一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，它包括MCU微控制器、RS485通信接口、模擬調(diào)光電路、繼電器輸出電路和電源模塊，所述MCU微控制器分別與所述RS485通信接口和模擬調(diào)光電路相連，模擬調(diào)光電路與繼電器輸出電路相連，所述電源模塊分別與MCU微控制器、模擬調(diào)光電路和繼電器輸出電路相連。該裝置以MCU微控制器為核心，驅(qū)動器AC回路帶繼電器輸出電路，可以在模擬量為0V時關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出，保證調(diào)光的質(zhì)量。同時，該裝置還具備標(biāo)準(zhǔn)通信接口，能夠按照約定的Modbus通信協(xié)議與上位機(jī)通信，并且每一個裝置都具備地址設(shè)定功能，可以設(shè)置一個獨立的8位數(shù)字地址作為通信的識別碼，可以實現(xiàn)多裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。
【專利說明】一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種模擬調(diào)光裝置，特別是一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，屬于智能照明控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的調(diào)光技術(shù)主要有三種:PWM調(diào)光、可控硅調(diào)光和模擬調(diào)光。PWM調(diào)光是一種利用簡單的數(shù)字脈沖，反復(fù)開關(guān)燈光驅(qū)動器的調(diào)光技術(shù)，但驅(qū)動器中的電感和電容容易產(chǎn)生聲學(xué)噪聲?？煽毓枵{(diào)光是一種通過控制可控硅的導(dǎo)通角來實現(xiàn)的調(diào)光技術(shù)，但輸出的功率因數(shù)低，電路的復(fù)雜度高。而模擬調(diào)光使用0-10V的模擬量來代表亮度0%-100%，通過改變一個0-10V的電壓信號，從而控制燈具的亮度。模擬調(diào)光只需要一個DC電壓就可以在連續(xù)調(diào)光時實現(xiàn)無閃爍。模擬調(diào)光技術(shù)簡單，方便，成本低的特點，使其一直使用到現(xiàn)在。然而，傳統(tǒng)的模擬調(diào)光裝置智能化程度低，無法接入現(xiàn)代樓宇控制系統(tǒng)，且存在在模擬量為OV時無法關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出的問題，影響調(diào)光的輸出范圍和性能。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服上述缺陷，提供一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，該模擬調(diào)光裝置帶回路開關(guān)，可以在模擬量為OV時關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出，具備標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可以實現(xiàn)與上位機(jī)的通信、組網(wǎng)功能。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型的構(gòu)思是:
[0005]該裝置以MCU微控制器為核心，驅(qū)動器AC回路帶繼電器輸出電路，可以在模擬量為OV時關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出，具備標(biāo)準(zhǔn)通信接口，能夠按照約定的Modbus通信協(xié)議與上位機(jī)通信，并且每一個裝置都具備地址設(shè)定功能，可以實現(xiàn)多臺裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，包括MCU微控制器、RS485通信接口、模擬調(diào)光電路、繼電器輸出電路和電源模塊，其中，所述MCU微控制器分別與所述RS485通信接口和模擬調(diào)光電路相連，模擬調(diào)光電路與繼電器輸出電路相連，所述電源模塊分別與MCU微控制器、模擬調(diào)光電路和繼電器輸出電路相連。
[0008]所述模擬調(diào)光電路由多個并列的模擬調(diào)光電路單元構(gòu)成，每個模擬調(diào)光電路單元由反相器U1、光電耦合器似、運算放大器詘州4、電阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、電容(:1、〇2構(gòu)成。
