多功能智能調(diào)光控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能智能調(diào)光控制器，包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接。本實用新型的優(yōu)點在于：通過采集輸入LED驅(qū)動器交流電的電壓和電流，能夠得到LED驅(qū)動器的功率因數(shù)；通過采集LED驅(qū)動器輸出的電壓和電流，能夠判斷LED驅(qū)動器及LED的工作狀態(tài)是否正常；該智能調(diào)光控制器具備PWM及0～10V模擬電壓兩種調(diào)光輸出方式，且有DALI和RS485兩種通信接口。
【專利說明】多功能智能調(diào)光控制器
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及智能照明設備，尤其涉及一種多功能智能調(diào)光控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能環(huán)保已成為世界面臨研究的新課題，引發(fā)世界照明革命的LED照明應運而生。2010年，歐美各國陸續(xù)出臺逐漸淘汰白熾燈的規(guī)定，我國將在2016年禁止使用白熾燈，LED將成為照明的主要燈具。通過用LED光源替換傳統(tǒng)光源，可以實現(xiàn)一次節(jié)能；而智能照明的引入，可以在一次節(jié)能的基礎上，實現(xiàn)LED的二次節(jié)能及照明管理方式的轉(zhuǎn)變。
[0003]智能照明的核心理念包括感知化、互聯(lián)化、物聯(lián)化和智能化。要體現(xiàn)智能照明的優(yōu)勢，必須具備反應靈敏、功能豐富、安全可靠的照明終端。一個LED智能照明系統(tǒng)里的照明終端由LED光源、LED驅(qū)動器和調(diào)光控制器構(gòu)成。調(diào)光控制器通過輸出PWM信號或O?IOV模擬信號來控制LED驅(qū)動器，LED驅(qū)動器根據(jù)調(diào)光信號輸出不同等級的電流到LED光源，從而使LED產(chǎn)生不同的亮度。
[0004]一個功能完善的LED智能照明系統(tǒng)除了能對各LED進行調(diào)光，還應能夠?qū)Ω鱈ED驅(qū)動器的功率因數(shù)進行檢測，從而計算總功耗，進而為整個照明系統(tǒng)提供節(jié)能策略。同時，照明系統(tǒng)還應能夠自動檢測LED驅(qū)動器及LED光源的工作狀態(tài)，當工作異常時能夠?qū)收衔恢眠M行精確定位，從而大幅度減少人力檢修和維護成本。這些數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的功能最后都將由調(diào)光控制器來執(zhí)行，因而對調(diào)光控制器提出了更高的要求。
[0005]DALI (Digital Addressable Lighting Interface)協(xié)議,全稱為數(shù)字可尋址照明接口協(xié)議，是照明領域內(nèi)一種國際通用的開放標準。DALI協(xié)議具有高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)靈活、易于維護、功能強大等特點，而基于DALI協(xié)議的調(diào)光系統(tǒng)具有很好的可擴展性。因而DALI協(xié)議在歐美地區(qū)廣泛流行，越來越多的燈具廠家也開始生產(chǎn)能與DALI協(xié)議兼容的各種燈具。
[0006]RS485是一種硬件標準，具有傳輸距離遠、速度快的優(yōu)點。對于一些長則幾公里的路燈，需要進行遠距離通信，因此在RS485的硬件基礎上，結(jié)合一些其他的燈控協(xié)議進行燈控，已經(jīng)越來越流行。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的所要解決的技術(shù)問題在于利用智能調(diào)光控制器能夠?qū)崿F(xiàn)對LED驅(qū)動器功率因數(shù)的采集，對LED驅(qū)動器及LED工作狀態(tài)的實時監(jiān)測，能夠兼容數(shù)字調(diào)光和O?IOV模擬調(diào)光的LED驅(qū)動器，同時具有DALI和RS485兩種常用的燈控通信接口。
[0008]本實用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種多功能智能調(diào)光控制器，包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯(lián)在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯(lián)在單向交流電的火線和零線之間。
[0009]具體的，所述的單片機工作電路包括單片機(U1)，電容Cl?C4，電阻R1，晶振(Yl )，編程接口(Pl )，單片機(Ul)的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，單片機(Ul)的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地，晶振(Yl)的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，晶振(Yl)和C3的公共端與Rl的一端相連后接到單片機(Ul)的5腳，晶振(Yl)和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到單片機(Ul)的6腳，單片機(Ul)的I腳和2腳分別與接口(Pl)的4腳和I腳相連，單片機(Ul)的3腳和編程接口(Pl)的6腳分別與電源電路相連接；單片機(Ul)的14腳與交流電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的9腳與交流電流采集電路相連接；單片機(Ul)的15腳與LED驅(qū)動器電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的10腳與LED驅(qū)動器電流采集電路相連接；單片機(Ul)的16腳和7腳分別與調(diào)光輸出電路相連接；單片機(Ul)的13腳和8腳與DALI通信接口電路相連接；單片機(Ul)的8腳、11腳、12腳與RS485通信接口電路相連接。
