使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，包括如下步驟：輸出驅動信號使得燈光保持上次調整的亮度或設定值；判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如不出現(xiàn)，重復本步驟；如出現(xiàn)，輸出使所述燈光的亮度變化的驅動信號，使得所述燈光的亮度按照設定規(guī)律變化；同時，判斷所述半波脈動是否仍存在，如不存在，記錄并維持當前輸出的驅動信號，并使所述燈光的亮度鎖定；如仍存在，繼續(xù)或重復輸出上述變化的驅動信號。本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置及電路。實施本發(fā)明是使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路，具有以下有益效果：其安裝較為簡單、方便，成本較低，適用性廣。
【專利說明】使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及燈的亮度調節(jié)，更具體地說，涉及一種使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié) 的方法、裝置及電路。

【背景技術】
[0002] 隨著LED技術的不斷進步，LED在照明領域的使用越來越廣泛。LED燈的優(yōu)點較傳 統(tǒng)的燈泡或節(jié)能燈而言具有更長的壽命和更小的能耗。同時，LED燈的控制，特別是亮度或 燈光的色溫調節(jié)，更是具有較為簡單的特點。在現(xiàn)有技術中，已經(jīng)具有較多的技術對于LED 燈進行控制或調節(jié)，使其滿足人們不同的需求。但是這些對于LED燈的控制或調節(jié)都是要 求在一個接線盒同時存在交流市電中的兩條線，即相線和零線。這種調節(jié)方式雖然實現(xiàn)了 對于LED的調節(jié)，但是其并不適用于大量存在的現(xiàn)有家庭環(huán)境。因為在現(xiàn)有的家庭中，大多 數(shù)的開關上并沒有兩條線，更沒有多余的輸出線，通常，只有一條相線。這樣，雖然現(xiàn)有技術 中已經(jīng)實現(xiàn)了對LED的調節(jié)，但是其使用的范圍受到了較大的限制，且實現(xiàn)成本也極高，特 別不適于家庭中大量存在的單線開關。這使得在家庭中使用可以調節(jié)亮度的LED燈對傳統(tǒng) 的照明器具進行替換時，帶來了安裝上的不便和困難，并增加了成本。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述安裝不便、成本較高的缺陷， 提供一種安裝方便、成本極低的，可使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路。
[0004] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種使用單線開關實現(xiàn)燈光亮 度調節(jié)的方法，包括如下步驟： 包括如下步驟： A) 普通單線開關接通，輸出驅動信號使得燈光保持上次調節(jié)的亮度或設定的值； B) 判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如是，執(zhí)行下一步驟；否則，重 復本步驟； C) 輸出按照設定規(guī)律變化的、使所述燈光改變亮度的驅動信號，使得所述燈光的亮度 按照設定規(guī)律變化；同時，判斷由所述單線開關進入的所述半波脈動是否仍存在，如不存 在，執(zhí)行下一步驟；如仍存在，繼續(xù)輸出或重復輸出上述驅動信號，直到達到設定時間后輸 出關燈信號使所述燈熄滅； D) 記錄并維持當前輸出的驅動信號，使所述燈光的亮度被鎖定。
