基于電子開關(guān)管電力線載波的led燈控制調(diào)節(jié)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置及方法，其特征在于，它包括調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器和調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路通過電力線連接，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器外接市電交流電源，包括MCU1和與MCU1連接的電子開關(guān)管，調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路包括MCU2和與MCU2連接的LED燈驅(qū)動電路，LED燈驅(qū)動電路連接有白色LED燈組和黃色LED燈組。本發(fā)明具有編碼、解調(diào)電路簡單，調(diào)光調(diào)色溫效果好，成本低的特點，而且有很強的實用性。
【專利說明】基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的是涉及一種LED燈的控制調(diào)節(jié)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)光，即能夠根據(jù)客戶要求，調(diào)整燈光亮度，從而影響室內(nèi)光線明暗，襯托出不同的室內(nèi)環(huán)境氛圍。白熾燈和金鹵燈在調(diào)光領(lǐng)域應(yīng)用得比較廣泛，但隨著節(jié)能減排的不斷推廣，LED可調(diào)光在攻克了調(diào)光技術(shù)障礙后，開始呈現(xiàn)發(fā)展趨。目前的LED調(diào)光分為可控硅調(diào)光和場效應(yīng)管調(diào)光兩種，目前市場還是以可控硅調(diào)光技術(shù)為主?？煽毓枵{(diào)光的工作原理是將輸入電壓的波形通過導(dǎo)通角切波之后，產(chǎn)生一個切向的輸出電壓波形。應(yīng)用切向的原理，可減少輸出電壓的有效值，以此來降低普通負載(電阻負載)的功率。但是，目前的可控硅調(diào)光燈一般只具備調(diào)光功能，不能調(diào)色溫，若要調(diào)節(jié)色溫，還需要對控制電路進行重新設(shè)計，控制電路與燈具之間的各種信號傳遞和各色發(fā)光芯片需要單獨對每組芯片進行控制，因而控制電路與燈具之間的連接線較多，安裝十分不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種電路設(shè)計簡單，操作方便的基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種基于電子開關(guān)管的電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的:一種基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置及方法，其特征在于，它包括調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器和調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路通過電力線連接，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器外接市電交流電源，包括MCUl和與MCUl連接的電子開關(guān)管，調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路包括MCU2和與MCU2連接的LED燈驅(qū)動電路(包括恒流輸出與PWM輸出)，驅(qū)動電路連接有至少兩組不同光色的LED燈組。
[0006]作為上述方案的進一步說明，所述LED燈組包括白色LED燈組和黃色LED燈組，白色LED燈組和黃色LED燈組分別包括相互串并聯(lián)的多個LED燈，與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路連接。
[0007]—種基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法，它是由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過設(shè)定電子開關(guān)管的通斷來決定對調(diào)色溫?zé)暨M行供電，調(diào)制信號時，由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過控制電子開關(guān)管的導(dǎo)通角來對交流電源進行調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的電壓由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路同步脈沖檢測，以識別出相關(guān)的調(diào)制信息，再進行解碼及校驗，獲取控制的數(shù)據(jù)編碼；解碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，由LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制不同光色LED的輸出比例，從而達到調(diào)光調(diào)色的效果。
[0008]所述LED燈驅(qū)動電路分別按比例控制白光和黃光的輸出比例。
[0009]在所述調(diào)制信號過程前，即在常態(tài)AC220V電壓輸出時，由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測寬度為TO ;在所述調(diào)制信號過程中，是對AC220V電源進行調(diào)制導(dǎo)通角或通斷的輸出；由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測，檢測到寬度較原來寬的脈沖，設(shè)寬度為Tl，以Tl寬度代表為1，TO寬度代表信息0，通過這種二進制碼序列傳遞信號，并進行二進制碼序列信號解碼為亮度、色溫信息數(shù)據(jù)，由MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制白色LED燈組與黃色LED燈組的輸出比例。
[0010]本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達到的有益效果是:
[0011]本發(fā)明采用采用電子開關(guān)管，對電力線進行導(dǎo)通角控制，進而產(chǎn)品信號編碼序列，對帶有開關(guān)電源的雙色燈進行亮度、色溫的調(diào)節(jié)控制，打破傳統(tǒng)調(diào)光燈不能調(diào)節(jié)色溫的現(xiàn)況，而且無需另外接入連接控制線，編碼、解調(diào)電路簡單，調(diào)光調(diào)色溫效果好，成本低，有很強的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置電路原理圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的交流電未調(diào)制前的波形圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的未調(diào)制前同步脈沖的波形圖；
[0016]圖5為本發(fā)明的交流電調(diào)制波形圖；
[0017]圖6為本發(fā)明的調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測的波形圖；
[0018]圖7為本發(fā)明的實施例2的交流電調(diào)制波形圖；
[0019]圖8為本發(fā)明的實施例2的調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測的波形圖；
[0020]圖9為本發(fā)明的實施例3的交流電調(diào)制波形圖；
[0021]圖10為本發(fā)明的實施例3的調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測的波形圖。
[0022]附圖標記說明:1、調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器1-1、MCU11-2、電子開關(guān)管1_3、過零檢測電路2、調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路2-1、MCU22-2、LED燈驅(qū)動電路2_3、白色LED燈組2_4、黃色LED燈組。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實施方案作進一步的詳述。
[0024]實施例1