[0010]具體的，所述的電源電路包括整流橋(BI)、二極管Dl、D2、電容C5?C12、電阻R2?R7、第一電源芯片(U2)、第二電源芯片(U4)、光耦(U3)、電感L1、L2、變壓器Tl ；
[0011]第一電源芯片(U2)的I腳接電容C6的正極，電容C6的負極與電容C5的負極、第一電源芯片(U2)的2腳和整流橋(BI)的2腳相連接，整流橋(BI)的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，整流橋(BI)的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接，整流橋(BI)的I腳與電容C5的正極、電阻R3的一端、電容C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，電阻R3的另一端和電容C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽極與第一電源芯片(U2)的5腳和變壓器Tl初級的另一端相連，變壓器Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電感LI的一端和電阻R4的一端相連，電感LI的另一端與電容C9的正極相連，電容C9的負極接變壓器Tl次級的另一端，電阻R4的另一端接光耦(U3)的I腳，光耦(U3)的4腳與電容C8的一端及第一電源芯片(U2)的4腳相連，C8的另一端與光耦(U3)的3腳、第一電源芯片(U2)的2腳相連，并通過電容ClO接地，光耦(U3)的2腳通過電阻R5與電感LI和電容C9的公共端相連，電感LI和電容C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調(diào)光輸出電路相連接，光耦(U3)的2腳通過電阻R6接地；
[0012]第二電源芯片(U4)的10腳、11腳、13腳相連后接到電感LI和電容C9的公共端，第二電源芯片(U4)的9腳通過電容Cll接地，第二電源芯片(U4)的5腳和16腳相連后接地,第二電源芯片(U4)的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接第二電源芯片(U4)的4腳，電感L2和電阻R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與第二電源芯片(U4)的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容Cl2接地，第二電源芯片(U4)的6?8腳相連接后接地。
[0013]具體的，所述的交流電壓采集電路包括電阻R8?R10、電容C13、隔離變壓器T2，隔離變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，隔離變壓器T2初級的另一端接單相交流電的零線，隔離變壓器T2初級的兩端與電阻R9并聯(lián)，隔離變壓器T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，隔離變壓器T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
[0014]具體的，所述的交流電流采集電路包括電容C14、電流采集芯片U5，電流采集芯片U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，電流采集芯片U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接，電流采集芯片U5的5腳接地，電流采集芯片U5的6腳通過電容C14接地，電流采集芯片U5的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片U5的8腳與電源電路相連接。
[0015]具體的，所述的LED驅(qū)動器電壓采集電路包括電阻Rl1、Rl2、電容Cl5、二極管D3、LED驅(qū)動器電壓入口 P2，LED驅(qū)動器電壓入口的I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地，電阻Rll的另一端通過電阻R12接地，電阻Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接，LED驅(qū)動器電壓入口 P2的2腳與二極管D3的陽極相連接后接地。
[0016]具體的，所述的LED驅(qū)動器電流采集電路包括電容C16和電流采集芯片(U6)，LED驅(qū)動器電流從電流采集芯片(U6)的I腳和2腳輸入，并從電流采集芯片(U6)的3腳和4腳輸出，其中電流采集芯片(U6)的I腳和2腳相連，電流采集芯片(U6)的3腳和4腳相連，電流采集芯片(U6)的5腳接地，電流采集芯片(U6)的6腳通過電容C16接地，電流采集芯片(U6)的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片(U6)的8腳與電源電路相連接。