[0005] 更進一步地，所述步驟A)到步驟D)構成一個亮度調節(jié)過程；在兩個相鄰的亮度調 節(jié)循環(huán)中，其步驟C)中燈光亮度變化的方向相反。
[0006] 更進一步地，所述半波脈動是通過關斷所述單線開關時，交流市電通過并接在所 述單線開關斷開的二個觸點上的二極管而產(chǎn)生的；所述半波脈動的消失是由于所述單線開 關在斷開后又接通，交流市電通過所述單線開關接通的兩個觸點直接進入全波整流單元， 使所述半波脈動消失。
[0007] 更進一步地，所述步驟C)中，通過輸出不同占空比的PWM信號驅動功率輸出器件 的控制極，調節(jié)其導通情況，實現(xiàn)控制與其連接的燈亮度。
[0008] 更進一步地，所述步驟C)中進一步包括如下步驟： C1)將當前占空比數(shù)值減去或加上設定的占空比調節(jié)步長，得到下一時刻占空比值并 輸出該占空比值的脈沖信號到所述功率輸出器件的控制極； C2)判斷所述半波脈動是否持續(xù)，如否，執(zhí)行步驟D);如是，執(zhí)行下一步驟： C3)判斷驅動信號的占空比是否為設定的最小占空比或最大占空比，如是，將所述當前 占空比與占空比調節(jié)步長的運算關系由加變?yōu)闇p或由減變?yōu)榧樱⒎祷夭襟EC1);否則，直 接返回步驟C1)。
[0009] 本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置，包括： 設定亮度輸出單元：用于在普通單線開關接通時，輸出驅動信號使得燈光保持上次調 節(jié)的亮度或設定的值； 調光狀態(tài)判斷單元：用于判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如是，調 用調光單元； 調光單元：用于輸出按照設定規(guī)律變換的、使所述燈光的亮度變化的驅動信號，使得所 述燈光的亮度按照設定規(guī)律變化；同時，判斷由所述單線開關進入所述半波脈動是否仍存 在，如不存在，調用當前驅動維持單元；如仍存在，繼續(xù)輸出或重復輸出上述驅動信號； 當前驅動維持單元：用于記錄并維持當前輸出的驅動信號，使所述燈光的亮度被鎖定。
[0010] 更進一步地，在兩個相鄰的亮度調節(jié)循環(huán)中，其調節(jié)燈光亮度變化的方向相反；所 述半波脈動是通過關斷所述單線開關時，交流市電通過并接在所述單線開關斷開的二個觸 點上的二極管而產(chǎn)生的；所述半波脈動的消失是由于所述單線開關在斷開后又接通，交流 市電通過所述單線開關接通的兩個觸點直接進入全波整流單元，使所述半波脈動消失。 更進一步地，所述調光單元中進一步包括： 調節(jié)量計算模塊：用于將當前占空比數(shù)值減去或加上設定的占空比調節(jié)步長，得到下 一時刻占空比值并輸出該占空比值的脈沖信號到所述功率輸出器件的控制極； 調光狀態(tài)判斷模塊：用于判斷所述半波脈動是否持續(xù)，如否，調用當前驅動維持單元； 如是，調用占空比狀態(tài)判斷模塊； 占空比狀態(tài)判斷模塊：用于判斷驅動信號的占空比是否為設定的最小占空比或最大占 空比，如是，將所述當如占空比與占空比調節(jié)步長的運算關系由加變?yōu)闇p或由減變?yōu)榧?，?調用調節(jié)量計算模塊；否則，直接調用調節(jié)量計算模塊。