[0025]如圖1和圖2所示，本發(fā)明是一種基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置，它包括調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器I和調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路2，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器I與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路2通過電力線3連接，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器I外接市電交流電源，包括MCUll-1和與MCUll-1連接的電子開關(guān)管1_2，電子開關(guān)管一般米用可控娃或場效應(yīng)管，本實施例采用的是可控硅。MCUl連接有過零檢測電路1-3，過零檢測電路為給MCUl提供一個標準，這個標準的起點是零電壓，可控硅導(dǎo)通角的大小就是依據(jù)這個標準。調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路包括MCU22-1和與MCU22-1連接的LED燈驅(qū)動電路2_2，LED燈驅(qū)動電路包括恒流源驅(qū)動及PWM電壓驅(qū)動電路，由于恒流源驅(qū)動及PWM電壓驅(qū)動電路在電子領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，本實施例在此不作詳述。LED燈驅(qū)動電路連接有白色LED燈組2-3和黃色LED燈組2_4。其中，白色LED燈組和黃色LED燈組分別包括相互并聯(lián)的多個LED燈，每組LED燈組的多個LED燈并聯(lián)連接后與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路連接。
[0026]基于電子開關(guān)管的電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法，它是由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過設(shè)定可控硅的通斷來決定對調(diào)色溫?zé)暨M行供電，調(diào)制信號時，由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過控制可控硅的導(dǎo)通角來對交流電源進行調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的信號由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路同步脈沖檢測，以識別出相關(guān)的調(diào)制信息，再進行解碼及校驗，獲取控制的數(shù)據(jù)編碼；解碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，由LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制白光與黃光的輸出比例，從而達到調(diào)光調(diào)色的效果。在所述調(diào)制信號過程中，是先對AC220V電源進行調(diào)制，如圖3所示，AC220V電源未調(diào)制前的波形為正弦波，如圖4所示，相應(yīng)的未調(diào)制前同步脈沖的波形，每個脈沖寬度為一致的，而且比較窄，在50HZ交流電下，此時脈沖周期為IOms d#AC220V電源進行調(diào)制時，通過調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器的電子開關(guān)管對電源的輸出導(dǎo)通角進行控制，本實施例中，只是對上半波和下半波的1/2個波長進行調(diào)制，可以產(chǎn)生如圖5所示的波形；然后通過調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測，可以檢測到寬度較原來寬的脈沖，設(shè)寬度為Tl，如圖6所示，以Tl寬度代表為1，TO寬度代表信息0，通過這種二進制碼序列傳遞信號，并進行二進制碼序列信號解碼為亮度、色溫信息數(shù)據(jù)，由MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制白色LED燈組與黃色LED燈組的輸出比例，達到調(diào)節(jié)色溫的效果。
[0027]所述二進制碼序列算法協(xié)議:
[0028]1、一條數(shù)據(jù)協(xié)議幀的長度一般在2個字節(jié)，每個字節(jié)為8位數(shù)據(jù)，共16位數(shù)據(jù)。這樣可保證對電網(wǎng)影響小而且有較快的傳輸速度。即傳輸I幀數(shù)據(jù)用時為160ms。
[0029]2、為保證有較快的幀響應(yīng)性，要求信號序列有超過連續(xù)10個TO脈沖時，則幀指針設(shè)為O。即連續(xù)不產(chǎn)生Tl信號IOOms以上，重新計算幀的計數(shù)指針。
[0030]3、當收到第一個為“ I ”信號時，幀指針開始計數(shù)，每收一個信號自加1，至到計滿16位，進行數(shù)據(jù)校驗環(huán)節(jié)。
[0031]4、幀的數(shù)據(jù)格式如下:
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，它包括調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器和調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路通過電力線連接，調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器外接市電交流電源，包括MCUl和與MCUl連接的電子開關(guān)管，調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路包括MCU2和與MCU2連接的LED燈驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接有至少兩組不同光色的LED燈組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述LED燈組包括白色LED燈組和黃色LED燈組，白色LED燈組和黃色LED燈組分別包括相互串并聯(lián)的多個LED燈，與調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)裝置及方法，其特征在于，所述LED燈驅(qū)動電路包括恒流源驅(qū)動及PWM電壓驅(qū)動電路。
4.一種如權(quán)利要求1-3任意一項所述的基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，它是由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過設(shè)定電子開關(guān)管的通斷來決定對調(diào)色溫?zé)暨M行供電，調(diào)制信號時，由調(diào)光調(diào)色控制驅(qū)動器通過控制電子開關(guān)管的導(dǎo)通角來對交流電源進行調(diào)制，經(jīng)過調(diào)制的電壓由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路同步脈沖檢測，以識別出相關(guān)的調(diào)制信息，再進行解碼及校驗，獲取控制的數(shù)據(jù)編碼；解碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，由LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制不同光色LED的輸出比例，從而達到調(diào)光調(diào)色的效果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電子開關(guān)管的電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述LED燈驅(qū)動電路分別按比例控制白光和黃光的輸出比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電子開關(guān)管電力線載波的LED燈控制調(diào)節(jié)方法，其特征在于，在所述調(diào)制信號過程前，在常態(tài)電壓輸出時，由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測寬度為TO ;在所述調(diào)制信號過程中，是對AC220V電源進行調(diào)制導(dǎo)通角或通斷的輸出；由調(diào)光調(diào)色燈驅(qū)動電路的同步脈沖檢測，檢測到寬度較原來寬的脈沖，設(shè)寬度為Tl，以Tl寬度代表為1，T0寬度代表信息0，通過這種二進制碼序列傳遞信號，并進行二進制碼序列信號解碼為亮度、色溫信息數(shù)據(jù)，由MCU發(fā)出驅(qū)動指令到LED燈驅(qū)動電路，分別按比例控制白色LED燈組與黃色LED燈組的輸出比例。
【文檔編號】H05B37/02GK103917022SQ201410098232
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】彭兆斌, 陳冀賢, 陳強, 孫岳琴, 夏彩殷 申請人:佛山市方田科技有限公司