本發(fā)明涉及LED照明控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種過零檢測電路。

背景技術(shù)：

LED作為一種新的照明光源，由于其具有光效稿、耗電量少、壽命長等優(yōu)勢，在各種照明中的應(yīng)用越來越廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，在對LED燈進行控制時，為避免布設(shè)專門的通訊線從而抬高LED照明的成本，通常使用現(xiàn)有的電力線載波來傳輸對LED的照明控制信息。

電力線載波通信技術(shù)是一種通過市電的供電線路來進行數(shù)據(jù)通信的技術(shù)。在電力線載波通信系統(tǒng)中，為了傳輸LED的照明控制信息，通常需要檢測市電的過零點。雖然現(xiàn)有技術(shù)中的市電過零檢測電路種類繁多，但大多數(shù)電路結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，這樣一方面提高了成本，另一方面，復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)背后的不穩(wěn)定性與不可靠性也會隨之增加，而且出現(xiàn)故障后需檢測和維修的點也會隨之增加。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中用于傳輸LED照明控制信息的過零檢測電路還有待改進與優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種過零檢測電路，使得過零檢測的電路結(jié)構(gòu)更加簡化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種過零檢測電路，包括：單向?qū)刂齐娐贰⒐怦钇骷?、脈沖產(chǎn)生電路以及微處理器；

所述單向?qū)刂齐娐?，用于對輸入的交流電進行轉(zhuǎn)換，以向所述光耦器件輸出一單向電流信號；

所述光耦器件，在所述單向電流信號的驅(qū)動下處于導(dǎo)通狀態(tài)，以及在無所述單向電流信號時處于關(guān)斷狀態(tài)；

所述脈沖產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述光耦器件的導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)，向所述微處理器提供一單向脈沖信號；

所述微處理器，用于檢測所述單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)所述時間間隔計算出所述交流電的過零點。

其中，所述單向?qū)刂齐娐?，具體包括：

單向?qū)K，其輸入端連接所述交流電的火線；

恒流模塊，其輸入端連接所述單向?qū)K的輸出端，其輸出端連接所述光耦器件中發(fā)光二極管的正極。

其中，所述單向?qū)K，具體包括：

二極管，其正極作為所述單向?qū)K的輸入端，與所述交流電的火線相連，其負(fù)極作為所述單向?qū)K的輸出端，與所述恒流模塊的輸入端相連；或者，

二極管，其正極作為所述單向?qū)K的輸入端，與所述交流電的火線相連；其負(fù)極作為所述單向?qū)K的輸出端，與所述恒流模塊的輸入端相連；第一電阻，其一端與所述二極管的正極相連；第二電阻，其一端分別與所述第一電阻的另一端以及所述二極管的負(fù)極相連；其另一端作為所述單向?qū)K的第三端，與所述交流電的零線以及所述光耦器件中發(fā)光二極管的負(fù)極相連。

其中，所述恒流模塊，具體包括：

第一三極管，其射極作為所述恒流模塊的輸入端，與所述二極管的負(fù)極連接；第三電阻，其一端作為所述恒流模塊的第三端，與所述交流電的零線及所述光耦器件中發(fā)光二極管的負(fù)極連接；其另一端連接所述第一三極管的集極；第二三極管，其集極作為所述恒流模塊的輸出端，連接所述光耦器件中發(fā)光二極管的正極；其基極與所述第一三極管的集極連接；其射極與所述第一三極管的基極連接；第四電阻，其一端與所述第一三極管的射極連接，其另一端連接所述第二三極管的射極。

其中，所述恒流模塊，具體包括：

第五電阻，其一端作為所述恒流模塊的輸入端，與所述二極管的負(fù)極連接；其另一端作為所述恒流模塊的輸出端，連接所述光耦器件中發(fā)光二極管的正極。

其中，所述光耦器件中發(fā)光三級管的射極接地，集極連接所述微處理器。

其中，所述脈沖產(chǎn)生電路具體為一上拉電路，所述上拉電路包括：第六電阻，其一端接工作電壓，另一端連接所述光耦器件中發(fā)光三級管的集極；或，

所述脈沖產(chǎn)生電路具體為一下拉電路，所述下拉電路包括：第六電阻，其一端接地，另一端連接所述光耦器件中發(fā)光三級管的射極。

其中，所述微處理器，還用于：預(yù)設(shè)所述交流電的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值；以及根據(jù)所述誤差值，對所述計算出的過零點進行校正。