[0011] 本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)上述方法的電路，包括檢測及驅動信號輸出單元、驅動單 元、整流單元、電源單元以及半波產(chǎn)生單元；其中，所述整流單元的交流輸入端通過單線開 關串接在交流市電的相線上，其直流輸出端連接到所述電源單元，所述電源單元將所述直 流電壓經(jīng)過穩(wěn)壓、濾波后提供給所述檢測及驅動信號輸出單元及燈作為電源電壓；所述驅 動單元接受所述檢測及驅動信號輸出單元輸出的驅動信號，并在所述驅動信號的作用下使 得連接在所述燈上的電源電壓形成電流流過所述燈以形成回路；所述整流單元的直流輸出 端還與所述檢測及驅動信號輸出單元的一個檢測端口電連接，所述檢測及驅動信號輸出單 元是一個微控制器，所述檢測端口是所述微控制器的一個10端口；所述半波產(chǎn)生單元是一 個并接在所述單線開關觸點上的二極管，其在所述單線開關斷開時使得所述交流市電通過 所述二極管施加到所述整流單元的交流輸入端；所述整流單元是橋式整流電路；所述電源 單元和整流單元的輸出端連接有電解電容。
[0012] 更進一步地，所述整流單元的直流輸出正端通過限流電阻連接到所述檢測及驅動 信號輸出單元的檢測端，所述檢測端還通過一個并接的電阻和電容網(wǎng)絡接地。
[0013] 實施本發(fā)明的使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路，具有以下有益 效果：由于在單線開關的開關觸點上并接了半波產(chǎn)生單元，使得當上述單線開關在導通一 段時間后被斷開時對交流市電進行續(xù)流，使得交流市電形成一個半波進入到檢測端，形成 半波脈動；而在單線開關接通時，由于整流單元的存在，上述監(jiān)測點上的半波脈動消失，成 為一個直流電壓；即通過判斷檢測點上的波形就可判斷當前狀態(tài)是處于調光還是已經(jīng)完成 調光需要維持當前亮度，進而采取相應的動作。這使得能夠利用當前大量存在于家庭的單 線開關就能夠實現(xiàn)對照明燈具的亮度進行調節(jié)。因而其安裝較為簡單、方便，成本較低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路實施例中調光方 法的流程圖； 圖2是所述實施例中調光裝置的結構示意圖； 圖3是所述實施例調光電路的結構框圖； 圖4是所述實施例中調光電路的電原理圖。

【具體實施方式】
[0015] 下面將結合附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明。
[0016] 如圖1所示，在本發(fā)明的使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法、裝置及電路實施 例中，其使用單線開關實現(xiàn)燈亮度調節(jié)的方法包括如下步驟： 步驟S11輸出設定的或前一次調節(jié)后記錄的驅動信號，使得燈發(fā)光：在本實施例中， 以一個普通的單線開關為例，說明實現(xiàn)燈(在本實施例中，被控制的燈是LED燈串或LED)的 亮度調節(jié)的方法。首先，在本步驟中，需要將該開關閉合，使得交流市電能夠進入到整流單 元部分，從而使得燈開始發(fā)光，進而能夠實現(xiàn)對燈的亮度進行調節(jié)。在本步驟中，當一個單 線開關閉合時，交流市電通過該開關的兩個觸點流過整流單元，并經(jīng)過整流、穩(wěn)壓等步驟得 到電源電壓，該電源為檢測及驅動信號輸出單元供電，使其開始輸出驅動信號，并使得燈開 始發(fā)光。在本實施例中，當初次接通上述單線開關時（即該裝置是新的或未進行過亮度調節(jié) 的)，輸出的驅動信號是一個設定的驅動信號，該驅動信號使得燈發(fā)出設定亮度的光，一般 來講，這個設定的驅動信號使得其驅動的燈發(fā)出最弱的亮度，其驅動信號的占空比也是允 許的最小值，例如，其占空比為〇. 1。這樣，上述燈將發(fā)出最弱的光，便于后續(xù)步驟的調節(jié)。 當然，在一些情況下，也可以不是這樣的設定，例如，在存在非易失性存儲設備且本次調節(jié) 不是最初的一次調節(jié)時，可以在上述單線開關初次接通時使用存儲在該非易失性存儲設備 中的參數(shù)，這樣，在本步驟中出現(xiàn)的驅動信號就是上次調節(jié)后存儲在該設備中的驅動信號。