[0017]具體的，所述調(diào)光輸出電路包括電阻R13?R17、電容C17、C18、放大器(U7)，及光耦(U8)，放大器(U7)的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，放大器(U7)的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與放大器(U7)的I腳相連，放大器(U7)的4腳接地，放大器(U7)的I腳通過電容C18接地，并輸出O?IOV模擬調(diào)光信號，放大器(U7 )的8腳與電源電路相連接，光耦(U8 )的I腳和4腳與電源電路相連接，光耦(U8 )的2腳與單片機工作電路相連接，光耦(U8)的3腳通過電阻R16輸出PWM調(diào)光信號，電阻R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
[0018]具體的，所述的DALI通信接口電路包括整流橋B2、光耦U9、U10、電阻R18?R23、電容C19、三極管Q1、二極管D4、D5，整流橋B2的I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連，整流橋B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極，二極管D4的陽極接光耦UlO的I腳，光耦UlO的2腳通過電阻R22與三極管Ql的發(fā)射極和電阻R21的一端相連，電阻R21的另一端與整流橋B2的4腳相連，光耦UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地，光耦UlO的4腳與電源電路相連，二極管D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，電容C19的負極接整流橋B2的4腳，光耦U9的I腳與電源電路相連接，光耦U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接，光耦U9的3腳通過電阻R19與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R20與整流橋B2的4腳相連。
[0019]具體的，所述的RS485通信接口電路包括RS485芯片Ul1、或非門U12、總線保護芯片V1、電阻R24?R27、電容C20?C22、RS485總線接口 P4, RS485芯片Ull的I腳和4腳分別與單片機工作電路相連，RS485芯片Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，或非門U12的3腳與單片機工作電路相連接，或非門U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，電容C22的負極接地，電阻R27的另一端與或非門U12的14腳相連后，與電源電路相連接，或非門U12的7腳接地，RS485芯片Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連，電阻R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端與RS485芯片Ull的5腳相連后接地，RS485芯片Ull的6腳與電阻R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，RS485總線接口 P4的2腳通過電容C21接地，RS485芯片Ull的7腳與電阻R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，RS485總線接口 P4的I腳通過電容C20接地，RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與RS485總線接口 P4的I腳和2腳相連，RS485總線接口 P4的3腳和RS485總線保護芯片Vl的3腳相連后接地。
[0020]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0021]1、實時檢測LED驅(qū)動器的輸入電壓和輸入電流。
[0022]2、實時檢測LED驅(qū)動器的功率因數(shù)。
[0023]3、實時檢測LED驅(qū)動器的工作電壓和工作電流。
[0024]4、實時檢測LED驅(qū)動器和LED的工作狀態(tài)是否正常。
[0025]5、兼容數(shù)字調(diào)光和O?IOV模擬調(diào)光輸入的LED驅(qū)動器。
[0026]6、具有DALI和RS485兩種通信接口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0028]圖2是本實用新型的單片機工作電路圖。
[0029]圖3是本實用新型的電源電路圖。
[0030]圖4是本實用新型的交流電壓采集電路圖。
[0031]圖5是本實用新型的交流電流采集電路圖。
[0032]圖6是本實用新型的LED驅(qū)動器電壓采集電路圖。
[0033]圖7是本實用新型的LED驅(qū)動器電流采集電路圖。
[0034]圖8是本實用新型的調(diào)光輸出電路圖。
[0035]圖9是本實用新型的DALI通信接口電路圖。
[0036]圖10是本實用新型的RS485通信接口電路圖。
【具體實施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細的描述。
[0038]圖1是本實用新型總體結(jié)構(gòu)框圖。包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯(lián)在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯(lián)在單向交流電的火線和零線之間。
