一种台灯的自动调光电路

1.本实用新型涉及一种台灯电路，具体涉及一种台灯的自动调光电路。


背景技术：

2.目前具有调光功能的台灯其调光方式主要是通过手动旋钮来调节，这种调节方式并不容易精确控制亮度的调节，并且现有的调光台灯并不具备根据使用环境的亮度自动调光功能，有鉴于此，发明人对台灯的调光电路进行了改进设计，使之具备自动调光功能，本案由此产生。


技术实现要素：

3.本实用新型公开一种台灯的自动调光电路，可以通过检测环境光线亮度实现亮度的自我调节，并且台灯亮度调节范围大可有效适应各种环境，适用范围较广。
4.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
5.一种台灯的自动调光电路，包括电源、pi控制电路、pwm发生电路和buck电路，所述pi控制电路包括滑动变阻器r9、光敏电阻r5和运算放大器o2，滑动变阻器r9电压和光敏电阻r5电压分别输送至运算放大器o2的异相输入端，运算放大器o2通过比较滑动变阻器r9电压和光敏电阻电压来调整pi控制电路输出电压，pi控制电路输出电压通过另一滑动变阻器r18输入至pwm发生电路中pwm发生芯片的输入端，pwm发生电路的输出电压输送至buck电路进行降压，buck电路输出电压给台灯供电。
6.进一步，所述滑动变阻器r9电压先输送至运算放大器o3的同相输入端后再输送至运算放大器o2的异相输入端，光敏电阻r5电压先输送至运算放大器o1的同相输入端后再输送至运算放大器o2的异相输入端。
7.进一步，所述pi控制电路包括电阻r1、r2、r3、r4、r6、r7、r8、r10，电容c1、c2、c3、c4、c5，单向二极管d1、d2，滑动变阻器r9，光敏电阻r5，运算放大器o1、o2、o3；+10v电源通过电阻r2与光敏电阻r5、电容c2相连后接地，光敏电阻r5与电容c2并联，电阻r2与电阻r4连接后一端接电容c3另一端接运算放大器o1的同相输入端，电容c3另一端接地，运算放大器o1的输出端与异相输入端连接，运算放大器01的输出端与单向二极管d1、电阻r3串联后接入运算放大器o2的异相输入端；+10v电源通过电阻r7与滑动变阻器r9、电容c4相连后接地，滑动变阻器r9与电容c4并联，滑动变阻器r9的滑动端与电阻r10连接后一端接电容c5另一端接运算放大器o3的同相输入端，电容c5另一端接地，运算放大器o3的输出端与异相输入端连接，运算放大器03的输出端与单向二极管d2、电阻r8串联后接入运算放大器o2的异相输入端；运算放大器o2的同相输入端连接电阻r6后接地，运算放大器o2的异相输入端还连接电阻r1、电容c1后与运算放大器o2的输出端连接。
8.进一步，所述pwm发生电路包括滑动变阻器r16、滑动变阻器r18、电阻r11、r12、电容c9和pwm发生芯片sg3525an，pwm发生芯片的vc脚输出电压并传给buck电路，pwm发生芯片的in+脚连接滑动变阻器r18滑动端，pwm发生芯片的rt脚连接电阻r12和r16后接地，pwm发
生芯片的disc脚与ct脚相连后通过电容c9接地，pwm发生芯片的cmpen脚与in
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、in+脚相接，pwm发生芯片的vref脚通过电阻r11与buck电路输入端相连，pwm发生芯片的vcc脚接+10v电压，pwm发生芯片的outa脚、outb脚、sd脚、gnd脚均接地。
9.进一步，所述buck电路包括电阻r13、r14、r15、r17、r19、r20，电容c6、c7、c8、c10、c11、c12，电感l1和tps54260芯片；tps54260芯片的vin脚与pwm发生芯片的vc脚相连，tps54260芯片的vin脚通过电容c7接地、vin脚通过电阻r13与en脚相接，en脚通过电阻r19接地，电阻r15与电容c12串联后再与电容c11并联，电阻r15一端连接tps54260芯片的comp脚，电容c12另一端接地；tps54260芯片的ss脚通过电容c10接地，tps54260芯片的rt脚通过电阻r20接地，tps54260芯片的boot脚通过电容c6与ph脚相接，ph脚通过电感l1、电阻r14与vsense脚相连，同时vsense脚连接电阻r17后接地，电感l1输出端后输出电压供给台灯。
10.本实用新型所公开的台灯自动调光电路，具有根据环境自动调光功能，其中pi控制电路采用pi控制，将环境亮度的反馈电压与滑动变阻器电压进行比较后调整输出电压，与此同时，滑动变阻器的阻值可变，用户可根据自己的习惯通过调整滑动变阻器的阻值，改变台灯的基础亮度；pwm发生芯片简单可靠及使用方便灵活，内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、pwm锁存器，有过流保护功能；buck电路芯片具有欠压保护、高性能、高可靠性等优点。
附图说明
11.图1为本实用新型实施例中自动调光电路图。
具体实施方式
12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
13.本实施例公开一种台灯的自动调光电路，如图1所示，整个台灯电路包括电源、pi控制电路、pwm发生电路、buck电路。下面将结合图1对电路结构详细说明。