其中，所述微處理器，還用于：查找檢測出的所述時間間隔對應(yīng)的所述過零點與實際過零點之間的誤差值；以及根據(jù)所述誤差值，對所述計算出的過零點進行校正。

其中，所述微處理器，還用于：

根據(jù)計算出的過零點，識別所述交流電當(dāng)前交流周期中攜帶的LED照明控制信息。

本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明實施方式中，通過單向?qū)刂齐娐穼斎氲慕涣麟娺M行轉(zhuǎn)換，進而生成控制光耦器件的導(dǎo)通與關(guān)斷的單向電流信號。同時通過脈沖產(chǎn)生電路與光耦器件的相互配合，實現(xiàn)向微處理器體提供一個與輸入的交流電的過零點對應(yīng)的單向脈沖信號，通過檢測單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，進而計算出交流電的過零點，本發(fā)明實施方式通過簡單的電路結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的過零檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中單向?qū)刂齐娐返膶嵤├慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的過零檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4A是輸入單向?qū)K交流電的示意圖；

圖4B是單向?qū)K輸出的高幅值的單向的電流信號的示意圖；

圖5是恒流模塊輸出的單向電流信號的示意圖；

圖6是微處理器接收到的理想狀態(tài)下的單向脈沖信號的示意圖；

圖7是微處理器接收到的實際情況下的單向脈沖信號的示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的過零檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的過零檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實施方式的過零檢測電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是脈沖產(chǎn)生電路的實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實施方式涉及一種過零檢測電路，如圖1所示，其包括：單向?qū)刂齐娐?1、光耦器件12、脈沖產(chǎn)生電路13以及微處理器14。

單向?qū)刂齐娐?1，其用于對輸入的交流電(如市電)進行轉(zhuǎn)換，其目的是向光耦器件12提供一個單向電流信號。由于光耦器件12具有單向?qū)ㄌ匦?，因此單向?qū)刂齐娐?1提供的單向電流信號具體為驅(qū)動光耦器件12工作于導(dǎo)通狀態(tài)的單向電流信號。并且，由于該單向電流信號是根據(jù)交流電轉(zhuǎn)換而來的，因此單向?qū)刂齐娐?1提供給光耦器件12的單向電流信號是一個間斷或者說不連續(xù)的單向電流信號。因此，當(dāng)單向?qū)刂齐娐?1未輸出單向電流信號時，光耦器件12處于關(guān)斷狀態(tài)。由于單向?qū)刂齐娐?1提供給光耦器件12的單向電流信號是間斷的，因此光耦器件12的工作狀態(tài)為時而導(dǎo)通，時而關(guān)斷。

脈沖產(chǎn)生電路13，用于根據(jù)光耦器件12的導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)，向微處理器14提供一單向脈沖信號。具體地，脈沖產(chǎn)生電路13，在光耦器件12處于關(guān)斷狀態(tài)時，持續(xù)向微處理器14提供一高電平信號或低電平信號；在光耦器件12處于導(dǎo)通狀態(tài)時，持續(xù)向微處理器14提供一低電平信號或高電平信號。由于光耦器件12時而導(dǎo)通，時而關(guān)斷，因此相應(yīng)地脈沖產(chǎn)生電路13時而向微處理器14提供一高電平信號，時而向微處理器14提供一低電平信號，如此反復(fù)，從而形成了一單向脈沖信號。

微處理器14，具體用于檢測單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)時間間隔計算出交流電的過零點。具體地，由于交流電經(jīng)單向?qū)刂齐娐?1轉(zhuǎn)換后，只有一個方向的電流信號，即前文所說的單向電流信號通過，另一半電流被截斷。而該單向電流信號又用于驅(qū)動光耦器件12的導(dǎo)通，并且在光耦器件12導(dǎo)通時，脈沖產(chǎn)生電路13開始向微處理器14提供低電平信號或高電平信號。由此可以得出：交流電的過零點分別對應(yīng)單向脈沖信號的上升沿與下降沿。因此，微處理器14在檢測出單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔之后，可以反向推導(dǎo)出交流電的過零點。

