可控整流遠(yuǎn)距離led燈調(diào)光電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明燈具技術(shù)，尤其是一種可控整流遠(yuǎn)距離LED燈調(diào)光電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED燈的非線性特性，LED燈的亮度不能采用調(diào)節(jié)電壓的方式來實(shí)現(xiàn)。
[0003]采用可控恒流源來調(diào)節(jié)LED燈的亮度時(shí)，工作電流的改變會(huì)帶來LED燈的色譜偏移，同時(shí)，低亮度下LED燈負(fù)載電流也變得很低，會(huì)使可控恒流源效率降低及溫升增高，損耗在驅(qū)動(dòng)芯片上的功耗越大，從而會(huì)損害恒流源及LED光源的壽命。
[0004]采用PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)光方式控制LED燈亮度，可以避免調(diào)壓方式和調(diào)電流方式帶來的問題。目前常用的LED燈調(diào)光方法有三種:
一是采用遙控器控制。LED燈控制電路裝有遙控器接收裝置，可以通過遙控器對(duì)LED燈進(jìn)行有級(jí)調(diào)光或者是無級(jí)調(diào)光，其缺點(diǎn)是一個(gè)LED燈需要配備一個(gè)遙控器，造成遙控器數(shù)量多，管理麻煩，成本也偏高。
[0005]二是采用數(shù)字控制技術(shù)。例如，采用DALI (數(shù)字可尋址的照明接口)技術(shù)，DALI系統(tǒng)軟件可對(duì)同一強(qiáng)電回路或不同回路上的單個(gè)或多個(gè)LED燈具進(jìn)行獨(dú)立尋址，通過DALI系統(tǒng)軟件對(duì)單燈或任意的燈組進(jìn)行精確的調(diào)光及開關(guān)控制。該方案技術(shù)先進(jìn)，但成本很高，系統(tǒng)除需要布設(shè)電力線外，還需要布設(shè)控制線。
[0006]三是采用單火線開關(guān)通斷控制技術(shù)。例如，采用NU102專用芯片，即可利用普通墻面開關(guān)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)的開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)LED燈的亮度調(diào)節(jié)。但該方法只能提供4檔LED燈的調(diào)節(jié)亮度，且開關(guān)動(dòng)作有時(shí)間要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的旨在提供一種在不增加控制信號(hào)線和不使用遙控器的情況下，利用單相電源線對(duì)LED燈進(jìn)行調(diào)光的電路。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種可控整流遠(yuǎn)距離LED燈調(diào)光電路，由整流控制單元和LED燈亮度調(diào)節(jié)單元組成。
[0009]所述整流控制單元設(shè)有相線輸入端子、零線輸入端子、第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子；所述相線輸入端子、零線輸入端子輸入單相220V交流電源；所述第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子輸出可控整流電壓。
[0010]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元設(shè)有第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子，所述第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子分別連接至整流控制單元的第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子。
[0011]所述整流控制單元由控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測(cè)模塊、單片機(jī)控制模塊、觸發(fā)控制模塊、亮度給定模塊組成。
[0012]所述控制電源模塊輸入單相220V交流電源、輸出第一直流工作電源，由控制電源單相整流橋和第一濾波穩(wěn)壓電路組成；所述控制電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為公共地。
[0013]所述可控整流模塊由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成；所述整流橋URl的2個(gè)交流輸入端分別連接至相線輸入端子和零線輸入端子，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽極，整流輸出負(fù)端連接至雙向晶閘管V4的第二陽極；雙向晶閘管Vl的第一陽極與雙向晶閘管V3的第一陽極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子；雙向晶閘管Vl的第二陽極連接至相線輸入端子；雙向晶閘管V2的第一陽極與雙向晶閘管V4的第一陽極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子；雙向晶閘管V2的第二陽極連接至零線輸入端子。
[0014]所述觸發(fā)控制模塊設(shè)有交流控制輸入端、整流控制輸入端；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號(hào)有效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號(hào)無效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過零后截止；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號(hào)有效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號(hào)無效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過零后截止。
[0015]所述過零檢測(cè)模塊設(shè)有過零電壓輸入端、過零脈沖輸出端；所述過零電壓輸入端連接至相線輸入端子；所述過零脈沖輸出端輸出的過零脈沖是正脈沖；所述過零脈沖與整流控制單元輸入的單相220V交流電源正半波對(duì)應(yīng)；所述過零脈沖的寬度小于單相220V交流電源正半波寬度。
[0016]所述亮度給定模塊設(shè)有亮度給定信號(hào)輸出端。
[0017]所述亮度給定模塊為BCD旋轉(zhuǎn)編碼器，所述亮度給定信號(hào)為BCD編碼。