[0017] 步驟S12是否出現(xiàn)半波脈動，如是，判斷為進入調光狀態(tài)，執(zhí)行下一步驟；否則， 判斷為尚未進入調光狀態(tài)，重復本步驟。請注意，在執(zhí)行或重復本步驟的過程中，前一步驟 中的驅動信號是一直存在且不會改變的。在本實施例中，該半波脈動是指通過關斷上述單 線開關而形成的半波脈動。當上述單線開關在接通后使得燈發(fā)光一段時間，然后又被關斷 時，由于并接在整流單元輸出端上的電解電容和并接在穩(wěn)壓輸出端上的電解電容的維持 下，電路中的供給檢測及驅動信號輸出單元的電源電壓在一定時間內得以維持。在這段時 間內，交流市電通過并接在單線開關開關點上的二極管形成半波波形，并通過整流單元的 一部分輸出到檢測點（請參見圖4)，而此時由于電源電壓的存在，檢測單元還在正常地工 作。此時檢測點上的波形與該單線開關接通時的波形完全不同，出現(xiàn)半波脈動。半波脈動 的出現(xiàn)，表明使用者采取了一定的操作，希望進入調光狀態(tài)。
[0018] 步驟S13計算下一時刻驅動信號占空比，并輸出該信號：在本步驟中，按照設定 的規(guī)律改變驅動信號，使得燈發(fā)出的光的亮度按照一定的規(guī)律變化。在本實施例中，上述設 定的規(guī)律有兩種，其交替用于兩次相鄰的調節(jié)過程中。一種是在當前的驅動信號基礎上使 得燈的發(fā)光亮度逐漸變亮，另外一種是在當前的基礎上使得燈的亮度逐漸變暗。不管采取 哪種，其亮度變化的步長是確定的。由于在上述步驟中已經(jīng)存在驅動信號，因此在本步驟 中就是按照設定的規(guī)律改變該驅動信號，從而改變燈的亮度。以前面的步驟中輸出的驅動 信號為最小占空比的驅動信號為例，說明在本步驟中驅動信號按設定規(guī)律變化的情況。如 果在前面的步驟中，驅動信號的占空比為最小，例如，為10%，表明輸出的驅動信號大部分是 低電平，只有較少部分為高電平，在該驅動信號的作用下，燈發(fā)出其最弱的光，在這種情況 下，就需要逐漸增加燈的亮度，也就是逐漸增加驅動信號的占空比，例如，可以設定每次增 加5%，即調節(jié)的步長為5%，則下一時刻輸出的驅動信號的占空比應該是10%+5%=15%，也就 是說下一時刻輸出的驅動信號的占空比是15%。值得一提的是，由于調節(jié)步長的長度可以設 定得很細，因而在本實施例中，可實現(xiàn)無段調光（由于調節(jié)步長的減少，人眼不能明顯識別 出兩次調節(jié)之間的差異，看起來就如無段調光一樣了。同時，閃爍感也與調光頻率相關，頻 率越高，人眼就越不能分辨出閃爍感)。此外，在一些情況下，也可以不用當場進行計算，而 是事先進行計算，并將得到的數(shù)據(jù)存儲，在本步驟中可以直接調出這些數(shù)據(jù)并按其輸出驅 動信號即可。在另外一些情況下，例如，之前進行了一次亮度調節(jié)，其調節(jié)的規(guī)律是逐漸增 大亮度，并且，使用者已經(jīng)確定了亮度并記憶。但是，使用者并不滿意上次的調節(jié)或則上次 調節(jié)實際上已經(jīng)調節(jié)過頭，這樣，也可以進行再一次的調節(jié)，再一次的調節(jié)的步驟也是類似 的，不過，該再一次的規(guī)律將由上一次的增加亮度，改變?yōu)闇p少亮度。即雖然可能調節(jié)的步 長還是相同的，但是調節(jié)的方向是相反的，體現(xiàn)在具體的步驟中時，就是將上述現(xiàn)有的驅動 信號的占空比和調節(jié)步長疊加或運算時的方式改為相反的，例如，由原先的加改為減或者 由原先的減改為加。這樣的設置使得能夠進行較為精確的調節(jié)。