本發(fā)明實施方式中，通過單向?qū)刂齐娐穼斎氲慕涣麟娺M行轉(zhuǎn)換，進而生成控制光耦器件的導(dǎo)通與關(guān)斷的單向電流信號。同時通過脈沖產(chǎn)生電路與光耦器件的相互配合，實現(xiàn)向微處理器提供一個與輸入的交流電的過零點對應(yīng)的單向脈沖信號，通過檢測單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，進而計算出交流電的過零點，本發(fā)明實施方式通過簡單的電路結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

需要說明的是，在具體實現(xiàn)中，如圖2所示，單向?qū)刂齐娐?1具體可以包括兩個部分，即：單向?qū)K111，以及恒流模塊112。

其中，單向?qū)K111，其輸入端連接交流電的火線L，其輸出端連接恒流模塊112，用于對輸入的交流電進行轉(zhuǎn)換，向恒流模塊112輸出一高幅值的單向的電流信號。

恒流模塊112，其輸入端連接單向?qū)K111的輸出端，其輸出端連接光耦器件12中發(fā)光二極管的正極，用于對單向?qū)K111輸入的高幅值的單向的電流信號進行恒流處理，輸出一較低幅值的單向的電流信號，即前文所說的單向電流信號至光耦器件12。需要對單向?qū)K111輸出的高幅值的單向的電流信號進行恒流處理的原因是：由于光耦器件12的阻抗很小，若輸入光耦器件12的電流過大，則可能會損壞光耦器件12。進行恒流處理后，使得大部分的壓差都加到恒流模塊112，從而能使光耦器件12工作于一個相對穩(wěn)定的電流環(huán)境下，起到保護光耦器件12的作用。

本發(fā)明的第二實施方式涉及一種過零檢測電路。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在第二實施方式中，對單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)進行了細(xì)化。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)僅僅作為示例。

如圖3所示，是本發(fā)明的第二實施方式涉及的過零檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111具體包括：二級管D1，二級管D1的正極作為單向?qū)K111的輸入端，與交流電的火線L相連，二級管D1的負(fù)極作為單向?qū)K111的輸出端，與恒流模塊112的輸入端相連。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中恒流模塊112具體包括：三極管Q1，三極管Q1具體為PNP型三極管，其射極作為恒流模塊112的輸入端，與二極管D1的負(fù)極連接。電阻R1，其一端作為恒流模塊112的第三端，與交流電的零線N及光耦器件U1(即光耦器件12)中發(fā)光二極管的負(fù)極連接，其另一端連接三極管Q1的集極。三極管Q2，三極管Q2具體為PNP型三極管，其集極作為恒流模塊112的輸出端，連接光耦器件U1中發(fā)光二極管的正極，其基極與三極管Q1的集極連接，其射極與三極管Q1的基極連接。電阻R2，其一端與三極管R1的射極連接，其另一端連接三極管Q2的射極。

