兩線制調(diào)光電路的制作方法
【專利摘要】一種兩線制調(diào)光電路，包括：分別與控制單元和第二連接端連接的過零檢測(cè)電路、兩個(gè)主端子分別與第一連接端及第二連接端連接的雙向可控硅、兩個(gè)交流輸入端分別與第一連接端及雙向可控硅的門極連接的整流橋、電流取樣單元，整流橋的直流正和負(fù)輸出端分別與三端可控開關(guān)元件的第一端和第二端連接，三端可控開關(guān)元件的控制端與控制單元連接，電流取樣單元分別與第二連接端和雙向可控硅的門極連接。第一連接端和第二連接端串聯(lián)接入火線，實(shí)現(xiàn)單火線取電，過零檢測(cè)電路反饋的過零點(diǎn)信號(hào)，控制單元輸出斬波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈亮度的調(diào)節(jié)。通過三端可控開關(guān)元件和雙向可控硅實(shí)現(xiàn)燈工作在小電流和大電流狀態(tài)下的快速切換，避免燈的閃爍，兼容性較好。
【專利說(shuō)明】?jī)删€制調(diào)光電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明電路領(lǐng)域，特別是涉及一種兩線制調(diào)光電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，連接在交流電力網(wǎng)中的燈具大多采用可控硅調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光?？煽毓枵{(diào)光電路的作用原理為:利用充電電容不斷的充放電以及交流電流過零點(diǎn)的特性，使得可控硅不斷的導(dǎo)通和斷開，同時(shí)配合電位器的調(diào)節(jié)以改變充電電容的充電時(shí)間常數(shù)，從而改變可控硅的電壓導(dǎo)通角，最終實(shí)現(xiàn)燈具的亮度的調(diào)節(jié)。
[0003]然而，使用可控硅調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光時(shí)，由于可控硅的最小維持電流的限制，當(dāng)燈具的實(shí)際工作電流較小時(shí)，燈具會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。
[0004]再者，通常使用的調(diào)光電路較多采用三線制或四線制，尤其對(duì)于老式建筑中僅預(yù)留一條火線的接線盒，如果在所述接線盒中安裝三線或四線制調(diào)光器，需要增加零線，改變?cè)械碾娏Σ季€，給調(diào)光電路的安裝使用帶來(lái)不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種對(duì)燈工作電流兼容性較佳并進(jìn)行單火線取電的兩線制調(diào)光電路。
[0006]一種兩線制調(diào)光電路，包括:第一連接端、第二連接端、整流橋、三端可控開關(guān)元件、控制單元、調(diào)光信號(hào)輸入端、過零檢測(cè)電路、雙向可控硅、電流取樣單元，
[0007]所述整流橋的一交流輸入端與所述雙向可控硅的門極連接，其另一交流輸入端與所述第一連接端或所述第二連接端連接，所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述三端可控開關(guān)元件的第一端和第二端連接，所述三端可控開關(guān)元件的控制端與所述控制單元連接，所述調(diào)光信號(hào)輸入端與所述控制單元連接；
[0008]所述過零檢測(cè)電路的一端與所述控制單元連接，所述過零檢測(cè)電路的另一端與所述第一連接端或所述第二連接端連接；
[0009]所述雙向可控硅的兩個(gè)主端子分別與所述第一連接端及所述第二連接端連接，所述電流取樣單元的一端與所述雙向可控硅的門極連接，所述電流取樣單元的另一端與所述第一連接端或所述第二連接端連接，所述電流取樣單元用于在流經(jīng)的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)向所述雙向可控硅的門極提供觸發(fā)信號(hào)。
[0010]其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電流取樣單元為電阻R。
[0011]其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三端可控開關(guān)元件為MOS管，
[0012]所述MOS管的柵極與所述控制單元連接，
[0013]所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述MOS管的漏極和源極連接，或
[0014]所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述MOS管的源極和漏極連接。[0015]其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三端可控開關(guān)元件為IGBT，
[0016]所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述IGBT的集電極和發(fā)射極連接，所述IGBT的門極與所述控制單元連接。
[0017]其中一個(gè)實(shí)施例中，所述三端可控開關(guān)元件為三極管，