[0019] 步驟S14半波脈動是否仍存在，如不存在，執(zhí)行步驟S17 ;如仍存在，執(zhí)行步驟S15 ; 在本步驟中，再次判斷上述半波脈動是否還存在，如果該半波脈動已經(jīng)不存在，則判斷為上 述單線開關已經(jīng)接通，使用者認為燈的發(fā)光亮度較為適宜，希望能夠保持該參數(shù)，于是跳轉 到步驟S17 ;否則，繼續(xù)對燈光亮度進行調節(jié)，執(zhí)行步驟S15。
[0020] 步驟S15當前驅動信號占空比是否為最小或最大，如是，執(zhí)行步驟S16后在返回 步驟S13 ;否則，直接返回步驟S13 ;在本步驟中，需要先判斷驅動信號的調節(jié)是否已經(jīng)到頂 端，即是否已經(jīng)調節(jié)到最亮或最暗。如果當前調節(jié)的設定規(guī)律是將亮度由暗向亮調節(jié)，則 需要判斷是否已經(jīng)調節(jié)到最大亮度(驅動信號的占空比是最大值）；如果調節(jié)的設定規(guī)律是 將亮度由亮向暗調節(jié)，則需要判斷當前是否已經(jīng)調節(jié)到最小亮度(驅動信號的占空比是最 小值）；由于在本實施例中，上述燈光亮度的調節(jié)是循環(huán)的，也就是說，如果在一個調節(jié)周期 內（驅動信號的占空比由當前值或最大值變?yōu)榱慊蜃钚≈担┦褂谜卟]有選中一個亮度，當 燈光調節(jié)到設定的最大亮度或最小亮度而并沒有選擇時，燈光將向相反的方向調節(jié)，例如， 假設開始時是由亮變暗調節(jié)的，當調節(jié)到最小亮度后，將會轉換為由暗變亮的規(guī)律調節(jié)。調 節(jié)的步長是不變的，只不過其步長的符號變的相反（即步長與當前亮度疊加的方式變化，例 如由減變?yōu)榧?，并再次按照上述比例變化，即重復上述變化，便于用戶選擇。此外，在本實 施例中，在一些情況下，本步驟也可以只按一個方向調節(jié)，當其調節(jié)到該調節(jié)方向能夠達到 的最大值或最小值后，將不再改變調節(jié)方向，而是輸出關燈信號，直接將燈關掉；此時，步驟 S16將不再存在，而是由一個輸出關燈的信號來代替。
[0021] 步驟S16改變調節(jié)步長和當前驅動信號的運算關系：在本步驟中，由于驅動信號 的占空比已經(jīng)調節(jié)到允許的最大值或最小值，所以，改變調節(jié)步長與當前驅動信號疊加的 方式變化，例如由減變?yōu)榧?，或由加變?yōu)闇p。
[0022] 步驟S17記錄當前驅動信號的占空比并維持：在本步驟中，由于半波脈動已經(jīng)消 失，判斷為普通單線開關已經(jīng)再次接通，因此判斷為使用者已經(jīng)選擇其選中的亮度，為此， 在本步驟中，記錄當前驅動信號的占空比，并在本次單線開關的接通過程中（即本次照明）， 始終維持該參數(shù)的驅動信號，即保持或鎖定選中的亮度不變。
[0023] 值得一提的是，上述步驟完成了一個調節(jié)燈光亮度的循環(huán)。但是在實際操作中， 可能一次調節(jié)并不能達到使用者滿意的效果。在這種情況下，大多數(shù)時候是調節(jié)過頭了。 例如，當感覺燈光適當并接通上述單線開關時，可能已經(jīng)進行到一個或多個步長的調節(jié)。因 此，在實際操作時可能還需要第二次調節(jié)，正如前面所述，上述第二次調節(jié)的方向與第一次 調節(jié)的方向是相反的，且是通過改變調節(jié)步長與當前亮度的疊加關系（也就是改變調節(jié)步 長的符號）實現(xiàn)的。
[0024] 此外，在本實施例中，由于調節(jié)時單線開關是斷開的，其裝置內的電源是依賴于存 在整流單元之后和穩(wěn)壓單元之后的大容量電容來維持的。這種供電方式顯然存在一定的時 間限制。所以，在本實施例中，上述一個調節(jié)循環(huán)的持續(xù)時間不能超過上述時間限制。也就 是說，如果一個調節(jié)循環(huán)在超過設定時間（依靠電容的維持時間）還沒有選擇(接通上述單 線開關）的話，整個調節(jié)裝置將停止工作，燈將被關斷。