其中，光耦器件U1中發(fā)光三級管的射極接地，集極連接微處理器(MCU)14。而脈沖產(chǎn)生電路13具體可以為一上拉電路，該上拉電路包括：電阻R3，其一端接工作電壓VCC，另一端連接光耦器件U1中發(fā)光三級管的集極。需要說明的是，上拉電路還可以有其他組成形式，例如通過多個電阻的組合，只要能實現(xiàn)上拉的功能，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明實施方式的過零檢測電路在工作時，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1導(dǎo)通，二極管D1的負(fù)極輸出一高幅值的單向的電流信號，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1截止，二極管D1不會輸出電流信號。即是說，交流電經(jīng)過二極管D1之后，從二極管D1的負(fù)極輸出的高幅值的單向的電流信號。即是說如圖4A所示的交流電經(jīng)二極管D1之后，能夠得到如圖4B所示的高幅值的單向的電流信號。該高幅值的單向的電流信號經(jīng)過恒流模塊112時，使三極管Q1、三極管Q2導(dǎo)通，并通過三極管Q2的集極輸出低幅值的單向的電流信號，即前文所說的單向電流信號，如圖5所示。圖5所示的單向?qū)ㄐ盘柺构怦钇骷1中的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，從而使得光耦器件U1中的晶體三極管導(dǎo)通，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間有電流流過，因此電阻R3兩端產(chǎn)生壓差，當(dāng)電阻R3的阻值取得合適時，可以使得MCU持續(xù)接收到一個低電平信號。MCU一直接收到低電平信號，直到火線L接收到交流電的負(fù)半周時，此時由于二極管D1截止，相應(yīng)地，三極管Q1、三極管Q2截止，光耦器件U1中的發(fā)光二極管和晶體三極管均關(guān)斷，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間沒有電流流過，電阻R3兩端不會產(chǎn)生壓差，電阻R3此時相當(dāng)于一根導(dǎo)線，因此此時MCU接收到一個高電平信號。由于單向電流信號是間斷的，因此光耦器件U1的導(dǎo)通與關(guān)斷也是間斷的，相應(yīng)地，MCU一段時間接收到高電平信號，一段時間接收到低電平信號，如此循環(huán)，從而形成一個單向脈沖信號，理論上來說，MCU接收到的單向脈沖信號可以如圖6所示。該單向脈沖信號上升沿和下降沿均對應(yīng)于該交流電的過零點。

MCU通過計算單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)計算出的時間間隔反向推出交流電的過零點，實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

需要說明的是，圖6中所示的MCU接收到的單向脈沖信號，是理想狀態(tài)下的示意圖。實際使用中，由于電路元器件的影響，交流電的實際過零點與計算出的過零點之間存在一定的誤差，即計算出的過零點在實際過零點附近。例如，由于光耦器件U1存在啟動電流，因此，當(dāng)單向?qū)刂齐娐?1剛輸出單向電流信號時，由于該單向電流信號可能沒有達到光耦器件U1的啟動電流而使得光耦器件U1未能導(dǎo)通。由于此時光耦器件U1沒有導(dǎo)通，因此MCU此時接收到的信號仍然是高電平信號，而非低電平信號，然而實際上此時已經(jīng)是交流電的過零點。只有等到單向?qū)刂齐娐?1輸出的單向電流信號達到光耦器件U1的啟動電流時，光耦器件U1才能導(dǎo)通，此時MCU接收到的信號由高電平信號變成低電平信號。由此可見，單向脈沖信號的下降沿相對于交流電的實際過零點有一定的滯后。

光耦器件U1處于導(dǎo)通時，MCU接收到的信號持續(xù)接收到低電平信號，當(dāng)單向?qū)刂齐娐?1輸出的單向電流信號未達到光耦器件U1的啟動電流時，此時光耦器件U1關(guān)斷，相應(yīng)地，此時MCU接收到的信號由低電平信號變成高電平信號，然而此時交流電的過零點并未到來。由此可見，單向脈沖信號的上升沿相對于交流電的實際過零點有一定的提前。

基于上述分析,可見，本發(fā)明實施方式MCU實際接收到的單向脈沖信號的示意圖可以如圖7所示。圖7中，虛線部分表示的是交流電的實際過零點，而該單向脈沖信號的上升沿或下降沿對應(yīng)的是計算出的過零點。為提高過零檢測的精度，提升LED照明控制信息的傳輸正確率，MCU有必要對計算出的過零點進行校正。

MCU在對計算出的過零點進行校正時，有很多方法，本發(fā)明實施方式將分別進行介紹，當(dāng)然，對該計算出的過零點的校正方法也可以運用于后文的實施方式中。

第一種校正方法是，MCU預(yù)設(shè)計算出的過零點與交流電的實際過零點之間的誤差值，該誤差值可以為一固定值T₀。此時無論單向脈沖信號對應(yīng)的是哪個交流周期，在對計算出的過零點進行校正時，均使用該固定值T₀。

