本實用新型涉及DALI電子鎮(zhèn)流器。

背景技術(shù)：

HID(高強度放電High Intensity Discharge)電子鎮(zhèn)流器因其顯著的節(jié)能效果，體積小、重量輕、高可靠性，已經(jīng)在緊湊熒光燈、日光燈、一體化燈等廣泛應(yīng)用，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益，隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展，電子元器件可靠性不斷提高，而成本大幅度降低，HID燈電子鎮(zhèn)流器將成為綠色照明工程的重要部分。

HID高壓鈉燈優(yōu)異的特性，使HID電子鎮(zhèn)流器得以快速發(fā)展。特別在小區(qū)路燈及植物照明領(lǐng)域HID高頻電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用尤為廣泛。廣泛的運用場合，即時通信、查詢、改變HID電子鎮(zhèn)流器工作狀態(tài)需求越來越多。出現(xiàn)了，手動調(diào)光、1-10V調(diào)光、數(shù)字調(diào)光、網(wǎng)絡(luò)/WIFI無線通訊等各種通訊方式作為人機交流。

然而由于路燈、植物照明運用場合相對復(fù)雜，以上幾種方式各有缺陷。

手動調(diào)光：此方式成本最低，然對于大范圍使用，不利于實際操作。

1-10V調(diào)光：由于場合相對較大，線長可達千米。1-10V電壓范圍太小，再加上線損，將導(dǎo)致近端與遠端收到的電壓不是同一數(shù)值，控制的一致性難以得到保證。

數(shù)字調(diào)光：由于通信電壓比較低，通信距離有限，且容易被高頻信號干擾。

網(wǎng)絡(luò)/WIFI無線通訊：通訊質(zhì)量問題得以解決，但電子鎮(zhèn)流器必須安裝獲取通訊信號的模塊電路，成本比較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對目前遠程控制的電子鎮(zhèn)流器的上述不足，提供一種DALI電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器通過DALI控制信號線連接到DALI控制器，通過DALI控制器發(fā)出控制信號數(shù)據(jù)包，在電子鎮(zhèn)流器一端通過解析數(shù)據(jù)包實現(xiàn)對電子鎮(zhèn)流器的運程控制。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種DALI電子鎮(zhèn)流器，對鎮(zhèn)流器的主功率部分進行控制，包括接收遠程DALI信號源發(fā)送DALI信號的DALI信號接收電路、對接收到的DALI信號進行轉(zhuǎn)化使其成為高頻方波信號的信號轉(zhuǎn)化電路，對所述的信號轉(zhuǎn)化電路輸出的高頻方波信號進行處理產(chǎn)生控制電子鎮(zhèn)流器工作的信號的信號處理電路，根據(jù)信號處理電路輸出的控制電子鎮(zhèn)流器工作的信號執(zhí)行對電子鎮(zhèn)流器進行控制的驅(qū)動控制電路。

本實用新型中，電子鎮(zhèn)流器通過DALI控制信號線連接到DALI控制器，通過DALI控制器發(fā)出控制信號數(shù)據(jù)包，在電子鎮(zhèn)流器一端通過解析數(shù)據(jù)包實現(xiàn)對電子鎮(zhèn)流器的運程控制。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：所述的信號轉(zhuǎn)化電路包括電感L1和橋堆VD1組成的整流電路，光耦U4組成的隔離轉(zhuǎn)化電路；所述的整流電路中的電感L1接DALI信號接收電路接收的遠程輸入信號(DALI1、DALI2)，通過橋堆VD1變成方波信號V,方波信號V通過光耦U4生成信號高頻方波信號RX。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：還包括回傳信號電路，所述的回傳信號電路包括光耦U5、晶體管Q2；由信號處理電路產(chǎn)生的回傳信號TX經(jīng)過光耦U5傳輸，控制晶體管Q2的導(dǎo)通與關(guān)斷，進而引起方波信號V的高低電頻變化，并通過橋堆VD1、電感L1、DALI信號接收電路回傳至遠程DALI信號源。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：所述的信號處理電路包括單片機U1，所述的單片機U1接收所述的信號轉(zhuǎn)化電路輸出的高頻方波信號RX，解析輸出三路信號，其中一路經(jīng)光電耦合器OPT1傳遞輸出功率調(diào)節(jié)信號Pref；另一路經(jīng)光電耦合器OPT2傳遞輸出開關(guān)信號OFF，最后一路為回傳信號TX。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：所述的單片機U1的型號為單片機16F1825；光電耦合器OPT1型號為PS8101，光電耦合器OPT2型號為PC357。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：還包括對經(jīng)光電耦合器OPT1傳遞輸出功率調(diào)節(jié)信號Pref進行整形的積分電路，所述的積分電路包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C3、電容C4、電容C5、基準(zhǔn)信號Vref；