[0039]圖2是本實用新型的單片機工作電路圖。Ul為16腳的單片機，在一個示例中，Ul是MC9S08SG8。Ul的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，Ul的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地。晶振Yl的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，Yl和C3的公共端與Rl的一端相連后接到Ul的5腳，Yl和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到Ul的6腳。Ul的I腳和2腳分別與接口 Pl的4腳和I腳相連。Ul的14腳與交流電壓采集電路相連接；U1的9腳與交流電流采集電路相連接；U1的10腳與LED驅(qū)動器電流采集電路相連接；U1的15腳與LED驅(qū)動器電壓采集電路相連接；Ul的16腳和7腳分別與調(diào)光輸出電路相連接；U1的13腳與DALI通信接口電路相連接；U1的8腳、11腳、12腳分別與RS485通信接口電路相連接；U1的3腳和接口 Pl的6腳連接電源電路。
[0040]圖3是本實用新型的電源電路圖。U2為電源轉(zhuǎn)換芯片，在一個示例中，U2是NCP1012。U2的I腳接電容C6的正極，C6的負極與電容C5的負極、U2的2腳和整流橋BI的2腳相連接，在一個示例中，BI為RS207。BI的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，BI的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接。BI的I腳與C5的正極、R3的一端、C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，R3的另一端和C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，Dl的陽極與U2的5腳和Tl初級的另一端相連。Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連,D2的陰極與電感LI的一端和R4的一端相連,LI的另一端與電容C9的正極相連，C9的負極接Tl次級的另一端。R4的另一端接光耦U3的I腳，在一個示例中，U3為TLP521-1，U3的4腳與電容C8的一端及U2的4腳相連，C8的另一端與U3的3腳、U2的2腳相連，并通過電容ClO接地。U3的2腳通過電阻R5與LI和C9的公共端相連，LI和C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調(diào)光輸出電路相連接，U3的2腳通過電阻R6接地。
[0041 ] 圖3所示，U4為電源芯片，在一個示例中，U4為TPS62153，U4的10腳、11腳、13腳相連后接到LI和C9的公共端；U4的9腳通過電容Cll接地，U4的5腳和16腳相連后接地，U4的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接U4的4腳，L2和R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與U4的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容C12接地，U4的6?8腳相連接后接地。具體的，L2和R7的公共端與單片機工作電路的Ul的3腳和接口 Pl的6腳相連。
[0042]圖4是本實用新型的交流電壓采集電路圖，圖9是本實用新型的交流電流采集電路圖，圖10是本實用新型的LED驅(qū)動器電壓采集電路圖，圖7是本實用新型的LED驅(qū)動器電流采集電路圖，圖8是本實用新型的調(diào)光輸出電路圖。
[0043]圖4中，交流電壓采集電路中變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，T2初級的另一端接單相交流電的零線，T2初級的兩端與電阻R9并聯(lián)。T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
[0044]圖9中，交流電流采集電路的U5為電流采集芯片，在一個示例中，U5為ACS713，U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接。U5的5腳接地，U5的6腳通過電容C14接地，U5的7腳與單片機工作電路相連接，U5的8腳與電源電路相連接。
[0045]圖10中，LED驅(qū)動器電壓采集電路中，P2為LED驅(qū)動電壓輸入口，其I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地；Rll的另一端通過電阻R12接地，Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接。P2的2腳與D3的陽極相連接后接地。
[0046]圖7所示，LED驅(qū)動器電流采集電路中，U6為電流采集芯片，在一個示例中，U6為ACS712，LED驅(qū)動器電流從U6的I腳和2腳輸入，并從U6的3腳和4腳輸出，其中U6的I腳和2腳相連，U6的3腳和4腳相連。U6的5腳接地，U6的6腳通過電容C16接地，U6的7腳與單片機工作電路相連接，U6的8腳與電源電路相連接。
[0047]圖8所示，調(diào)光輸出電路中，U7為放大器，在一個示例中，U7為LM358，U7的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，U7的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與U7的I腳相連，U7的4腳接地，U7的I腳通過電容C18接地，并輸出O?IOV模擬調(diào)光信號。U7的8腳與電源電路相連接。U8為光耦，在一個示例中，U8為TLP521-1，U8的I腳和4腳與電源電路相連接，U8的2腳與單片機工作電路相連接，U8的3腳通過電阻R16輸出PWM調(diào)光信號，R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