[0018]所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述三極管的集電極和發(fā)射極連接，所述三極管的基極與所述控制單元連接。
[0019]其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括降壓電路，所述降壓電路分別與所述控制單元及所述整流橋的直流正輸出端連接，用于將經(jīng)過所述整流橋整流后的直流電流轉(zhuǎn)換為所述控制單元的工作電壓。
[0020]上述兩線制調(diào)光電路中的第一連接端和第二連接端串聯(lián)接入火線，實(shí)現(xiàn)單火線取電，并利用過零檢測(cè)電路反饋的過零點(diǎn)信號(hào)，控制單元輸出斬波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈亮度的調(diào)節(jié)。同時(shí)，通過三端可控開關(guān)元件和雙向可控硅實(shí)現(xiàn)燈工作在小電流和大電流狀態(tài)下的快速切換，避免燈的閃爍，兼容性較好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的兩線制調(diào)光電路的原理圖；
[0022]圖2為圖1所示的兩線制調(diào)光電路的一種具體電路圖；
[0023]圖3為圖1所不的兩線制調(diào)光電路的另一種具體電路圖；
[0024]圖4為圖1所不的兩線制調(diào)光電路連接負(fù)載的原理圖；
[0025]圖5為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的兩線制調(diào)光電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的兩線制調(diào)光電路10的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:第一連接端110、第二連接端120、整流橋130、三端可控開關(guān)元件140、控制單元150、調(diào)光信號(hào)輸入端160、過零檢測(cè)電路170、雙向可控硅180、電流取樣單元100。
[0027]整流橋130的一交流輸入端與雙向可控硅180的門極連接，其另一交流輸入端與第一連接端Iio或第二連接端120連接，整流橋130的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與三端可控開關(guān)元件140的第一端141和第二端142連接，三端可控開關(guān)元件140的控制端143與控制單元150連接，調(diào)光信號(hào)輸入端160與控制單元150連接。
[0028]過零檢測(cè)電路170的一端與控制單元150連接，過零檢測(cè)電路170的另一端與第一連接端110或第二連接端120連接。
[0029]雙向可控硅180的兩個(gè)主端子分別與第一連接端110及第二連接端120連接，電流取樣單元100的一端與雙向可控硅180的門極連接，電流取樣單元100的另一端與第一連接端110或第二連接端120連接,所述電流取樣單元100用于在流經(jīng)的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)向雙向可控硅180的門極提供觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)施例中，控制單元150為CPU(中央控制單元)，也可以為單片機(jī)。電流取樣單元100優(yōu)選為電阻R，也可以為組合或集成性的阻性元器件。
[0030]如圖2所示，其為圖1所示的兩線制調(diào)光電路10的一種具體電路圖，其中，三端可控開關(guān)元件140為MOS管，MOS管的柵極與控制單元150連接，整流橋130的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與MOS管的漏極和源極連接，或整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與MOS管的源極和漏極連接。
[0031]如圖3所示，其為圖1所示的兩線制調(diào)光電路10的另一種具體電路圖，其中，三端可控開關(guān)元件140為IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)，整流橋130的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與IGBT的集電極和發(fā)射極連接，IGBT的門極與控制單元150連接。
[0032]在兩線制調(diào)光電路10的其它具體電路圖中，三端可控開關(guān)元件140也可以為三極管，整流橋130的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與三極管的集電極和發(fā)射極連接，三極管的基極與控制單元150連接。
[0033]如圖4所示，其為圖1所示的兩線制調(diào)光電路10連接燈210的原理圖，燈210分別與第二連接端120及第三連接端220連接，第一連接端110與火線連接，第三連接端220與零線連接。其它實(shí)施例中，燈210的一端與第一連接端110連接，燈210的另一端與零線連接，第二連接端120與火線連接。