所述的基準(zhǔn)信號Vref經(jīng)過電阻R3接光電耦合器OPT1的副邊集電極；

光電耦合器OPT1的副邊發(fā)射極接地；

電阻R4一端與光電耦合器OPT1的副邊集電極與電阻R3的接點相連，另一端與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端形成功率調(diào)節(jié)信號Pref；

在電阻R4與電阻R3的連接點與地之間連接電容C3；

在電阻R4與電阻R5的連接點與地之間連接電容C4；

在電阻R5的另一端與地之間連接電容C5。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：還包括對經(jīng)光電耦合器OPT2傳遞輸出開關(guān)信號OFF放大的放大電路；

所述的放大電路包括+15V電源、電阻R7、二極管D1，+15V電源輸出的+15V信號通過電阻R7接光電耦合器OPT2副邊集電極，光電耦合器OPT2副邊發(fā)射極接二極管D1的陽極，二極管D1的陰極輸出為開關(guān)信號OFF。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：所述的驅(qū)動控制電路的輸入信號是功率調(diào)節(jié)信號Pref、開關(guān)信號OFF和主功率部分的輸出電流抽樣信號Is；

開關(guān)信號OFF為高電平時驅(qū)動控制電路控制鎮(zhèn)流器的主功率部分處于關(guān)閉輸出狀態(tài)；

開關(guān)信號OFF為為低電平時，驅(qū)動控制電路輸出一組互補的高頻方波LO、RO接主功率部分；

主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號小于功率調(diào)節(jié)信號Pref時，輸出的一組互補的高頻方波LO、RO頻率下降，控制抬升電子鎮(zhèn)流器主功率部分的輸出功率；

主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號大于功率調(diào)節(jié)信號Pref時，輸出的一組互補的高頻方波LO、RO頻率上升，控制降低電子鎮(zhèn)流器主功率部分的輸出功率。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：在主功率部分的輸出電流抽樣信號Is與功率調(diào)節(jié)信號Pref比較電路包括將主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號的電路和比較器

將主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號的電路包括運算放大器U2B；所述的主功率部分的輸出電流抽樣信號Is經(jīng)過電阻R20接運算放大器U2B的反相端，運算放大器U2B的反相端經(jīng)過電阻R21接運算放大器U2B的輸出端，運算放大器U2B同相端接地；

比較器包括運算放大器U2A，運算放大器U2A的同相端和反相端分別與功率調(diào)節(jié)信號Pref和運算放大器U2B的輸出端相連，在運算放大器U2A的輸出端與反相端之間跨接電阻R9。

進一步的，上述的DALI電子鎮(zhèn)流器中：在主功率部分的輸出電流抽樣信號Is與電阻R20連接處經(jīng)過電容C17接地；

在運算放大器U2B的反相端與輸出之間還并聯(lián)有電容C18；

在運算放大器U2A的反相端與輸出之間還并聯(lián)有電容C7。

本實用新型中，DALI控制信號的有效數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bit/s。提供了一種可適用一千米范圍內(nèi)，成本較低，可遠程控制的HID高頻電子鎮(zhèn)流器。通過數(shù)字可尋址照明接口獲取遠程傳輸?shù)目刂浦噶睿褂脝纹瑱C處理通信指令并給出相對應(yīng)的控制方式，改變HID電子鎮(zhèn)流器開通、關(guān)斷、功率大小調(diào)節(jié)等狀態(tài)。使用者可遠程更改，使用便捷，通訊信號穩(wěn)定，且成本較低。

以下將結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的原理框圖。

圖2為本實用新型實施例1信號轉(zhuǎn)化電路部分原理圖。

圖3為本實用新型實施例1信號處理電路部分原理圖。

圖4為本實用新型實施例1驅(qū)動控制電路部分原理圖。

具體實施方式

本實施例是一種DALI通信控制的HID電子鎮(zhèn)流器，如圖1所示，是一種能在千米范圍內(nèi)遠程通信控制，通信質(zhì)量優(yōu)異，且成本較低的電子鎮(zhèn)流器。