[0048]圖9為DALI通信接口電路圖。B2為整流橋，在一個示例中，B2為MB2S，其I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連。B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極。D4的陽極接光耦UlO的I腳，在一個示例中，UlO為TLP521-1，UlO的2腳通過電阻R22與Ql的發(fā)射極和電阻R21的一端相連，R21的另一端與B2的4腳相連。UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地。UlO的4腳與電源電路相連。D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，在一個示例中，U9為TLP521-1。C19的負極接B2的4腳。U9的I腳與電源電路相連接，U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接。U9的3腳通過電阻R19與Ql的基極相連，Ql的基極通過電阻R20與B2的4腳相連。
[0049]圖10為RS485通信接口電路圖。Ul I為RS485芯片，在一個示例中，Ul I為SP485R，其I腳和4腳分別與單片機工作電路相連。Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，在一個示例中，U12為74HC02，U12的3腳與單片機工作電路相連接。U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，C22的負極接地。R27的另一端與U12的14腳相連后，與電源電路相連接，U12的7腳接地。Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連。R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連。R26的另一端與Ull的5腳相連后接地。Ull的6腳與R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，P4的2腳通過電容C21接地。Ull的7腳與R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，P4的I腳通過電容C20接地。RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與P4的I腳和2腳相連，在一個示例中，Vl為NUP2105L。P4的3腳和Vl的3腳相連后接地。
[0050]本實用新型的工作過程如下:
[0051]當該智能控制器工作時，單向交流電火線電流流過電流采集芯片U5，U5將電流大小轉(zhuǎn)化為O?5V的電壓值后輸入單片機U1，U1計算得到電流值；交流電電壓經(jīng)電阻R8、R9分壓后再經(jīng)變壓器T2隔離后輸入到單片機U1，U1計算得到電壓值。根據(jù)Ul計算得到的電流值和電壓值即可計算出整個照明終端(智能控制器、LED驅(qū)動器、LED)的功率及功率因數(shù)。
[0052]電源電路首先將單相交流電轉(zhuǎn)換為15V直流電，該15V直流電可供調(diào)光輸出電路使用。15V直流電經(jīng)電源芯片U4作用后，可進一步得到5V直流電，該5V直流電供單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路使用。
[0053]LED驅(qū)動器的電壓經(jīng)電阻Rll和電阻R12分壓后，輸入單片機U1，U1計算得到LED驅(qū)動器的電壓值。驅(qū)動器電流流過電流采集芯片U6，U6將電流值轉(zhuǎn)化為O?5V電壓后輸入單片機U1，U1計算得到LED驅(qū)動器的電流值。根據(jù)Ul計算得到的LED驅(qū)動器電壓值，即可判斷LED驅(qū)動器工作是否正常；根據(jù)Ul計算得到的LED驅(qū)動器電流值，即可判斷LED工作是否正常。
[0054]DALI通信接口電路將壓差O?25V的DALI信號轉(zhuǎn)換為O?5V的TTL信號供單片機Ul接收；同時將Ul發(fā)出的O?5V的TTL信號轉(zhuǎn)換為符合要求的DALI信號。光耦U9和UlO分別在Ul接收和發(fā)送信號時，將O?5V TTL信號與DALI信號隔離。B2的作用是根據(jù)DALI協(xié)議的要求，消除DALI信號在接線時的極性。Ul通過解析收到的DALI信號，可得到調(diào)光指令，并根據(jù)該調(diào)光指令輸出不同脈寬的P麗信號，該PWM信號經(jīng)R13和C17的阻容網(wǎng)絡后轉(zhuǎn)化為O?5V的直流電，并經(jīng)放大器U7放大為O?IOV的模擬信號，供O?IOV模擬調(diào)光的LED驅(qū)動器使用。對于PWM調(diào)光的LED驅(qū)動器，Ul輸出的PWM信號經(jīng)光耦U8隔離放大后，通過R16和R17的限壓網(wǎng)絡后輸出。調(diào)光輸出電路輸出的調(diào)光信號輸入到LED驅(qū)動器的調(diào)光輸入端后，即可實現(xiàn)LED的亮度調(diào)節(jié)。
[0055]RS485通信接口電路中Ull將RS485電平信號轉(zhuǎn)換為O?5V的TTL信號供單片機Ul接收；同時將Ul發(fā)出的O?5V的TTL信號轉(zhuǎn)換為符合要求的RS485電平信號。Vl的作用在于保護RS485總線，防止因浪涌電壓而損壞通信芯片。U12、C22、R27具有上電抑制作用，防止在通電瞬間對總線的通信造成干擾。
