，送到单稳触发芯片IC5的触发端(第2脚)。单稳触发芯片IC5在本实施例中采用555集成电路实现，被接成单稳触发电路，用于根据放大后的直流音频信号在达到预设值时输出触发信号。单稳触发芯片IC5的阈值电压端(第6脚)及放电端(第7脚)相连并与电阻R26，电阻RM及电容C13组成延时电路。调整它们的数值，可改变单稳延时的时间，从而可控制灯箱加亮的时间。与非芯片IC6可采用型号为74LS00的芯片实现。单稳触发芯片IC5的输出端(第3脚)连接至与非芯片IC6的输入端(第1脚)，与非芯片IC6的与非门输出端(第3脚)通过串联的电阻R27和电阻R28接地，电阻R27和电阻似8组成分压单元，将分压后的声控电压信号通过反接的二极管D3连接至PWM脉冲形成模块的开关管Q2的基极。当环境中有声音时，开关管Q3被饱和导通，单稳触发芯片IC5被置位，单稳触发芯片IC5的输出端(第3脚)输出为高电平，经与非芯片IC6倒相后变为低电位。该低电平经隔离二极管D3加到开关管Q2的基极，使双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)也变为低电平。从图3可以看出，当第6脚电位变低后，从双运放IC2输出的PWM脉冲信号的占空比就会增加，从而可使灯箱亮起来。为了使灯箱亮起后的亮度满足设计要求，与非芯片IC6的与非门输出端(第3脚)通过电阻R27和电阻似8构成的分压电路，用以对亮灯后的亮度进行设定。当环境中无声时，与非芯片IC6输出为高电位，由于二极管D3的隔离作用，这个高电位不会影响到双运放IC2的正常调光功能。7、光衰补偿模块70请再参阅图5，光衰补偿模块70至少包括滑动电阻器R6和所述开关管Q2。滑动电阻器R6连接在开关管Q2的基极与地之间，当需要提高亮度时，只要将该滑动电阻器R6的阻值减小，施加到开关管Q2的基极B的偏置电压变小，使得开关管Q2的发射极输出至所述双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)的电压降低。如图3中所示，当电压变小时，输出的PWM脉冲信号的占空比增大，因此可使LED的亮度回复到原有水平。在现有灯箱背光中，无论是灯管光源还是LED光源，都将其应用在满功率状态。这样的设计会使光源的寿命大打折扣，用不到一两年就要对背光进行全面更换。在本发明中，为了延长背光的寿命，出厂时LED及相应部件(LED恒流驱动IC，开关电源)的应用功率都设定在这些器件或部件额定功率的50-60%。这种大冗余量的设计方案能有效地延长LED的使用寿命。即使这样，LED在使用了几年后仍会产生光衰。但由于相应的各器件及部件都有很大的冗余量，所以可通过如上的方法改变电路参数能方便地实现对LED光衰的补偿。在本发明的一个优选实施例中，本发明提供的节能灯箱控制电路及灯箱可以同时包含上述所有功能，即节能灯箱控制电路至少包括如上所示的PWM脉冲形成模块20、LED恒流驱动模块30、自适应调光模块40、光控开关模块50、声控开关模块60和光衰补偿模块70。该节能灯箱成为了一种产品功能丰富且性能好的多功能灯箱。本发明相应提供了采用上述节能灯箱控制电路的节能灯箱。该灯箱采用上述节能灯箱控制电路控制负载LED发光。该灯箱除了 LED自身比灯管优越的性能之外，在应用功能上还可以具有以下特点1、自适应调光功能当环境光强在正常范围内时，背光进入亮度自适应模式。环境越亮，灯箱也越亮；反之，环境越暗，灯箱也越暗。使灯箱的广告效果达到最好。2、光控开关功能当环境光强达到设定的最高光强预设值时，背光将自动关闭，实现节能。3、声控开光功能当环境光强较暗时，灯箱亮度自动降低后，如果有人或车辆接近灯箱，灯箱将采集到环境声强的变化，灯箱会自动变亮；反之又回复到低亮状态。此功能特别适用于车库等场合中灯箱的应用。4、光衰补偿功能当LED在长时间使用后，由于LED光衰使灯箱亮度降低时，可方便地通过调整LED的工作状态使灯箱亮度得到补偿。因此可大大延长灯箱的使用寿命，达到节省投资的目的。本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
权利要求
1.一种节能灯箱控制电路，包括用于产生PWM脉冲信号的PWM脉冲形成模块，以及由所述PWM脉冲信号控制以驱动LED工作的LED恒流驱动模块；其特征在于，还包括自适应调光模块，包括第一光敏器件，所述自适应调光模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于感应环境光强生成调光电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以实现自动调光。
2.根据权利要求1所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述节能灯箱控制电路还包括光控开关模块，包括第二光敏器件，所述光控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境光强高于预设光强值时产生光控电压信号来关断所述PWM脉冲形成模块的输出。
3.根据权利要求1或2所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述节能灯箱控制电路还包括声控开关模块，包括声音采集器件，所述声控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境声强高于声控启动预设值时产生声控电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比。
4.根据权利要求1或2所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述节能灯箱控制电路还包括光衰补偿模块，包括滑动电阻器R6，所述光衰补偿模块用于根据所述滑动电阻器R6的阻值变化来调节所述自适应调光模块产生的调光电压信号大小，进而控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比以实现LED光衰的补偿。
5.根据权利要求3所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述节能灯箱控制电路还包括开关电源模块，所述开关电源模块的输入端与交流市电连接，输出端产生直流工作电压给所述PWM脉冲形成模块、LED恒流驱动模块、自适应调光模块、光控开关模块和声控开关模块。