DALI(Digital Addressable Lighting Interface數(shù)字可尋址的照明的接口)電子鎮(zhèn)流器通過DALI控制信號線連接到DALI控制器，通過DALI控制器發(fā)出控制信號數(shù)據(jù)包，DALI控制信號的有效數(shù)據(jù)傳輸速率為1200bit/s。

如圖1框架圖所示：本實用新型包括：信號轉(zhuǎn)化電路、信號處理電路、驅(qū)動控制電路及主功率部分。通過信號轉(zhuǎn)化電路，獲取遠程傳遞的數(shù)字可尋址DALI通訊信號，并可回傳當(dāng)前電子鎮(zhèn)流器的狀態(tài)。通過信號處理電路，將遠程傳遞的DALI通訊信號轉(zhuǎn)化為電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部使用的控制信號，并傳遞至驅(qū)動控制電路，驅(qū)動控制電路接收驅(qū)動控制信號發(fā)出的控制指令，根據(jù)檢測到的主功率部分的輸出電流抽樣信號Is，對主功率部分進行控制，控制主功率部分DC-AC逆變的開關(guān)與調(diào)節(jié)，進而控制電子鎮(zhèn)流器輸出功率。主功率部分由EMC電路、PFC升壓電路、DC-AC逆變電路、鎮(zhèn)流輸出電路組成，與目前的HID電子鎮(zhèn)流器一致，完成燈負載所需的能量傳輸，以及各類安規(guī)、EMC擾動等功能。

如圖1所示，本實施例中的DALI通信控制的HID電子鎮(zhèn)流器，包括信號轉(zhuǎn)化電路、信號處理電路、驅(qū)動控制電路部分、主功率部分；信號轉(zhuǎn)化部分接收來自遠程控制的數(shù)字可尋址通訊信號，并將此信號轉(zhuǎn)化為后端電路能識別的控制信號，同時也可回傳信號。信號處理電路部分接收信號轉(zhuǎn)化電路部分發(fā)送的指令，并對其做出分析，并給出相對應(yīng)的指令發(fā)送至驅(qū)動控制電路部分。驅(qū)動控制電路部分接收到信號處理部分發(fā)送的控制信號后，根據(jù)信號的不同，可開通、關(guān)閉驅(qū)動，或者調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率大小，進而控制主功率部分的工作狀態(tài)。主功率部分為HID電子鎮(zhèn)流器的功率環(huán)路，由EMC電路、PFC升壓電路、DC-AC逆變電路、及鎮(zhèn)流輸出四部分組成，完成電網(wǎng)交流輸入至高壓鈉燈輸出的能量傳遞。

本實用新型中：信號轉(zhuǎn)化電路部分如圖2所示：包括電感L1和橋堆VD1組成的整流電路，光耦U4、U5組成的隔離轉(zhuǎn)化電路。所述的整流電路中L1接遠程輸入信號，通過橋堆VD1變成方波信號V,方波信號V通過光耦U4生成信號RX，RX為所述的信號處理部分的輸入信號。同時所述的信號處理部分回傳信號為TX，經(jīng)過光耦U5傳輸，控制晶體管Q2的導(dǎo)通與關(guān)斷，進而引起方波信號V的高低電頻變化，并通過橋堆VD1，電感L1回傳至DALI1、DALI2遠程信號源。

信號轉(zhuǎn)化電路具體電路圖如圖2所示，整個電路由共模電感L1、橋堆VD1、晶體管Q2、電阻R18、電阻R19、電阻R8、電阻R22、電容C13、電容C14、電容C15、光耦U4、光耦U5等器件組成。輸入信號為DALI1、DALI2，輸出信號為RX。遠程控制信號DALI1、DALI2通過接收電路接收后，通過共模電感L1經(jīng)過橋堆VD1整流后形成電壓信號V，電壓信號V為整流后的高頻方波信號，此高頻方波信號經(jīng)過電阻R18過光電耦合器U4的原邊，并在U4副邊形成一個與之對應(yīng)的高頻方波信號RX，并傳送至信號處理部分。