[0056]以上所述僅為本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型創(chuàng)造，凡在本實用新型創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電壓采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、調(diào)光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯(lián)在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯(lián)在單向交流電的火線和零線之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的單片機工作電路包括單片機(Ul )，電容Cl~C4，電阻Rl，晶振(Yl )，編程接口(Pl )，單片機(Ul)的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，單片機(Ul)的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地，晶振(Yl)的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，晶振(Yl)和C3的公共端與Rl的一端相連后接到單片機(Ul)的5腳，晶振(Yl)和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到單片機(Ul)的6腳，單片機(Ul)的I腳和2腳分別與接口(Pl)的4腳和I腳相連，單片機(Ul)的3腳和編程接口(Pl)的6腳分別與電源電路相連接；單片機(Ul)的14腳與交流電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的9腳與交流電流采集電路相連接；單片機(Ul)的15腳與LED驅(qū)動器電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的10腳與LED驅(qū)動器電流采集電路相連接；單片機(Ul)的16腳和7腳分別與調(diào)光輸出電路相連接；單片機(Ul)的13腳和8 腳與DALI通信接口電路相連接；單片機(Ul)的8腳、11腳、12腳與RS485通信接口電路相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的電源電路包括整流橋(BI)、二極管Dl、D2、電容C5~C12、電阻R2~R7、第一電源芯片(U2)、第二電源芯片(U4)、光耦(U3)、電感L1、L2、變壓器Tl ； 第一電源芯片(U2)的I腳接電容C6的正極，電容C6的負極與電容C5的負極、第一電源芯片(U2)的2腳和整流橋(BI)的2腳相連接，整流橋(BI)的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，整流橋(BI)的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接，整流橋(BI)的I腳與電容C5的正極、電阻R3的一端、電容C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，電阻R3的另一端和電容C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽極與第一電源芯片(U2)的5腳和變壓器Tl初級的另一端相連，變壓器Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電感LI的一端和電阻R4的一端相連，電感LI的另一端與電容C9的正極相連，電容C9的負極接變壓器Tl次級的另一端，電阻R4的另一端接光耦(U3)的I腳，光耦(U3)的4腳與電容C8的一端及第一電源芯片(U2)的4腳相連，C8的另一端與光耦(U3)的3腳、第一電源芯片(U2)的2腳相連，并通過電容ClO接地，光耦(U3)的2腳通過電阻R5與電感LI和電容C9的公共端相連，電感LI和電容C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調(diào)光輸出電路相連接，光耦(U3)的2腳通過電阻R6接地； 第二電源芯片(U4)的10腳、11腳、13腳相連后接到電感LI和電容C9的公共端，第二電源芯片(U4)的9腳通過電容Cll接地，第二電源芯片(U4)的5腳和16腳相連后接地，第二電源芯片(U4)的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接第二電源芯片(U4)的4腳，電感L2和電阻R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與第二電源芯片(U4)的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅(qū)動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容C12接地，第二電源芯片(U4)的6~8腳相連接后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的交流電壓采集電路包括電阻R8~R10、電容C13、隔離變壓器T2，隔離變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，隔離變壓器T2初級的另一端接單相交流電的零線，隔離變壓器T2初級的兩端與電阻R9并聯(lián)，隔離變壓器T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，隔離變壓器T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的交流電流采集電路包括電容C14、電流采集芯片U5，電流采集芯片U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，電流采集芯片U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接，電流采集芯片U5的5腳接地，電流采集芯片U5的6腳通過電容C14接地，電流采集芯片U5的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片U5的8腳與電源電路相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的LED驅(qū)動器電壓采集電路包括電阻Rl1、Rl2、電容Cl5、二極管D3、LED驅(qū)動器電壓入口 