本發(fā)明涉及調(diào)光玻璃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)光玻璃的驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

調(diào)光玻璃(pdlc)是一種新型特種光電玻璃產(chǎn)品，通過將液晶膜復(fù)合進兩層玻璃中間而形成。使用者能夠通過控制電流的通斷與否來控制玻璃的透明與不透明狀態(tài)。當(dāng)調(diào)光玻璃關(guān)閉電源時，調(diào)光玻璃里面的液晶分子會呈現(xiàn)不規(guī)則的散布狀態(tài)，此時玻璃呈現(xiàn)透光而不透明的外觀狀態(tài)；當(dāng)給調(diào)光玻璃通電后，里面的液晶分子呈現(xiàn)整齊排列，光線可以自由穿透，此時調(diào)光玻璃呈現(xiàn)透明狀態(tài)。

目前，調(diào)光玻璃采用正弦波進行驅(qū)動，如圖1所示，通過是否在調(diào)光玻璃的兩個電極上施加峰峰值電壓v1小于120v、頻率為50hz的正弦波電壓信號，來控制調(diào)光玻璃是否透明或者不透明；由于正弦波的產(chǎn)生是簡單的通過變壓器將110v的交流市電或者220v的交流市電變壓為峰峰值電壓v1小于120v、頻率為50hz的正弦波電壓信號，其優(yōu)點是驅(qū)動電路僅僅由變壓器構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單；缺點是變壓器固定輸出電壓導(dǎo)致驅(qū)動波形幅度不可調(diào)，導(dǎo)致驅(qū)動波形的使用溫度范圍較窄，同時正弦波形使用的驅(qū)動裝置體積大、重量重、成本高，正弦波驅(qū)動時功耗也比較大，平均每平米的功耗一般在5w以上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對調(diào)光玻璃的驅(qū)動波形正弦波的使用溫度范圍較窄的問題，本申請?zhí)峁┮环N調(diào)光玻璃的驅(qū)動裝置，包括溫度傳感器、控制器和方波發(fā)生器；

溫度傳感器與控制器連接，用于檢測調(diào)光玻璃的工作溫度，并將工作溫度反饋至控制器；

控制器與方波發(fā)生器連接，用于根據(jù)工作溫度大于預(yù)設(shè)工作溫度時控制方波發(fā)生器產(chǎn)生第一電壓幅值的方波，及根據(jù)工作溫度小于預(yù)設(shè)工作溫度時控制方波發(fā)生器產(chǎn)生第二電壓幅值的方波；

方波發(fā)生器用于產(chǎn)生驅(qū)動調(diào)光玻璃的第一電壓幅值的方波或第二電壓幅值的方波。

一種實施例中，還包括能量回收電路，能量回收電路用于在方波上升沿和下降沿過程中對調(diào)光玻璃的電壓能量回收。

一種實施例中，能量回收電路包括第一電壓源、第二電壓源、第一零地電壓源、第二零地電壓源、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第五開關(guān)和電感；

第一電壓源通過第一開關(guān)耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第一電極上，第一零地電壓源通過第二開關(guān)耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第一電極上，第二電壓源通過第三開關(guān)耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第二電極上，第二零地電壓源通過第四開關(guān)耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第二電極上，電感一端耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第二電極上，另一端通過第五開關(guān)耦合至調(diào)光玻璃等效電容的第一電極上。

一種實施例中，方波包括正向電壓保持階段、第一下降沿階段、第二下降沿階段、反向電壓保持階段、第一上升沿階段和第二上升沿階段；

能量回收電路于正向電壓保持階段進行第一電壓源的電壓保持，于第一下降沿階段進行反向電壓能量儲能，于第二下降沿階段進行反向電壓能量回收，于反向電壓保持階段進行第二電壓源的電壓保持，于第一上升沿階段進行正向電壓能量儲能，于第二上升沿階段進行正向電壓能量回收。

一種實施例中，控制器還用于檢測方波的波形，并根據(jù)方波處于正向電壓保持階段時產(chǎn)生第一控制信號、處于第一下降沿階段時產(chǎn)生第二控制信號、處于第二下降沿階段時產(chǎn)生第三控制信號、處于反向電壓保持階段時產(chǎn)生第四控制信號、處于第一上升沿階段時產(chǎn)生第五控制信號和處于第二上升沿階段時產(chǎn)生第六控制信號；