TX信號為信號處理部分的回傳信號，TX經(jīng)過光電耦合器U5原邊，將信號發(fā)射到光電耦合器U5副邊，并進一步控制晶體管Q2的導(dǎo)通與關(guān)斷。由于晶體管Q2呈現(xiàn)導(dǎo)通與關(guān)斷狀態(tài)，則DALI1、DALI2信號將呈現(xiàn)開路與短路狀態(tài)。遠程信號源端可據(jù)此判斷電子鎮(zhèn)流器回傳信號的具體內(nèi)容。電阻R19為晶體管Q2驅(qū)動端的下拉電阻，可確保Q2驅(qū)動極無懸浮電壓。電容C13為旁波電容，濾除晶體管Q2驅(qū)動級可能有的高頻雜波，進一步確保晶體管Q2開關(guān)動作的準(zhǔn)確性。ZD1為5V穩(wěn)壓管，確保光電耦合器U5工作時進入晶體管Q2驅(qū)動端的電壓為5V。電容C14、電容C15為儲能電容，確保穩(wěn)壓管ZD1電壓的穩(wěn)定。電阻R18、電阻R22為限流電阻，電阻R18調(diào)節(jié)高頻方波信號V通過光電耦合器U4的電流大小，電阻R22則調(diào)節(jié)+5V流經(jīng)光電耦合器U5的電流大小。

信號處理電路如圖3所示，該電路由單片機U1接收RX、并產(chǎn)生發(fā)送回傳信號RX，單片機U1通過接收信號轉(zhuǎn)化電路的RX信號，產(chǎn)生三個信號分別是：功率調(diào)節(jié)信號Pref、開關(guān)信號OFF和回傳信號TX，回傳信號TX直接輸入到如圖2所示的信號轉(zhuǎn)化電路。功率調(diào)節(jié)信號Pref和開關(guān)信號OFF均由光耦等外圍電路整形。

同時給出對應(yīng)的控制信號經(jīng)過光耦OPT1形成功率控制信號Pref，通過光耦OPT2形成導(dǎo)通與關(guān)閉的控制信號OFF。

信號處理電路的單片機芯片U1，接收到信號轉(zhuǎn)化部分傳遞的信號RX，由光電耦合器OPT1和OPT2傳遞輸出信號OFF，及Pref。Pref為功率調(diào)節(jié)信號，可控制電子鎮(zhèn)流器輸出功率的大??；OFF為開關(guān)信號，可控制電子鎮(zhèn)流器是否輸出功率。本實施例中，對經(jīng)光電耦合器OPT1傳遞輸出功率調(diào)節(jié)信號Pref進行整形的積分電路，積分電路包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C3、電容C4、電容C5、基準(zhǔn)信號Vref；基準(zhǔn)信號Vref經(jīng)過電阻R3接光電耦合器OPT1的副邊集電極；光電耦合器OPT1的副邊發(fā)射極接地；電阻R4一端與光電耦合器OPT1的副邊集電極與電阻R3的接點相連，另一端與電阻R5的一端相連，電阻R5的另一端形成功率調(diào)節(jié)信號Pref；在電阻R4與電阻R3的連接點與地之間連接電容C3；在電阻R4與電阻R5的連接點與地之間連接電容C4；在電阻R5的另一端與地之間連接電容C5。電阻R3為限流電阻，電阻R4、電容C4、電阻R5、電容C5組成積分電路。單片機產(chǎn)生的方波信號加到光電耦合器OPT1的原邊時，在光電耦合器OPT1副邊形成能斷信號，當(dāng)光電耦合器OPT1副邊斷開時，光電耦合器副邊集電極為高電頻5V；當(dāng)光電耦合器OPT1副邊導(dǎo)通時，副邊集電極電為低電平0V，這就形成了一個0V或者5V的高頻方波信號，這個方波經(jīng)過所述的積分電路整形形成一個直流電平Pref。

對經(jīng)光電耦合器OPT2傳遞輸出開關(guān)信號OFF放大的放大電路；放大電路包括+15V電源、電阻R7、二極管D1，+15V電源輸出的+15V信號通過電阻R7接光電耦合器OPT2副邊陽極，光電耦合器OPT2副邊陰極二極管D1的陽極，二極管D1的陰極輸出為開關(guān)信號OFF。