第一種校正方法時，MCU查找上升沿與下降沿之間的時間間隔對應(yīng)的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值。此時，該誤差值為一變化值T，上升沿與下降沿之間的時間間隔不同，該時間間隔對應(yīng)的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值則不同。例如，圖7中，t₁對應(yīng)的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值T₁，t₂對應(yīng)的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值T₂。，MCU根據(jù)查找到的當(dāng)前時間間隔對應(yīng)的計算出的過零點與實際過零點之間的誤差值，對計算出的過零點進行校正。

當(dāng)然，MCU在對計算出的過零點進行校正時，除上述提到的方法之外，也可以采用其他的方法，只要能夠找到計算出的過零點與交流電的實際過零點之間的規(guī)律即可。

另外，可以理解的是，脈沖產(chǎn)生電路13也可以為一下拉電路，當(dāng)脈沖產(chǎn)生電路13為下拉電路時，如圖11所示，該下拉電路包括：電阻R3，電阻R3的一端接地，另一端連接光耦器件U1中發(fā)光三級管的射極。需要說明的是，上拉電路還可以有其他組成形式，例如通過多個電阻的組合，只要能實現(xiàn)上拉的功能，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

當(dāng)脈沖產(chǎn)生電路13為下拉電路時，其工作原理與上拉電路類似，只是產(chǎn)生的單向脈沖信號剛好相反，即當(dāng)上拉電路產(chǎn)生高電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生低電平信號，當(dāng)上拉電路產(chǎn)生低電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生高電平信號，本文將不再詳細(xì)描述。

本發(fā)明的第三實施方式涉及一種過零檢測電路。第三實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在第三實施方式中，對單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)細(xì)化。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)僅僅作為示例。

如圖8所示，是本發(fā)明的第三實施方式涉及的過零檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111具體包括：二極管D1，二極管D1的正極作為單向?qū)K111的輸入端，與交流電的火線L相連；二極管D1的負(fù)極作為單向?qū)K111的輸出端，與恒流模塊112的輸入端相連。電阻R4，其一端與二極管D1的正極相連。電阻R5，其一端分別與電阻R4的另一端以及二極管D1的負(fù)極相連，其另一端作為單向?qū)K111的第三端，與交流電的零線N以及光耦器件U1中發(fā)光二極管的負(fù)極相連。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中恒流模塊112具體包括：三極管Q1，三極管Q1具體為PNP型三極管，其射極作為恒流模塊112的輸入端，與二極管D1的負(fù)極連接。電阻R1，其一端作為恒流模塊112的第三端，與交流電的零線N及光耦器件U1中發(fā)光二極管的負(fù)極連接，其另一端連接三極管Q1的集極。三極管Q2，三極管Q2具體為PNP型三極管，其集極作為恒流模塊112的輸出端，連接光耦器件U1中發(fā)光二極管的正極，其基極與三極管Q1的集極連接，其射極與三極管Q1的基極連接。電阻R2，其一端與三極管R1的射極連接，其另一端連接三極管Q2的射極。

其中，光耦器件U1中發(fā)光三級管的射極接地，集極連接微處理器(MCU)14。而脈沖產(chǎn)生電路13具體可以為一上拉電路，該上拉電路包括：電阻R3，其一端接工作電壓VCC，另一端連接光耦器件U1中發(fā)光三級管的集極。需要說明的是，上拉電路還可以有其他組成形式，例如通過多個電阻的組合，只要能實現(xiàn)上拉的功能，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明實施方式的過零檢測電路在工作時，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1導(dǎo)通，二極管D1的負(fù)極輸出一高幅值的單向的電流信號，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1截止，二極管D1不會輸出電流信號。即是說，交流電經(jīng)過二極管D1之后，從二極管D1的負(fù)極輸出的高幅值的單向的電流信號。即是說，如圖4A所示的交流電經(jīng)二極管D1之后，能夠得到如圖4B所示的高幅值的單向的電流信號。該高幅值的單向的電流信號經(jīng)過恒流模塊112時，使三極管Q1、三極管Q2導(dǎo)通，并通過三極管Q2的集極輸出低幅值的單向的電流信號，即前文所說的單向電流信號，如圖5所示。圖5所示的單向?qū)ㄐ盘柺构怦钇骷1中的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，從而使得光耦器件U1中的晶體三極管導(dǎo)通，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間有電流流過，因此電阻R3兩端產(chǎn)生壓差，當(dāng)電阻R3的阻值取得合適時，可以使得MCU持續(xù)接收到一個低電平信號。MCU一直接收到低電平信號，直到火線L接收到交流電的負(fù)半周時，此時由于二極管D1截止，相應(yīng)地，三極管Q1、三極管Q2截止，光耦器件U1中的發(fā)光二極管和晶體三極管均關(guān)斷，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間沒有電流流過，電阻R3兩端不會產(chǎn)生壓差，電阻R3此時相當(dāng)于一根導(dǎo)線，因此此時MCU接收到一個高電平信號，即VCC。由于單向電流信號是間斷的，因此光耦器件U1的導(dǎo)通與關(guān)斷也是間斷的，相應(yīng)地，MCU一段時間接收到高電平信號，一段時間接收到低電平信號，如此循環(huán)，從而形成一個單向脈沖信號。理論上來說，MCU接收到的單向脈沖信號可以如圖6所示。該單向脈沖信號上升沿和下降沿均對應(yīng)于該交流電的過零點。