[0009]所述反相器Ul的輸入端與MCU微控制器的PWM信號輸出端相連,反相器Ul的輸出端通過電阻Rl與光電I禹合器U2的輸入端相連,光電I禹合器U2的輸出端通過電阻R2接地，電阻R3與電容Cl串聯(lián)，電容Cl與C2并聯(lián)，電阻R4與R5串聯(lián)，電阻R4、R5相連的一端與運算放大器U3的正相輸入端相連，運算放大器U3的反相輸入端分別通過電阻R6接地、電阻R7與U3的輸出端相連，運算放大器U3的輸出端與運算放大器U4的正相輸入端相連，運算放大器U4的反相輸入端與U4的輸出端相連。
[0010]所述繼電器輸出電路由多個并列的繼電器輸出電路單元構(gòu)成，每個繼電器輸出電路單元由運算放大器U5、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、壓敏電阻YMR1、二極管D1、三極管Ql、繼電器KDl構(gòu)成。
[0011]所述運算放大器U5的正相輸入端通過電阻R8與運算放大器U3的輸出端相連，電阻R9與RlO串聯(lián)，電阻R9、RlO相連的一端與運算放大器U5的反相輸入端相連，運算放大器U5的輸出端分別通過電阻Rll與電源VCC2相連、電阻R12與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R13接地，三極管Ql的發(fā)射極接地，二極管Dl的正極與三極管Ql的集電極相連，二極管Dl的負(fù)極與電源VCC2相連，繼電器KDl的輸入端與三極管Ql的集電極相連，壓敏電阻YMRl與繼電器KDl的輸出端并聯(lián)。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的實質(zhì)性特點和優(yōu)點:
[0013]1.本實用新型的該裝置帶回路開關(guān)，可以實現(xiàn)在模擬量為OV時關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出，保證調(diào)光的質(zhì)量。
[0014]2.本實用新型的該裝置具備地址設(shè)定功能，可以設(shè)置一個獨立的8位數(shù)字地址作為通信的識別碼，可以實現(xiàn)多裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為圖1中的模擬調(diào)光電路單元和繼電器輸出電路單元的原理圖。

【具體實施方式】
[0017]本實用新型的優(yōu)選實施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0018]實施例一:
[0019]參見圖1，本帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置包括MCU微控制器1、RS485通信接口2、模擬調(diào)光電路3、繼電器輸出電路4、電源模塊5，其中，所述MCU微控制器I分別與所述RS485通信接口 2和模擬調(diào)光電路3相連，模擬調(diào)光電路3與繼電器輸出電路4相連，所述電源模塊5分別與MCU微控制器1、模擬調(diào)光電路3和繼電器輸出電路4相連。
[0020]實施例二:
[0021]本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下:
[0022]所述RS485通信接口 2，用于按約定的Modbus通信協(xié)議實現(xiàn)所述MCU微控制器I與上位機(jī)的通信。
[0023]所述模擬調(diào)光電路3，該電路由RC積分電路、濾波電路、同相放大電路和電壓跟隨電路組成，用于實現(xiàn)0-10V模擬量輸出。
[0024]所述繼電器輸出電路4，該電路由運算比較電路和繼電器驅(qū)動電路組成，用于實現(xiàn)在模擬量為OV時關(guān)斷驅(qū)動器的AC回路輸出。
[0025]所述電源模塊5，該模塊包括電源轉(zhuǎn)換電路，用于給模擬調(diào)光裝置提供工作電源。
[0026]實施例三:
[0027]本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下:
[0028]圖2所示為本實施例的模擬調(diào)光電路單元和繼電器輸出電路單元的原理圖。其中，模擬調(diào)光電路3由8個模擬調(diào)光電路單元并列構(gòu)成，每個模擬調(diào)光電路單元由反相器U1、光電耦合器U2、運算放大器U3、U4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容Cl、C2構(gòu)成。
[0029]所述反相器Ul的輸入端與MCU微控制器I的PWM信號輸出端相連,反相器Ul的輸出端通過電阻Rl與光電I禹合器U2的輸入端相連,光電I禹合器U2的輸出端通過電阻R2接地，電阻R3與電容Cl串聯(lián)，電容Cl與C2并聯(lián)，電阻R4與R5串聯(lián)，電阻R4、R5相連的一端與運算放大器U3的正相輸入端相連，運算放大器U3的反相輸入端分別通過電阻R6接地、電阻R7與U3的輸出端相連，運算放大器U3的輸出端與運算放大器U4的正相輸入端相連，運算放大器U4的反相輸入端與U4的輸出端相連。
[0030]繼電器輸出電路4也由8個繼電器輸出電路單元并列構(gòu)成，每個繼電器輸出電路單元由運算放大器U5、電阻R8、R9、R1、Rll、R12、R13、壓敏電阻YMR1、二極管D1、三極管Ql、繼電器KDl構(gòu)成。