14.其中，电源采用两节5v电池组成，方便更换电池。pi控制电路包括电阻r1、r2、r3、r4、r6、r7、r8、r10，电容c1、c2、c3、c4、c5，单向二极管d1、d2，滑动变阻器r9，光敏电阻r5，运算放大器o1、o2、o3。+10v电压输入到pi控制电路当中，为滑动变阻器r9电压和光敏电阻r5电压提供基准电压，即+10v电源通过电阻r2与光敏电阻r5、电容c2相连后接地，光敏电阻r5与电容c2并联，电阻r2与电阻r4连接后一端接电容c3另一端接运算放大器o1的同相输入端，电容c3另一端接地，运算放大器o1的输出端与异相输入端连接，运算放大器01的输出端与单向二极管d1、电阻r3串联后接入运算放大器o2的异相输入端；+10v电源通过电阻r7与滑动变阻器r9、电容c4相连后接地，滑动变阻器r9与电容c4并联，滑动变阻器r9的滑动端与电阻r10连接后一端接电容c5另一端接运算放大器o3的同相输入端，电容c5另一端接地，运算放大器o3的输出端与异相输入端连接，运算放大器03的输出端与单向二极管d2、电阻r8串联后接入运算放大器o2的异相输入端；运算放大器o2的同相输入端连接电阻r6后接地，运算放大器o2的异相输入端还连接电阻r1、电容c1后与运算放大器o2的输出端连接。滑动变阻器r9的阻值可调，通过改变该阻值可以改变台灯的基础亮度。运算放大器o1、o3稳定光敏电阻r5电压和滑动变阻器r9电压。当环境亮度发生变化时，光敏电阻r5阻值发生变化再
与电阻r2分压后，光敏电阻r5的电压发生变化。与此同时，滑动变阻器r9与电阻r7进行分压，与光敏电阻r5的电压一同输入到运算放大器o2的异相输入端后，经过pi控制，运算放大器o2的输出端的电压也随之发生变化，该电路起到根据环境改变电压的作用。
15.pwm发生电路由sg3525an芯片和外围电路构成，其中，sg3525an芯片简单可靠及使用方便灵活，内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、pwm锁存器，有过流保护功能。pwm发生电路具体包括滑动变阻器r16、滑动变阻器r18、电阻r11、r12、电容c9和pwm发生芯片sg3525an，pwm发生芯片的vc脚输出电压并传给buck电路，pwm发生芯片的in+脚连接滑动变阻器r18滑动端，pwm发生芯片的rt脚连接电阻r12和r16后接地，pwm发生芯片的disc脚与ct脚相连后通过电容c9接地，pwm发生芯片的cmpen脚与in
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、in+脚相接，pwm发生芯片的vref脚通过电阻r11与buck电路输入端相连，pwm发生芯片的vcc脚接+10v电压，pwm发生芯片的outa脚、outb脚、sd脚、gnd脚均接地。pi控制器的输出电压通过滑动变阻器r18传入sg3525an芯片的in+脚，进而使pwm的占空比发生变化，再通过sg3525an芯片的vc脚输出电压给buck电路。其中，改变滑动变阻器r18的阻值可以改变sg3525an芯片的in+脚的输入电压，可以进一步改变该电路的pwm占空比调节能力，滑动变阻器r18阻值越小，占空比调节能力则越小。
16.buck电路由tps54260芯片以及外围电路构成，tps54260芯片具有欠压保护、高性能、高可靠性、效率较高等优点，同时可实现快速瞬态响应、简单外部补偿以及高灵活组件选择的功能，可承受电压较大，较低电路风险。tps54260芯片的输入电压为3.5v
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60v，能承受的输入电压较大。buck电路具体包括电阻r13、r14、r15、r17、r19、r20，电容c6、c7、c8、c10、c11、c12，电感l1和tps54260芯片；tps54260芯片的vin脚与pwm发生芯片的vc脚相连，tps54260芯片的vin脚通过电容c7接地、vin脚通过电阻r13与en脚相接，en脚通过电阻r19接地，电阻r15与电容c12串联后再与电容c11并联，电阻r15一端连接tps54260芯片的comp脚，电容c12另一端接地；tps54260芯片的ss脚通过电容c10接地，tps54260芯片的rt脚通过电阻r20接地，tps54260芯片的boot脚通过电容c6与ph脚相接，ph脚通过电感l1、电阻r14与vsense脚相连，同时vsense脚连接电阻r17后接地，电感l1输出端后输出电压供给台灯。该电路的功能主要是对pwm发生电路的输出电压进行降压。pwm发生电路的输出电压传入buck芯片的vin脚作为buck电路的输入电压，经过buck电路实现降压，随后tps54260芯片的ph脚经过电感后输出电压供给台灯。
17.上述的自动调光电路的工作原理为：当环境亮度发生变化时，光敏电阻r5的阻值发生变化，此时再与电阻r2分压后，光敏电阻r5的电压发生变化。与此同时，滑动变阻器r9与电阻r7进行分压，滑动变阻器r9的阻值可调，通过改变该阻值而改变台灯的基础亮度。光敏电压r5的电压和滑动变阻器r9的电压分别输入到运算放大器01和运算放大器03的同相输入端后电压更加稳定，再一同输入到运算放大器02的异相输入端后，经过pi控制后运算放大器02的输出端电压也随光敏电阻r5电压变化而变化，起到自动调节的作用。运算放大器02的输出电压经过滑动变阻器r18后输入到sg3525芯片的in+端，作为pwm发生电路的输入电压。pi控制电路的输出电压发生变化进而改变pwm发生电路的输入电压，进而改变pwm发生电路的pwm占空比，从而改变pwm发生电路的输出电压。同时滑动变阻器r18阻值的变化也可改变pwm波发生电路的pwm占空比，进而可初步改变pwm发生电路的pwm占空比调节能力，滑动变阻器r18阻值越小，占空比调节能力则越小。再然后，pwm发生电路的输出电压输
入tps54260的vin脚，作为buck电路的输入电压，经过buck电路实现降压，最后从tps54260芯片的ph脚输出电压，供给台灯。
18.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。