MCU通過計算單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)計算出的時間間隔反向推出交流電的過零點，實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

需要說明的是，和第二實施方式相同的是，圖6中所示的MCU接收到的單向脈沖信號，是理想狀態(tài)下的示意圖。實際使用中，由于電路元器件的影響，交流電的實際過零點與檢測到的過零點之間存在一定的誤差，即檢測到的過零點在實際過零點附近。因此，為提高檢測精度，本實施方式中也需要對計算出的過零點進行校正。在對計算出的過零點進行校正時，同樣可以采用第二實施方式中提到的兩種校正方法，在本實施方式中不再贅述。

另外，可以理解的是，脈沖產(chǎn)生電路13也可以為一下拉電路，通過調(diào)整該下拉電路與光耦器件U1的連接方式，同樣也可以實現(xiàn)產(chǎn)生單向脈沖信號的功能。下拉電路的具體結(jié)構(gòu)可以參見圖11。當(dāng)脈沖產(chǎn)生電路13為下拉電路時，其工作原理與上拉電路類似，只是產(chǎn)生的單向脈沖信號剛好相反，即當(dāng)上拉電路產(chǎn)生高電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生低電平信號，當(dāng)上拉電路產(chǎn)生低電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生高電平信號，本文將不再詳細(xì)描述。

本發(fā)明的第四實施方式涉及一種過零檢測電路。第四實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在第四實施方式中，對單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)細(xì)化。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)僅僅作為示例。

如圖9所示，是本發(fā)明的第四實施方式涉及的過零檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111具體包括：二級管D1，二級管D1的正極作為單向?qū)K111的輸入端，與交流電的火線L相連，二級管D1的負(fù)極作為單向?qū)K111的輸出端，與恒流模塊112的輸入端相連。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中恒流模塊112具體包括：恒流二極管D2，恒流二極管D2的一端作為恒流模塊112的輸入端，與二極管D1的負(fù)極連接，恒流二極管D2的另一端作為恒流模塊112的輸出端，連接光耦器件U1中發(fā)光二極管的正極。