[0025] 值得一提的是，在本實施例中涉及的調光方法也可以用于對燈光進行調色。在調 色時，包括兩組光源，兩組光源的互補功率是恒定不變的，其中二組燈的亮度采用本實施例 中的調光方法對其進行調節(jié)，它們的關系是互補的調節(jié)，且保持兩組燈的輸入功率恒定。例 如，第一組燈的亮度逐漸增大，則第二組燈的亮度就逐漸減小，保持二組燈的輸出功率與調 節(jié)之前相同。即為兩組燈的驅動信號的占空比之和，當增加一組燈的驅動信號占空比時， 另一組燈的驅動信號占空比將自動互補。例如，設調節(jié)之前第一組燈驅動信號的占空比為 30%，則第二組燈的驅動信號占空比就是70%，二者之和自動保持100%占空比。由于兩組光 源的色溫不同，所以通過這樣的比例調節(jié)，就可以得到不同色溫的燈光效果，實現(xiàn)了 LED燈 光的調色控制。
[0026] 在本實施例中，還包括一種實現(xiàn)上述方法的裝置，如圖2所示，該裝置包括最大亮 度輸出單元1、調光狀態(tài)判斷單元2、調光單元3以及當前驅動維持單元4。其中，設定亮度輸 出單元1用于在普通單線開關接通時，輸出驅動信號使得燈光保持上次調節(jié)的亮度或設定 的值；調光狀態(tài)判斷單元2用于判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如是， 調用調光單元3 ;調光單元3用于輸出按照設定規(guī)律變換的、使所述燈光的亮度變化的驅動 信號，使得所述燈光的亮度按照設定規(guī)律變化；同時，判斷由所述單線開關進入所述半波脈 動是否仍存在，如不存在，調用當前驅動維持單元4 ;如仍存在，繼續(xù)輸出或重復輸出上述 驅動信號；當前驅動維持單元4用于記錄并維持當前輸出的驅動信號，使所述燈光的亮度 被鎖定。在本實施例中，在兩個相鄰的亮度調節(jié)循環(huán)中，其調節(jié)燈光亮度變化的方向相反； 所述半波脈動是通過關斷所述單線開關時，交流市電通過并接在所述單線開關斷開的二個 觸點上的二極管而產(chǎn)生的；所述半波脈動的消失是由于所述單線開關在斷開后又接通，交 流市電通過所述單線開關接通的兩個觸點直接進入全波整流單元，使所述半波脈動消失。 調光單元3中進一步包括：調節(jié)量計算模塊31、調光狀態(tài)判斷模塊32和占空比狀態(tài) 判斷模塊33;其中，調節(jié)量計算模塊31用于將當前占空比數(shù)值減去或加上設定的占空比調 節(jié)步長，得到下一時刻占空比值并輸出該占空比值的脈沖信號到所述功率輸出器件的控制 極；調光狀態(tài)判斷模塊32用于判斷所述半波脈動是否持續(xù)，如否，調用當前驅動維持單元 4 ;如是，調用占空比狀態(tài)判斷模塊；占空比狀態(tài)判斷模塊33用于判斷驅動信號的占空比 是否為設定的最小占空比或最大占空比，如是，將所述當前占空比與占空比調節(jié)步長的運 算關系由加變?yōu)闇p或由減變?yōu)榧?，并調用調節(jié)量計算模塊31 ;否則，直接調用調節(jié)量計算 模塊31。
[0027] 值得一提的是，在本實施例中，上述單元或模塊均是指實現(xiàn)上述方法中步驟的軟 件的集合，其可能在同一個物理載體上存在，也可能并不在同一個物理載體上。這些單元或 模塊與下面描述電路時的單元或模塊不同，在對電路的描述中，涉及單元或模塊的均是指 在其電路中實際存在的硬件或器件的集合。