第一控制信號用于控制能量回收電路于正向電壓保持階段進行第一電壓源的電壓保持；

第二控制信號用于控制能量回收電路于第一下降沿階段進行反向電壓能量儲能；

第三控制信號用于控制能量回收電路于第二下降沿階段進行反向電壓能量回收；

第四控制信號用于控制能量回收電路于反向電壓保持階段進行所述第二電壓源的電壓保持；

第五控制信號用于控制能量回收電路于第一上升沿階段進行正向電壓能量儲能；

第六控制信號用于控制能量回收電路于第二上升沿階段進行正向電壓能量回收。

一種實施例中，控制器根據(jù)第一控制信號控制第一開關(guān)和第四開關(guān)同時導(dǎo)通及第二開關(guān)、第三開關(guān)和第五開關(guān)同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃等效電容維持第一電壓源的電壓；

控制器根據(jù)第二控制信號控制第五開關(guān)導(dǎo)通及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃等效電容存儲的電壓能量回收至電感中；

控制器根據(jù)第三控制信號控制第五開關(guān)導(dǎo)通及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)同時關(guān)斷，電感中的儲存的電壓能量反向回收至調(diào)光玻璃等效電容中；

控制器根據(jù)第四控制信號控制第二開關(guān)和第三開關(guān)同時導(dǎo)通及第一開關(guān)、第四開關(guān)和第五開關(guān)同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃等效電容維持第二電壓源的電壓；

控制器根據(jù)第五控制信號控制第五開關(guān)導(dǎo)通及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃等效電容存儲的電壓能量回收至電感中；

控制器根據(jù)第六控制信號控制第五開關(guān)導(dǎo)通及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)和第四開關(guān)同時關(guān)斷，電感中的儲存的電壓能量正向回收至調(diào)光玻璃等效電容中。

依據(jù)上述實施例的驅(qū)動裝置，由于根據(jù)調(diào)光玻璃的工作溫度控制方波發(fā)生器產(chǎn)生相應(yīng)幅度的方波，如，當(dāng)工作溫度高時，可以控制方波發(fā)生器產(chǎn)生電壓幅值較低的方波，相反的，當(dāng)工作溫度低時，可以控制方波發(fā)生器產(chǎn)生電壓幅值較高的方波，與變壓器產(chǎn)生的正弦波相比，本申請產(chǎn)生的方波能根據(jù)工作溫度的變化調(diào)節(jié)波形幅度，從而解決了調(diào)光玻璃工作溫度窄的問題。

附圖說明

圖1為驅(qū)動調(diào)光玻璃的正弦波波形圖；

圖2為調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為調(diào)光玻璃的等效電路圖；

圖4為驅(qū)動裝置的原理圖；

圖5為電壓能量回收電路圖；

圖6為方波劃分示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

調(diào)光玻璃的復(fù)合結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括第一透明基板1、第一電極2、液晶層3、第二電極4和第二透明基板5，調(diào)光玻璃的等效電路如圖3所示，包括并聯(lián)的等效電容和電阻；現(xiàn)有技術(shù)中采用正弦波驅(qū)動調(diào)光玻璃，由于正弦波主要利用變壓器產(chǎn)生的，變壓器的結(jié)構(gòu)確定后，正弦波的波形電壓幅度不能輕易改變，如需改變要修改變壓器，實際應(yīng)用中不行，正弦波的波形不變的話，只能在某一溫度范圍內(nèi)工作，例如：出現(xiàn)較低溫度時，由于不能修改變壓器，變壓器輸出的電壓沒有變化，現(xiàn)有正弦波不足以驅(qū)動調(diào)光玻璃，為了解決正弦波驅(qū)動調(diào)光玻璃工作的過程中產(chǎn)生的問題，本例提供一種調(diào)光玻璃的驅(qū)動裝置，包括溫度傳感器、控制器和方波發(fā)生器，其原理圖如圖4所示。