其中，光耦器件U1中發(fā)光三級管的射極接地，集極連接微處理器(MCU)14。而脈沖產(chǎn)生電路13具體可以為一上拉電路，該上拉電路包括：電阻R3，其一端接工作電壓VCC，另一端連接光耦器件U1中發(fā)光三級管的集極。需要說明的是，上拉電路還可以有其他組成形式，例如通過多個電阻的組合，只要能實現(xiàn)上拉的功能，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明實施方式的過零檢測電路在工作時，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1導(dǎo)通，二極管D1的負(fù)極輸出一高幅值的單向的電流信號，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1截止，二極管D1不會輸出電流信號。即是說，交流電經(jīng)過二極管D1之后，從二極管D1的負(fù)極輸出的高幅值的單向的電流信號。即是說，如圖4A所示的交流電經(jīng)二極管D1之后，能夠得到如圖4B所示的高幅值的單向的電流信號。該高幅值的單向的電流信號經(jīng)過恒流二極管D2時，由于恒流二極管D2的恒流作用，從恒流二極管D2的另一端輸出低幅值的單向的電流信號，即前文所說的單向電流信號，如圖5所示。圖5所示的單向?qū)ㄐ盘柺构怦钇骷1中的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，從而使得光耦器件U1中的晶體三極管導(dǎo)通，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間有電流流過，因此，在電阻R3兩端產(chǎn)生壓差，當(dāng)電阻R3的阻值取值合適時，可以使得MCU持續(xù)接收到一個低電平信號。MCU一直接收到低電平信號，直到火線L接收到交流電的負(fù)半周時，此時由于二極管D1截止，相應(yīng)地，恒流二極管D2截止，光耦器件U1中的發(fā)光二極管和晶體三極管均關(guān)斷，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間沒有電流流過，電阻R3兩端不會產(chǎn)生壓差，電阻R3此時相當(dāng)于一根導(dǎo)線，因此此時MCU接收到一個高電平信號，即VCC。由于單向電流信號是間斷的，因此光耦器件U1的導(dǎo)通與關(guān)斷也是間斷的，相應(yīng)地，MCU一段時間接收到高電平信號，一段時間接收到低電平信號，上述過程不斷循環(huán)，從而形成一個單向脈沖信號，理論上來說，MCU接收到的單向脈沖信號可以如圖6所示。該單向脈沖信號上升沿和下降沿均對應(yīng)于該交流電的過零點。

MCU通過計算單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)計算出的時間間隔反向推出交流電的過零點，實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

需要說明的是，和第二實施方式相同的是，圖6中所示的MCU接收到的單向脈沖信號，是理想狀態(tài)下的示意圖。實際使用中，由于電路元器件的影響，交流電的實際過零點與檢測到的過零點之間存在一定的誤差，即檢測到的過零點在實際過零點附近。因此，為提高檢測精度，本實施方式中也需要對計算出的過零點進行校正。在對計算出的過零點進行校正時，同樣可以采用第二實施方式中提到的兩種校正方法，在本實施方式中不再贅述。

另外，可以理解的是，脈沖產(chǎn)生電路13也可以為一下拉電路，通過調(diào)整該下拉電路與光耦器件U1的連接方式，同樣也可以實現(xiàn)產(chǎn)生單向脈沖信號的功能。下拉電路的具體結(jié)構(gòu)可以參見圖11。當(dāng)脈沖產(chǎn)生電路13為下拉電路時，其工作原理與上拉電路類似，只是產(chǎn)生的單向脈沖信號剛好相反，即當(dāng)上拉電路產(chǎn)生高電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生低電平信號，當(dāng)上拉電路產(chǎn)生低電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生高電平信號，本文將不再詳細(xì)描述。

本發(fā)明的第四實施方式涉及一種過零檢測電路。第四實施方式與第一實施方式大致相同，主要區(qū)別之處在于：在第四實施方式中，對單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)細(xì)化。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，單向?qū)K111、恒流模塊112以及脈沖產(chǎn)生電路13的具體電路結(jié)構(gòu)僅僅作為示例。

如圖10所示，是本發(fā)明的第五實施方式涉及的過零檢測電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中單向?qū)K111具體包括：二極管D1，二極管D1的正極作為單向?qū)K111的輸入端，與交流電的火線L相連；二極管D1的負(fù)極作為單向?qū)K111的輸出端，與恒流模塊112的輸入端相連。電阻R4，其一端與二極管D1的正極相連。電阻R5，其一端分別與電阻R4的另一端以及二極管D1的負(fù)極相連，其另一端作為單向?qū)K111的第三端，與交流電的零線N以及光耦器件U1中發(fā)光二極管的負(fù)極相連。

其中，單向?qū)刂齐娐?1中恒流模塊112具體包括：恒流二極管D2，恒流二極管D2的一端作為恒流模塊112的輸入端，與二極管D1的負(fù)極連接，恒流二極管D2的另一端作為恒流模塊112的輸出端，連接光耦器件U1中發(fā)光二極管的正極。