如圖3所示，電容C1為旁波電容，濾除+5V的高頻雜波。芯片U1的型號為單片機16F1825，電阻R2與電阻R6為限流電阻，控制流經(jīng)光電耦合器OPT1、與光電耦合器OPT2的電流。光電耦合器OPT1型號為PS8101，光電耦合器OPT2型號為PC357。基準(zhǔn)電壓信號Vref為直流電壓5V，用于將光電耦合器OPT1耦合的高頻方波信號積分成功率基準(zhǔn)電壓Pref，調(diào)節(jié)Pref的電壓大小，可調(diào)節(jié)后端所述驅(qū)動控制信號的頻率大小，進而調(diào)節(jié)電子鎮(zhèn)流器的輸出功率大小。R7為限流電阻，D1為二極管LL4148，當(dāng)PC357工作時，+15V流經(jīng)R7，經(jīng)過PC357而后從D1二極管負極輸出OFF信號，OFF高電平有效，當(dāng)OFF為高電平時，可關(guān)閉后端所述的驅(qū)動控制電路中芯片U3的輸出。

驅(qū)動控制電路如圖4所示，中U2A為差分比較功能，判別功率控制信號Pref與電子鎮(zhèn)流器工作時的實時功率信號Is之間的差值，由于電子鎮(zhèn)流器工作時的實時功率信號Is是電流信號，因此需要將其變換成電壓信號才能與功率控制信號Pref進行比較，

將主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號的電路包括運算放大器U2B；主功率部分的輸出電流抽樣信號Is經(jīng)過電阻R20接運算放大器U2B的反相端，運算放大器U2B的反相端經(jīng)過電阻R21接運算放大器U2B的輸出端，運算放大器U2B同相端接地；

比較器包括運算放大器U2A，運算放大器U2A的同相端和反相端分別與功率調(diào)節(jié)信號Pref和運算放大器U2B的輸出端相連，在運算放大器U2A的輸出端與反相端之間跨接電阻R9。

如圖4所示，本實施例中，驅(qū)動控制電路的輸入信號是功率調(diào)節(jié)信號Pref、開關(guān)信號OFF和主功率部分的輸出電流抽樣信號Is；

開關(guān)信號OFF為高電平時驅(qū)動控制電路控制鎮(zhèn)流器的主功率部分處于關(guān)閉輸出狀態(tài)；

開關(guān)信號OFF為為低電平時，驅(qū)動控制電路輸出一組互補的高頻方波LO、RO接主功率部分；

主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號小于功率調(diào)節(jié)信號Pref時，輸出的一組互補的高頻方波LO、RO頻率下降，控制抬升電子鎮(zhèn)流器主功率部分的輸出功率；

主功率部分的輸出電流抽樣信號Is轉(zhuǎn)換的電壓信號大于功率調(diào)節(jié)信號Pref時，輸出的一組互補的高頻方波LO、RO頻率上升，控制降低電子鎮(zhèn)流器主功率部分的輸出功率。

如圖4所示，比較信號連接到U3第六腳。U3的輸出信號LO、RO為驅(qū)動信號，控制主功率部分中的DC-AC逆變電路，而U3第六腳電壓的高低可決定RO、LO的頻率高低。驅(qū)動控制電路另外一個輸入信號OFF，連接到U3第10腳，控制U3是處于運行或者停止?fàn)顟B(tài)。

如圖4所述，由差分比較電路U2A，以及芯片U3組成驅(qū)動控制電路。其輸入信號為Is，Pref，OFF，輸出信號為LO，RO。OFF信號控制芯片U3是否工作，當(dāng)OFF為高電平時，LO、RO關(guān)閉。電子鎮(zhèn)流器處于關(guān)閉輸出狀態(tài)。當(dāng)OFF為低電平時，LO、RO則輸出一組互補的高頻方波。電子鎮(zhèn)流器輸出功率的對應(yīng)基準(zhǔn)信號為Pref，當(dāng)所述的主功率部分的輸出電流抽樣信號Is小于Pref時，芯片U2A的第一腳增加電壓，D2二極管關(guān)閉，U3第六腳的電壓上升，進而降低LO、RO的頻率，而后抬升電子鎮(zhèn)流器的輸出功率，直到Is信號大于Pref時，U2A的第一腳減小電壓，D2二極管導(dǎo)通，U3的第六腳電壓下降，進而LO、RO頻率上升，電子鎮(zhèn)流器減小輸出功率。這就達成了一個完整的循環(huán)，Is小于Pref時，輸出頻率降低，輸出功率上升，Is上升，直到Is大于Pref時，輸出頻率上升，輸出功率下降，Is降低，到Is小于Pref時重復(fù)上述循環(huán)。這就使電子鎮(zhèn)流器維持在一個以Pref為中心的狀態(tài)下穩(wěn)定運行，而調(diào)節(jié)Pref的大小，則能調(diào)整電子鎮(zhèn)流器的輸出功率大小。