溫度傳感器與控制器信號連接，溫度傳感器用于檢測調(diào)光玻璃的工作溫度，并將工作溫度反饋至控制器，控制器與方波發(fā)生器信號連接，用于根據(jù)工作溫度大于預(yù)設(shè)工作溫度時控制方波發(fā)生器產(chǎn)生第一電壓幅值的方波，及根據(jù)工作溫度小于預(yù)設(shè)工作溫度時控制方波發(fā)生器產(chǎn)生第二電壓幅值的方波；方波發(fā)生器用于產(chǎn)生驅(qū)動調(diào)光玻璃的第一電壓幅值的方波或第二電壓幅值的方波。

具體的，預(yù)設(shè)工作溫度為調(diào)光玻璃工作環(huán)境中的正常溫度，控制器獲取溫度傳感器反饋的工作溫度，經(jīng)判斷，若當(dāng)前的工作溫度大于預(yù)設(shè)工作溫度，說明當(dāng)前工作環(huán)境的溫度較高，需要控制方波發(fā)生器產(chǎn)生一個較低電壓的方波，相反的，若當(dāng)前的工作溫度小于預(yù)設(shè)工作溫度，說明當(dāng)前工作環(huán)境的溫度較低，需要控制方波發(fā)生器產(chǎn)生一個較高電壓的方波。因此，本例的方波發(fā)生器能根據(jù)工作溫度的變化產(chǎn)生幅度大小不同的方波，以擴展調(diào)光玻璃的工作溫度的寬度。

由于方波的每一次上升沿、下降沿都需要將電壓反轉(zhuǎn)，對調(diào)光玻璃的負載電容進行反復(fù)充放電，但，這些電壓能量最終轉(zhuǎn)換為熱能完全消耗在電路上。進一步，為了減少這些電壓能量的損失，本例還包括能量回收電路，能量回收電路用于在方波上升沿和下降沿過程中對調(diào)光玻璃的電壓能量回收。

能量回收電路的電路圖如圖5所示，包括第一電壓源100、第二電壓源101、第一零地電壓源102、第二零地電壓源103、第一開關(guān)104、第二開關(guān)105、第三開關(guān)106、第四開關(guān)107、第五開關(guān)108和電感109；第一電壓源100通過第一開關(guān)104耦合至調(diào)光玻璃的第一電極2上，第一零地電壓源102通過第二開關(guān)105耦合至調(diào)光玻璃的第一電極2上，第二電壓源101通過第三開關(guān)106耦合至調(diào)光玻璃的第二電極4上，第二零地電壓源103通過第四開關(guān)107耦合至調(diào)光玻璃的第二電極4上，電感109一端耦合至調(diào)光玻璃的第二電極4上，另一端通過第五開關(guān)108耦合至調(diào)光玻璃的第一電極2上。

如圖6所示，方波被分為以下幾個階段：正向電壓保持階段t1、第一下降沿階段t2、第二下降沿階段t3、反向電壓保持階段t4、第一上升沿階段t5和第二上升沿階段t6；且電壓能量回收電路于正向電壓保持階段t1進行第一電壓源100的電壓保持，于第一下降沿階段t2進行反向電壓能量儲能，于第二下降t3沿階段進行反向電壓能量回收，于反向電壓保持階段t4進行第二電壓源101的電壓保持，于第一上升沿階段t5進行正向電壓能量儲能，于第二上升沿階段t6進行正向電壓能量回收。

進一步，控制器還用于檢測方波的波形，并檢測到方波處于正向電壓保持階段t1時產(chǎn)生第一控制信號、處于第一下降沿階段t2時產(chǎn)生第二控制信號、處于第二下降沿階段t3時產(chǎn)生第三控制信號、處于反向電壓保持階段t4時產(chǎn)生第四控制信號、處于第一上升沿階段t5時產(chǎn)生第五控制信號和處于第二上升沿階段t6時產(chǎn)生第六控制信號；其中，第一控制信號用于控制能量回收電路于正向電壓保持階段t1進行第一電壓源100的電壓保持；第二控制信號用于控制所述能量回收電路于第一下降沿階段t2進行反向電壓能量儲能；第三控制信號用于控制能量回收電路于第二下降沿階段t3進行反向電壓能量回收；第四控制信號用于控制能量回收電路于反向電壓保持階段t4進行第二電壓源101的電壓保持；第五控制信號用于控制能量回收電路于第一上升沿階段t5進行正向電壓能量儲能；第六控制信號用于控制能量回收電路于第二上升沿階段t6進行正向電壓能量回收。