[0034]第一連接端110接收交流電流，由于此時(shí)加載在雙向可控硅180的門極的電壓較小，雙向可控硅180的兩個(gè)主端子之間處于截止?fàn)顟B(tài)，因此所述交流電流流向整流橋130的交流輸入端及過零檢測(cè)電路170。過零檢測(cè)電路170用于檢測(cè)所述交流電流是否過零點(diǎn)，若是，則反饋一個(gè)過零點(diǎn)信號(hào)至控制單元150，控制單元150響應(yīng)所述過零點(diǎn)信號(hào)輸出用于前沿切相的斬波信號(hào)至三端可控開關(guān)元件140的控制端143，用以控制三端可控開關(guān)元件140的第一端141和第二端142不斷的導(dǎo)通和截止。
[0035]整流橋130將所述交流電流進(jìn)行整流后輸出直流電流至三端可控開關(guān)元件140的第一端141，當(dāng)控制單元150控制三端可控開關(guān)元件140導(dǎo)通時(shí)，完成前沿切相的所述交流電流經(jīng)過電流取樣單元100流向第二連接端120,從而驅(qū)動(dòng)燈210通電點(diǎn)亮。當(dāng)控制單元150控制三端可控開關(guān)元件140截止時(shí)，實(shí)現(xiàn)燈210斷電熄滅。
[0036]由于一個(gè)所述斬波信號(hào)周期較短，且當(dāng)所述斬波信號(hào)觸發(fā)燈210點(diǎn)亮的時(shí)間相對(duì)燈210熄滅的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，因?yàn)槿搜鄣囊曈X暫留效應(yīng)，不易覺察到燈210的熄滅狀態(tài)，從而觀察到燈210 —直處于點(diǎn)亮狀態(tài)。
[0037]當(dāng)流過電流取樣單元100的所述交流電流增大到一定值時(shí)，通過電流取樣單元100加載在雙向可控硅180的門極的電壓觸發(fā)雙向可控硅180的兩個(gè)主端子迅速實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，第一連接端110接收的所述交流電流較快的切換為通過雙向可控娃180流向第二連接端120，由雙向可控硅180驅(qū)動(dòng)燈210工作在大電流狀態(tài)。所述交流電流過零點(diǎn)時(shí)，雙向可控娃180截止,第一連接端110接收的所述交流電流再次流向整流橋130的交流輸入端,從而實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)燈210分別工作在小電流和大電流狀態(tài)下的快速切換，避免了燈210的閃爍。
[0038]調(diào)光信號(hào)輸入端160用于接收調(diào)光信號(hào)，控制單元150響應(yīng)所述調(diào)光信號(hào)調(diào)整所述斬波信號(hào)的占空比，用以改變所述交流電流的導(dǎo)通角大小，從而起到調(diào)節(jié)燈210亮度的作用。
[0039]所述調(diào)光信號(hào)可以為大小可調(diào)的模擬電壓信號(hào)，控制單元150對(duì)大小不同的所述模擬電壓信號(hào)依次進(jìn)行采樣、保持、量化、編碼，實(shí)現(xiàn)大小不同的所述模擬電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的所述編碼；將不同的所述編碼對(duì)應(yīng)不同占空比的所述斬波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)大小不同的所述模擬電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)不同占空比的所述斬波信號(hào)，最終實(shí)現(xiàn)利用所述調(diào)光信號(hào)改變所述交流電流的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)燈210亮度的作用。容易理解，所述調(diào)光信號(hào)也可以為可調(diào)的數(shù)字電壓信號(hào)。
[0040]如圖5所示，其本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的兩線制調(diào)光電路20的原理圖，包括:兩線制調(diào)光電路10及降壓電路190。降壓電路210分別與控制單元150及整流橋130的直流正輸出端連接，用于將經(jīng)過整流橋130整流后的直流電流轉(zhuǎn)換為控制單元150的工作電壓。
[0041]在實(shí)際應(yīng)用中，需要提供控制單元150工作電壓，為了更好地實(shí)現(xiàn)兩線制調(diào)光電路10的集成度，優(yōu)選從第一連接端110和第二連接端120為控制單元150供電。由于控制單元150的工作電壓為直流電壓，且工作電壓較低，降壓電路190用于將經(jīng)過整流橋130整流后的較高的直流電壓轉(zhuǎn)換為控制單元150的工作電壓?？梢岳斫?，也可以用獨(dú)立電源為控制單元150供電。
[0042]燈210與第二連接端120連接后，上述兩線制調(diào)光電路10的工作原理如下:
[0043]第一連接端110接收交流電流，由于此時(shí)流過電流取樣單元100的交流電流較小，使得雙向可控硅180的兩個(gè)主端子之間處于截止?fàn)顟B(tài)。所述交流電流流向整流橋130的交流輸入端及過零檢測(cè)電路170。過零檢測(cè)電路170檢測(cè)所述交流電流是否過零點(diǎn)，若是，則反饋一個(gè)過零點(diǎn)信號(hào)至控制單元150，控制單元150響應(yīng)所述過零點(diǎn)信號(hào)輸出用于前沿切相的斬波信號(hào)至三端可控開關(guān)元件140的控制端143，以控制三端可控開關(guān)元件140的第一端141和第二端142不斷的導(dǎo)通和截止，而控制單元150響應(yīng)所述調(diào)光信號(hào)調(diào)整所述斬波信號(hào)的占空比，改變所述交流電流的導(dǎo)通角的大小，從而起到調(diào)節(jié)燈210亮度的作用。
[0044]當(dāng)流過電流取樣單元100的所述交流電流增大到一定值時(shí),雙向可控娃180的兩個(gè)主端子迅速導(dǎo)通，第一連接端110接收的所述交流電流較快的切換為通過雙向可控硅180流向第二連接端120，由雙向可控硅180驅(qū)動(dòng)燈210工作在大電流狀態(tài)。所述交流電流過零點(diǎn)時(shí)，雙向可控娃180截止,第一連接端110接收的所述交流電流再次流向整流橋130的交流輸入端，完成燈210分別工作在小電流和大電流狀態(tài)下的快速切換，避免燈210的閃爍。
[0045]上述兩線制調(diào)光電路10中的第一連接端110和第二連接端120串聯(lián)接入火線，實(shí)現(xiàn)單火線取電，并利用過零檢測(cè)電路170反饋的過零點(diǎn)信號(hào)，控制單元150輸出斬波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈210亮度的調(diào)節(jié)。同時(shí)，通過三端可控開關(guān)元件140和雙向可控硅180實(shí)現(xiàn)燈210工作在小電流和大電流狀態(tài)下的快速切換，避免燈210的閃爍，兼容性較好。使用小功率的MOS管搭配大功率的可控硅，相對(duì)于單獨(dú)使用大功率MOS管進(jìn)行調(diào)光的方案成本低很多，產(chǎn)品的耐沖擊性能也比單獨(dú)使用MOS管的方案好。
[0046]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種兩線制調(diào)光電路，其特征在于，包括:第一連接端、第二連接端、整流橋、三端可控開關(guān)元件、控制單元、調(diào)光信號(hào)輸入端、過零檢測(cè)電路、雙向可控硅、電流取樣單元， 所述整流橋的一交流輸入端與所述雙向可控硅的門極連接，其另一交流輸入端與所述第一連接端或所述第二連接端連接，所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述三端可控開關(guān)元件的第一端和第二端連接，所述三端可控開關(guān)元件的控制端與所述控制單元連接，所述調(diào)光信號(hào)輸入端與所述控制單元連接； 所述過零檢測(cè)電路的一端與所述控制單元連接，所述過零檢測(cè)電路的另一端與所述第一連接端或所述第二連接端連接； 所述雙向可控硅的兩個(gè)主端子分別與所述第一連接端及所述第二連接端連接，所述電流取樣單元的一端與所述雙向可控硅的門極連接，所述電流取樣單元的另一端與所述第一連接端或所述第二連接端連接，所述電流取樣單元用于在流經(jīng)的電流大于預(yù)設(shè)值時(shí)向所述雙向可控娃的門極提供觸發(fā)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線制調(diào)光電路，其特征在于，所述電流取樣單元為電阻R。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線制調(diào)光電路，其特征在于，所述三端可控開關(guān)元件為MOS管， 所述MOS管的柵極與所述控制單元連接， 所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述MOS管的漏極和源極連接，或 所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述MOS管的源極和漏極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線制調(diào)光電路，其特征在于，所述三端可控開關(guān)元件為IGBT， 所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述IGBT的集電極和發(fā)射極連接，所述IGBT的門極與所述控制單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線制調(diào)光電路，其特征在于，所述三端可控開關(guān)元件為三極管， 所述整流橋的直流正輸出端和直流負(fù)輸出端分別與所述三極管的集電極和發(fā)射極連接，所述三極管的基極與所述控制單元連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩線制調(diào)光電路，其特征在于，還包括降壓電路，所述降壓電路分別與所述控制單元及所述整流橋的直流正輸出端連接，用于將經(jīng)過所述整流橋整流后的直流電流轉(zhuǎn)換為所述控制單元的工作電壓。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103957636SQ201410175825
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】馬貴, 周先才, 王立新 申請(qǐng)人:Tcl-羅格朗國(guó)際電工（惠州）有限公司