其中，光耦器件U1中發(fā)光三級管的射極接地，集極連接微處理器(MCU)14。而脈沖產(chǎn)生電路13具體可以為一上拉電路，該上拉電路包括：電阻R3，其一端接工作電壓VCC，另一端連接光耦器件U1中發(fā)光三級管的集極。需要說明的是，上拉電路還可以有其他組成形式，例如通過多個電阻的組合，只要能實現(xiàn)上拉的功能，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明實施方式的過零檢測電路在工作時，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1導(dǎo)通，二極管D1的負(fù)極輸出一高幅值的單向的電流信號，當(dāng)火線L接入交流電的正半周時，零線N接入交流電的負(fù)半周，此時二極管D1截止，二極管D1不會輸出電流信號。即是說，交流電經(jīng)過二極管D1之后，從二極管D1的負(fù)極輸出的高幅值的單向的電流信號。即是說，如圖4A所示的交流電經(jīng)二極管D1之后，能夠得到如圖4B所示的高幅值的單向的電流信號。該高幅值的單向的電流信號經(jīng)過恒流二極管D2時，由于恒流二極管D2的恒流限流作用，從恒流二極管D2的另一端輸出低幅值的單向的電流信號，即前文所說的單向電流信號，如圖5所示。圖5所示的單向?qū)ㄐ盘柺构怦钇骷1中的發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，從而使得光耦器件U1中的晶體三極管導(dǎo)通，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間有電流流過，因此，在電阻R3兩端產(chǎn)生壓差，當(dāng)電阻R3的阻值取得合適時，可以使得MCU持續(xù)接收到一個低電平信號。MCU一直接收到低電平信號，直到火線L接收到交流電的負(fù)半周時，此時由于二極管D1截止，相應(yīng)地，恒流二極管D2截止，光耦器件U1中的發(fā)光二極管和晶體三極管均關(guān)斷，此時光耦器件U1中的晶體三極管的集極與射極之間沒有電流流過，電阻R3兩端不會產(chǎn)生壓差，電阻R3此時相當(dāng)于一根導(dǎo)線，因此此時MCU接收到一個高電平信號，即VCC。由于單向電流信號是間斷的，因此光耦器件U1的導(dǎo)通與關(guān)斷也是間斷的，相應(yīng)地，MCU一段時間接收到高電平信號，一段時間接收到低電平信號，上述過程不斷循環(huán)，從而形成一個單向脈沖信號，理論上來說，MCU接收到的單向脈沖信號可以如圖6所示。該單向脈沖信號上升沿和下降沿均對應(yīng)于該交流電的過零點。

MCU通過計算單向脈沖信號的上升沿與下降沿之間的時間間隔，并根據(jù)計算出的時間間隔反向推出交流電的過零點，實現(xiàn)過零檢測。微處理器根據(jù)計算出的過零點，即可識別當(dāng)前交流電交流周期中攜帶的LED照明控制信息，進而實現(xiàn)對LED的照明控制。其中，攜帶的LED照明控制信息例如可以包括：強度控制信息，色溫控制信息，色彩控制信息，工作模式控制信息等。

需要說明的是，和第二實施方式相同的是，圖6中所示的MCU接收到的單向脈沖信號，是理想狀態(tài)下的示意圖。實際使用中，由于電路元器件的影響，交流電的實際過零點與檢測到的過零點之間存在一定的誤差，即檢測到的過零點在實際過零點附近。因此，為提高檢測精度，本實施方式中也需要對計算出的過零點進行校正。在對計算出的過零點進行校正時，同樣可以采用第二實施方式中提到的兩種校正方法，在本實施方式中不再贅述。

另外，可以理解的是，脈沖產(chǎn)生電路13也可以為一下拉電路，通過調(diào)整該下拉電路與光耦器件U1的連接方式，同樣也可以實現(xiàn)產(chǎn)生單向脈沖信號的功能。下拉電路的具體結(jié)構(gòu)可以參見圖11。當(dāng)脈沖產(chǎn)生電路13為下拉電路時，其工作原理與上拉電路類似，只是產(chǎn)生的單向脈沖信號剛好相反，即當(dāng)上拉電路產(chǎn)生高電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生低電平信號，當(dāng)上拉電路產(chǎn)生低電平信號時，下拉電路則產(chǎn)生高電平信號，本文將不再詳細(xì)描述。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。