電壓能量回收的具體過程是：

正向電壓保持階段：控制器根據(jù)第一控制信號控制第一開關(guān)104和第四開關(guān)107同時導(dǎo)通及第二開關(guān)105、第三開關(guān)106和第五開關(guān)108同時關(guān)斷，第一電壓源100的直流電壓通過第一開關(guān)104施加至調(diào)光玻璃的第一電極2上，第二零地電壓源103的零電壓通過第四開關(guān)107施加到調(diào)光玻璃的第二電極4上，此時，調(diào)光玻璃的等效電容維持第一電壓源100的電壓v2。

反向電壓能量儲能階段：控制器根據(jù)第二控制信號控制第五開關(guān)108導(dǎo)通及第一開關(guān)104、第二開關(guān)105、第三開關(guān)106和第四開關(guān)107同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃的等效電容與電感109形成閉合回路，由于等效電容上存儲了電壓能量，該階段等效電容將電壓能量轉(zhuǎn)移至電感109中，當(dāng)?shù)刃щ娙莸碾妷航档偷?v時，電感109上的電流達到最大值，實現(xiàn)將調(diào)光玻璃上的電壓能量回收到電感109中。

反向電壓能量回收階段：控制器根據(jù)第三控制信號控制第五開關(guān)108導(dǎo)通及第一開關(guān)104、第二開關(guān)105、第三開關(guān)106和第四開關(guān)107同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃的等效電容與電感109形成閉合回路，由于電感109存儲了電壓能量，該階段電感109將電壓能量轉(zhuǎn)移到調(diào)光玻璃的等效電容中，當(dāng)?shù)刃щ娙莸碾妷合陆档?v2時，電感109上的電流為0a時，實現(xiàn)將電感109中的儲存的電壓能量反向回收至調(diào)光玻璃中。

上述階段通過電感109和開關(guān)實現(xiàn)了調(diào)光玻璃上正向電壓電壓能量向反向電壓電壓能量的轉(zhuǎn)移和二次利用，節(jié)省80％的驅(qū)動功耗。

反向電壓保持階段：控制器根據(jù)第四控制信號控制第二開關(guān)105和第三開關(guān)106同時導(dǎo)通及第一開關(guān)104、第四開關(guān)107和第五開關(guān)108同時關(guān)斷，第二電壓源101的電壓通過第三開關(guān)106施加到調(diào)光玻璃的第二電極4上，第一零地電壓源102通過第二開關(guān)105施加到調(diào)光玻璃的第一電極2上，調(diào)光玻璃等效電容維持第二電壓源101的電壓-v2。

正向電壓能量儲能階段：控制器根據(jù)第五控制信號控制第五開關(guān)108導(dǎo)通及第一開關(guān)104、第二開關(guān)105、第三開關(guān)106和第四開關(guān)107同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃的等效電容與電感109形成閉合回路，由于等效電容上存儲了電壓能量，該階段等效電容將電壓能量轉(zhuǎn)移至電感109中，當(dāng)?shù)刃щ娙莸碾妷荷仙?v時，電感109上的電流達到最大值，實現(xiàn)將調(diào)光玻璃上的電壓能量回收到電感109中。

正向電壓能量回收階段：控制器根據(jù)第六控制信號控制第五開關(guān)108導(dǎo)通及第一開關(guān)104、第二開關(guān)105、第三開關(guān)106和第四開關(guān)107同時關(guān)斷，調(diào)光玻璃的等效電容與電感109形成閉合回路，由于電感109存儲了電壓能量，該階段電感109將電壓能量轉(zhuǎn)移到調(diào)光玻璃的等效電容中，當(dāng)?shù)刃щ娙莸碾妷荷仙絭2時，電感109上的電流為0a時，實現(xiàn)將電感109中的儲存的電壓能量反向回收至調(diào)光玻璃中。

本例采用能量回收電路，僅需要最初給一個高電壓激勵，后續(xù)通過電感將負載上已經(jīng)充好的電壓能量在電壓反轉(zhuǎn)過程中再次回送給負載，極大減少了電壓能量消耗。例如：正負40v方波在每次電壓反轉(zhuǎn)過程中只有15％的電壓能量被消耗掉，節(jié)省了85％的電壓能量。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。