[0031]所述運算放大器U5的正相輸入端通過電阻R8與運算放大器U3的輸出端相連，電阻R9與RlO串聯(lián)，電阻R9、RlO相連的一端與運算放大器U5的反相輸入端相連，運算放大器U5的輸出端分別通過電阻Rll與電源VCC2相連、電阻R12與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R13接地，三極管Ql的發(fā)射極接地，二極管Dl的正極與三極管Ql的集電極相連，二極管Dl的負(fù)極與電源VCC2相連，繼電器KDl的輸入端與三極管Ql的集電極相連，壓敏電阻YMRl與繼電器KDl的輸出端并聯(lián)。
[0032]本實施例工作原理:如圖2所示，由MCU微控制器I輸出PWM脈沖波，控制光電耦合器U2的通斷，從而對由C1、R3構(gòu)成的RC積分電路進(jìn)行充放電，將矩形脈沖波轉(zhuǎn)換為鋸齒波，再通過電容C2濾波輸出直流電平。運算放大器U3、電阻R6、R7構(gòu)成同相放大電路，運算放大器U4構(gòu)成電壓跟隨電路，該電路具有極高的輸入阻抗和極低的輸出阻抗，幾乎不從信號源汲取電流，向負(fù)載輸出電流時幾乎不在電路內(nèi)部引起電壓降。運算放大器U5、電阻R8、R9、R10構(gòu)成運算比較電路，當(dāng)運算放大器U5的正相輸入端的電信號趨于零時輸出低電平，繼電器關(guān)斷，當(dāng)正相輸入端的電信號大于零時輸出高電平，繼電器導(dǎo)通。
[0033]上述實施例雖然對本實用新型作了比較詳細(xì)的文字描述，但這些文字只是對本實用新型構(gòu)思的部分描述，并不構(gòu)成對帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置技術(shù)方案構(gòu)思的限制，任何符合帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置技術(shù)方案構(gòu)思的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，包括MCU微控制器(1)、RS485通信接口(2)、模擬調(diào)光電路(3)、繼電器輸出電路(4)和電源模塊(5)，其特征在于:所述MCU微控制器(I)分別與所述RS485通信接口( 2)和模擬調(diào)光電路(3)相連，模擬調(diào)光電路(3)與繼電器輸出電路(4)相連，所述電源模塊(5)分別與MCU微控制器(I)、模擬調(diào)光電路(3)和繼電器輸出電路(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，其特征在于:所述模擬調(diào)光電路(3)由多個并列的模擬調(diào)光電路單元構(gòu)成，每個模擬調(diào)光電路單元由反相器U1、光電耦合器U2、運算放大器U3、U4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容Cl、C2構(gòu)成； 所述反相器Ul的輸入端與MCU微控制器(I)的PWM信號輸出端相連，反相器Ul的輸出端通過電阻Rl與光電I禹合器U2的輸入端相連,光電I禹合器U2的輸出端通過電阻R2接地，電阻R3與電容Cl串聯(lián)，電容Cl與C2并聯(lián)，電阻R4與R5串聯(lián)，電阻R4、R5相連的一端與運算放大器U3的正相輸入端相連，運算放大器U3的反相輸入端分別通過電阻R6接地、電阻R7與U3的輸出端相連，運算放大器U3的輸出端與運算放大器U4的正相輸入端相連，運算放大器U4的反相輸入端與U4的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶回路開關(guān)的模擬調(diào)光裝置，其特征在于:所述繼電器輸出電路(4)由多個并列的繼電器輸出電路單元構(gòu)成，每個繼電器輸出電路單元由運算放大器U5、電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13、壓敏電阻YMR1、二極管D1、三極管Q1、繼電器KDl構(gòu)成； 所述運算放大器U5的正相輸入端通過電阻R8與運算放大器U3的輸出端相連，電阻R9與RlO串聯(lián)，電阻R9、RlO相連的一端與運算放大器U5的反相輸入端相連，運算放大器U5的輸出端分別通過電阻RlI與電源VCC2相連、電阻R12與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R13接地，三極管Ql的發(fā)射極接地，二極管Dl的正極與三極管Ql的集電極相連，二極管Dl的負(fù)極與電源VCC2相連，繼電器KDl的輸入端與三極管Ql的集電極相連，壓敏電阻YMRl與繼電器KDl的輸出端并聯(lián)。
【文檔編號】H05B37/02GK204180347SQ201420602472
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】唐湘, 秦霆鎬 申請人:上海大學(xué), 上海星鳴電子科技有限公司