6.根据权利要求4所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述自适应调光模块至少包括第一光敏器件、电阻R4、电阻R3和滑动电阻器R6，所述电阻R4和滑动电阻器R6串联在直流工作电压与地之间，所述第一光敏器件和电阻R3串联后并联在滑动电阻器R6两端，通过共同分压在电阻R4和滑动电阻器R6之间的节点产生调光电压信号输出。
7.根据权利要求4所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述PWM脉冲形成模块至少包括开关管Q2和双运放IC2，所述开关管Q2的基极连接至自适应调光模块的输出端，且所述开关管Q2的集电极接直流工作电压，发射极通过电阻R5接地；电阻R7和电阻R8串联在直流工作电压与地之间进行分压，且所述双运放IC2的第一运放正向输入端(第3脚)连接至所述电阻R7和电阻R8之间的节点，所述第一运放反向输入端(第2脚)通过电阻RlO连接至第一运放输出端(第1脚)，所述第一运放输出端(第1脚)通过电阻R9连接至所述第一运放正向输入端(第3脚)，所述第一运放反向输入端(第2脚)还通过电容C4接地，所述第一运放反向输入端(第2脚)连接至所述双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)，所述双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)连接至所述开关管Q2的发射极，且第二运放输出端(第7脚)作为所述PWM脉冲形成模块输出端输出PWM脉冲信号。
8.根据权利要求7所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述光控开关电路至少包括第二光敏器件、施密特触发器ICl和开关管Ql，且所述第二光敏器件、滑动电阻器R2和电阻Rl串联在直流工作电压与地之间进行分压，并通过滑动电阻器R2和电阻Rl之间的节点输出至所述施密特触发器ICl的触发端(第2脚)和门限端(第6脚)，且所述施密特触发器ICl的输出端(第3脚)输出至所述开关管Ql基极，所述开关管Ql发射极接地，集电极连接至所述PWM脉冲形成模块中所述双运放IC2的第二运放正向输入端(第5脚)。
9.根据权利要求8所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述声控开关模块包括两级音频放大器单元，与所述声音采集器件连接，用于对采集的音频信号进行放大；倍压整流单元，与所述两级音频放大器单元连接，用于将放大后的音频信号变为直流信号；直流放大单元，与所述倍压整流单元连接，用于对直流信号进行放大；单稳触发单元，与所述直流放大单元连接，用于根据放大后的直流信号在达到预设值时输出触发信号；分压单元，与所述单稳触发单元连接，用于根据所述触发信号进行分压输出声控电压信号，所述分压单元的输出端通过反接的二极管D3连接至所述PWM脉冲形成模块的开关管Q2的基极。
10.根据权利要求8所述的节能灯箱控制电路，其特征在于，所述光衰补偿模块，包括所述滑动电阻器R6和所述开关管Q2，所述滑动电阻器R6连接在所述开关管Q2的基极与地之间，滑动电阻器R6的阻值被调小以降低所述调光电压信号大小，使得开关管Q2的发射极输出至所述双运放IC2的第二运放反向输入端(第6脚)的电压降低，继而使双运放IC2的第二运放输出端(第7脚)输出的PWM脉冲的占控比增加，达到提升亮度的目的。
11.一种节能灯箱控制电路，包括用于产生PWM脉冲信号的PWM脉冲形成模块，以及由所述PWM脉冲信号控制以驱动LED工作的LED恒流驱动模块；其特征在于，还包括自适应调光模块，包括第一光敏器件，所述自适应调光模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于感应环境光强生成调光电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以实现自动调光；光控开关模块，包括第二光敏器件，所述光控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境光强高于预设光强值时产生光控电压信号来关断所述PWM脉冲形成模块的输出；声控开关模块，包括声音采集器件，所述声控开关模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于在感应的环境声强高于声控启动预设值时产生声控电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比；光衰补偿模块，包括滑动电阻器R6，所述光衰补偿模块用于根据所述滑动电阻器R6的阻值变化来调节所述自适应调光模块产生的调光电压信号大小，进而控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比以实现LED光衰的补偿。
12.—种节能灯箱，其特征在于，包括权利要求1-10中任意一项所述的节能灯箱控制电路。
全文摘要
本发明涉及一种节能灯箱控制电路，包括用于产生PWM脉冲信号的PWM脉冲形成模块，以及由所述PWM脉冲信号控制以驱动LED工作的LED恒流驱动模块；该控制电路还包括自适应调光模块，包括第一光敏器件，所述自适应调光模块与所述PWM脉冲形成模块相连，用于感应环境光强生成调光电压信号来控制所述PWM脉冲形成模块产生的PWM脉冲信号的占空比，以进行调光。本发明通过增设自适应调光模块，使得灯箱具有自适应调光功能，在环境越亮时灯箱也越亮，反之越暗，使广告的效果达到最好。本发明还具有光控功能(在环境亮度达到设定值时，可自动关闭灯箱)；声控功能(在环境声音达到设定值时，灯箱自动变亮)以及LED光衰补偿功能。
文档编号H05B37/02GK102395235SQ20111034485
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者付万钧, 池杭磁, 王雪芳, 龚为乐 申请人:深圳市新超亮特种显示设备有限公司