P2，LED驅(qū)動器電壓入口的I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地，電阻Rll的另一端通過電阻R12接地，電阻Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接，LED驅(qū)動器電壓入口 P2的2腳與二極管D3的陽極相連接后接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的LED驅(qū)動器電流采集電路包括電容C16和電流采集芯片(U6)，LED驅(qū)動器電流從電流采集芯片(U6)的I腳和2腳輸入， 并從電流采集芯片(U6)的3腳和4腳輸出，其中電流采集芯片(U6)的I腳和2腳相連，電流采集芯片(U6)的3腳和4腳相連，電流采集芯片(U6)的5腳接地，電流采集芯片(U6)的6腳通過電容C16接地，電流采集芯片(U6)的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片(U6)的8腳與電源電路相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述調(diào)光輸出電路包括電阻R13~R17、電容C17、C18、放大器(U7)，及光耦(U8)，放大器(U7)的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，放大器(U7)的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與放大器(U7)的I腳相連，放大器(U7)的4腳接地，放大器(U7)的I腳通過電容C18接地，并輸出O~IOV模擬調(diào)光信號，放大器(U7)的8腳與電源電路相連接，光耦(U8)的I腳和4腳與電源電路相連接，光耦(U8)的2腳與單片機工作電路相連接，光耦(U8)的3腳通過電阻R16輸出PWM調(diào)光信號，電阻R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的DALI通信接口電路包括整流橋B2、光耦U9、U10、電阻R18~R23、電容C19、三極管Q1、二極管D4、D5，整流橋B2的I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連，整流橋B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極，二極管D4的陽極接光耦UlO的I腳，光耦UlO的2腳通過電阻R22與三極管Ql的發(fā)射極和電阻R21的一端相連，電阻R21的另一端與整流橋B2的4腳相連，光耦UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地，光耦UlO的4腳與電源電路相連，二極管D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，電容C19的負極接整流橋B2的4腳，光耦U9的I腳與電源電路相連接，光耦U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接，光耦U9的3腳通過電阻R19與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R20與整流橋B2的4腳相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能智能調(diào)光控制器，其特征在于:所述的RS485通信接口電路包括RS485芯片Ul1、或非門U12、總線保護芯片V1、電阻R24~R27、電容C20~C22、RS485總線接口 P4，RS485芯片Ull的I腳和4腳分別與單片機工作電路相連，RS485芯片Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，或非門U12的3腳與單片機工作電路相連接，或非門U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，電容C22的負極接地，電阻R27的另一端與或非門U12的14腳相連后，與電源電路相連接，或非門U12的7腳接地，RS485芯片Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連，電阻R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端與RS485芯片Ull的5腳相連后接地，RS485芯片Ull的6腳與電阻R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，RS485總線接口 P4的2腳通過電容C21接地，RS485芯片Ull的7腳與電阻R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，RS485總線接口 P4的I腳通過電容C20接地，RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與RS485總線接口 P4的I腳和2腳相連，RS485總線接口 P4的3腳和RS485總線保護 芯片Vl的3腳相連后接地。
【文檔編號】H05B37/02GK203492243SQ201320627417
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】余琳, 李立, 李臻, 扶廷武, 蘇志杰, 潘玉靜, 胡先東 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所