[0028] 在本實施例中，還包括一種用于上述方法的電路，如圖3所示，該電路包括檢測及 驅動信號輸出單元、驅動單元、整流單元、電源單元以及半波產(chǎn)生單元；其中，整流單元的交 流輸入端通過單線開關串接在交流市電的相線上，其直流輸出端連接到電源單元，電源單 元將所述直流電壓經(jīng)過穩(wěn)壓、濾波后提供給所述檢測及驅動信號輸出單元及燈作為電源電 壓；所述驅動單元接受所述檢測及驅動信號輸出單元輸出的驅動信號，并在所述驅動信號 的作用下使得連接在所述燈上的電源電壓形成電流流過所述燈以形成回路；所述整流單元 的直流輸出端還與所述檢測及驅動信號輸出單元的一個檢測端口電連接，所述檢測及驅動 信號輸出單元是一個微控制器，所述檢測端口是所述微控制器的一個10端口；所述半波產(chǎn) 生單元是一個正向并接在所述單線開關觸點上的二極管，其在所述單線開關斷開時使得所 述交流市電正半波施加到所述整流單元的交流輸入端；所述整流單元為橋式整流電路；所 述電源單元和整流單元的輸出端連接有電解電容，這些電解電容的容量較大，在斷開單線 開關的設定時間內為檢測及驅動信號輸出單元及驅動單元提供電源電壓。
[0029] 請參見圖4,圖4是圖3的一種具體實現(xiàn)的電路圖，在圖4中，整流單元（圖4中的 橋式整流部分）的直流輸出正端通過限流電阻（圖4中的R6和R7)連接到檢測及驅動信號 輸出單元（圖4中CPU1)的檢測端（圖4中CPU1的7腳)，檢測端還通過一個并接的電阻和 電容網(wǎng)絡（圖4中的C7和R10)接地。
[0030] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，其特征在于，包括如下步驟： A) 普通單線開關接通，輸出驅動信號使得燈光保持上次調節(jié)的亮度或設定的值； B) 判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如是，執(zhí)行下一步驟；否則，重 復本步驟； C) 輸出按照設定規(guī)律變化的、使所述燈光改變亮度的驅動信號，使得所述燈光的亮 度按照設定規(guī)律變化；同時，判斷由所述單線開關進入的所述半波脈動是否仍存在，如不存 在，執(zhí)行下一步驟；如仍存在，繼續(xù)輸出或重復輸出上述驅動信號，直到達到設定時間后輸 出關燈信號使所述燈熄滅； D) 記錄并維持當前輸出的驅動信號，使所述燈光的亮度被鎖定。
2. 根據(jù)權利要求1所述的使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，其特征在于，所述 步驟A)到步驟D)構成一個亮度調節(jié)過程；在兩個相鄰的亮度調節(jié)循環(huán)中，其步驟C)中燈 光亮度變化的方向相反。
3. 根據(jù)權利要求2所述的使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，其特征在于，所述 半波脈動是通過關斷所述單線開關時，交流市電通過并接在所述單線開關斷開的二個觸點 上的二極管而產(chǎn)生的；所述半波脈動的消失是由于所述單線開關在斷開后又接通，交流市 電通過所述單線開關接通的兩個觸點直接進入全波整流單元，使所述半波脈動消失。
4. 根據(jù)權利要求3所述的使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，其特征在于，所述 步驟C)中，通過輸出不同占空比的PWM信號驅動功率輸出器件的控制極，調節(jié)其導通情況， 實現(xiàn)控制與其連接的燈亮度。
5. 根據(jù)權利要求4所述的使用單線開關實現(xiàn)燈光亮度調節(jié)的方法，其特征在于，所述 步驟C)中進一步包括如下步驟： C1)將當前占空比數(shù)值減去或加上設定的占空比調節(jié)步長，得到下一時刻占空比值并 輸出該占空比值的脈沖信號到所述功率輸出器件的控制極； C2)判斷所述半波脈動是否持續(xù)，如否，執(zhí)行步驟D);如是，執(zhí)行下一步驟： C3)判斷驅動信號的占空比是否為設定的最小占空比或最大占空比，如是，將所述當 前占空比與占空比調節(jié)步長的運算關系由加變?yōu)闇p或由減變?yōu)榧樱⒎祷夭襟EC1);否則， 直接返回步驟C1)。