[0018]所述單片機(jī)控制模塊包括有亮度給定信號(hào)輸入端、捕捉信號(hào)輸入端和兩路電平信號(hào)輸出端；所述亮度給定信號(hào)輸入端連接至亮度給定模塊的亮度給定信號(hào)輸出端；所述捕捉信號(hào)輸入端連接至過零檢測(cè)模塊的過零脈沖輸出端；所述兩路電平信號(hào)輸出端分別為交流控制輸出端、整流控制輸出端；所述交流控制輸出端、整流控制輸出端分別連接至觸發(fā)控制模塊的交流控制輸入端、整流控制輸入端。
[0019]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元由調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊組成。
[0020]所述調(diào)節(jié)電源模塊輸入可控整流電壓、輸出第二直流工作電源，由調(diào)節(jié)電源單相整流橋和第二濾波穩(wěn)壓電路組成；所述調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為參考地。
[0021]所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端；所述取樣波形輸入端連接至第一可控整流輸入端子；所述波形取樣模塊將第一可控整流輸入端子電位高于第二可控整流輸入端子電位的波形檢出并限幅得到取樣脈沖；所述取樣脈沖的正脈沖與第一可控整流輸入端子電位高于第二可控整流輸入端子電位的波形相對(duì)應(yīng)。
[0022]所述單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊具有捕捉輸入端和PWM脈沖輸出端，捕捉輸入端連接至波形取樣模塊的取樣脈沖輸出端。
[0023]所述LED驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)LED燈點(diǎn)亮，設(shè)有PWM亮度調(diào)節(jié)信號(hào)輸入端；所述PWM亮度調(diào)節(jié)信號(hào)輸入端連接至單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的PWM脈沖輸出端；所述LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸入直流電壓上限大于300V。
[0024]所述整流控制單元通過控制可控整流電壓中連續(xù)的整流波形周期數(shù)來發(fā)送不同亮度等級(jí)的亮度控制信號(hào)。
[0025]所述亮度控制信號(hào)中，亮度等級(jí)用連續(xù)的整流波形周期數(shù)表示。
[0026]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元接收可控整流電壓中的亮度控制信號(hào)并調(diào)節(jié)LED燈亮度。
[0027]本發(fā)明的有益效果是，直接采用單相電源線遠(yuǎn)距離控制LED燈亮度，無需遙控器，無需控制線；LED燈亮度調(diào)節(jié)可分多個(gè)檔位，具有關(guān)燈功能；采用整流波傳送亮度控制信號(hào)，不會(huì)造成LED燈亮度調(diào)節(jié)時(shí)閃爍以及功率因數(shù)的降低。
【附圖說明】
[0028]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0029]圖2是整流控制單元結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖3是可控整流模塊實(shí)施例電路圖。
[0031]圖4是觸發(fā)控制模塊實(shí)施例電路圖。
[0032]圖5是整流控制單元中控制部分實(shí)施例電路圖。
[0033]圖6是發(fā)送亮度等級(jí)為亮度3的亮度控制信號(hào)時(shí)波形示意圖。
[0034]圖7是亮度控制信號(hào)發(fā)送方法。
[0035]圖8是LED燈亮度調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖9是LED燈亮度調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)部分實(shí)施例電路圖。
[0037]圖10是LED驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)施例電路圖。
[0038]圖11是亮度接收與調(diào)節(jié)方法。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面通過附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0040]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，由整流控制單元和LED燈亮度調(diào)節(jié)單元組成。整流控制單元由相線輸入端子L、零線輸入端子N輸入單相220V交流電源，由第一可控整流輸出端子ACl、第二可控整流輸出端子AC2輸出可控整流電壓。LED燈亮度調(diào)節(jié)單元由第一可控整流輸入端子ACl、第二可控整流輸入端子AC2輸入可控整流電壓并控制LED燈亮度。
[0041]整流控制單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，由控制電源模塊、可控整流模塊、過零檢測(cè)模塊、單片機(jī)控制模塊、觸發(fā)控制模塊、亮度給定模塊組成。
[0042]可控整流模塊的實(shí)施例如圖3所示，由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成。整流橋URl的2個(gè)交流輸入端分別連接至相線輸入端子L和零線輸入端子N，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽極，整流輸出負(fù)端連接至雙向晶閘管V4的第二陽極；雙向晶閘管Vl的第一陽極與雙向晶閘管V3的第一陽極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子ACl ;雙向晶閘管Vl的第二陽極連接至相線輸入端子L ;雙向晶閘管V2的第一陽極與雙向晶閘管V4的第一陽極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子AC2 ;雙向晶閘管V2的第二陽極連接至零線輸入端子N。
[0043]雙向晶閘管Vl的觸發(fā)脈沖從其控制極Kll和第一陽極K12輸入，雙向晶閘管V2的觸發(fā)脈沖從其控制極K21和第一陽極K22輸入，雙向晶閘管V3的觸發(fā)脈沖從其控制極K31和第一陽極K32輸入，雙向晶閘管V4的觸發(fā)脈沖從其控制極K41和第一陽極K42輸入。
[0044]整流橋URl采用單相整流橋堆，或者是采用4個(gè)二極管組成單相整流橋代替。
[0045]觸發(fā)