6. -種實現(xiàn)如權利要求1所述方法的裝置，其特征在于，包括： 設定亮度輸出單元：用于在普通單線開關接通時，輸出驅動信號使得燈光保持上次調 節(jié)的亮度或設定的值； 調光狀態(tài)判斷單元：用于判斷由所述單線開關進入的市電是否出現(xiàn)半波脈動，如是， 調用調光單元； 調光單元：用于輸出按照設定規(guī)律變換的、使所述燈光的亮度變化的驅動信號，使得 所述燈光的亮度按照設定規(guī)律變化；同時，判斷由所述單線開關進入所述半波脈動是否仍 存在，如不存在，調用當前驅動維持單元；如仍存在，繼續(xù)輸出或重復輸出上述驅動信號； 當前驅動維持單元：用于記錄并維持當前輸出的驅動信號，使所述燈光的亮度被鎖 定。
7. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，在兩個相鄰的亮度調節(jié)循環(huán)中，其調節(jié) 燈光亮度變化的方向相反；所述半波脈動是通過關斷所述單線開關時，交流市電通過并接 在所述單線開關斷開的二個觸點上的二極管而產(chǎn)生的；所述半波脈動的消失是由于所述單 線開關在斷開后又接通，交流市電通過所述單線開關接通的兩個觸點直接進入全波整流單 元，使所述半波脈動消失。
8. 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述調光單元中進一步包括： 調節(jié)量計算模塊：用于將當前占空比數(shù)值減去或加上設定的占空比調節(jié)步長，得到下 一時刻占空比值并輸出該占空比值的脈沖信號到所述功率輸出器件的控制極； 調光狀態(tài)判斷模塊：用于判斷所述半波脈動是否持續(xù)，如否，調用當前驅動維持單元； 如是，調用占空比狀態(tài)判斷模塊； 占空比狀態(tài)判斷模塊：用于判斷驅動信號的占空比是否為設定的最小占空比或最大 占空比，如是，將所述當如占空比與占空比調節(jié)步長的運算關系由加變?yōu)闇p或由減變?yōu)榧樱?并調用調節(jié)量計算模塊；否則，直接調用調節(jié)量計算模塊。
9. 一種用于如權利要求1中所述方法的電路，其特征在于，包括檢測及驅動信號輸出 單元、驅動單元、整流單元、電源單元以及半波產(chǎn)生單元；其中，所述整流單元的交流輸入端 通過單線開關串接在交流市電的相線上，其直流輸出端連接到所述電源單元，所述電源單 元將所述直流電壓經(jīng)過穩(wěn)壓、濾波后提供給所述檢測及驅動信號輸出單元及燈作為電源電 壓；所述驅動單元接受所述檢測及驅動信號輸出單元輸出的驅動信號，并在所述驅動信號 的作用下使得連接在所述燈上的電源電壓形成電流流過所述燈以形成回路；所述整流單元 的直流輸出端還與所述檢測及驅動信號輸出單元的一個檢測端口電連接，所述檢測及驅動 信號輸出單元是一個微控制器，所述檢測端口是所述微控制器的一個10端口；所述半波產(chǎn) 生單元是一個并接在所述單線開關觸點上的二極管，其在所述單線開關斷開時使得所述交 流市電通過所述二極管施加到所述整流單元的交流輸入端；所述整流單元是橋式整流電 路；所述電源單元和整流單元的輸出端連接有電解電容。
10. 根據(jù)權利要求9所述的電路，其特征在于，所述整流單元的直流輸出正端通過限流 電阻連接到所述檢測及驅動信號輸出單元的檢測端，所述檢測端還通過一個并接的電阻和 電容網(wǎng)絡接地。
【文檔編號】H05B37/02GK104113968SQ201410330715
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權日:2014年7月11日
【發(fā)明者】趙士民, 陳遠程 申請人:深圳市聲表電子有限公司