一種可控整流波遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)led燈亮度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明燈具技術(shù)，尤其是一種可控整流波遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)LED燈亮度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于LED燈的非線(xiàn)性特性，LED燈的亮度不能采用調(diào)節(jié)電壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]采用可控恒流源來(lái)調(diào)節(jié)LED燈的亮度時(shí)，工作電流的改變會(huì)帶來(lái)LED燈的色譜偏移，同時(shí)，低亮度下LED燈負(fù)載電流也變得很低，會(huì)使可控恒流源效率降低及溫升增高，損耗在驅(qū)動(dòng)芯片上的功耗越大，從而會(huì)損害恒流源及LED光源的壽命。
[0004]采用PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)光方式控制LED燈亮度，可以避免調(diào)壓方式和調(diào)電流方式帶來(lái)的問(wèn)題。目前常用的LED燈調(diào)光方法有三種:
一是采用遙控器控制。LED燈控制電路裝有遙控器接收裝置，可以通過(guò)遙控器對(duì)LED燈進(jìn)行有級(jí)調(diào)光或者是無(wú)級(jí)調(diào)光，其缺點(diǎn)是一個(gè)LED燈需要配備一個(gè)遙控器，造成遙控器數(shù)量多，管理麻煩，成本也偏高。
[0005]二是采用數(shù)字控制技術(shù)。例如，采用DALI (數(shù)字可尋址的照明接口)技術(shù)，DALI系統(tǒng)軟件可對(duì)同一強(qiáng)電回路或不同回路上的單個(gè)或多個(gè)LED燈具進(jìn)行獨(dú)立尋址，通過(guò)DALI系統(tǒng)軟件對(duì)單燈或任意的燈組進(jìn)行精確的調(diào)光及開(kāi)關(guān)控制。該方案技術(shù)先進(jìn)，但成本很高，系統(tǒng)除需要布設(shè)電力線(xiàn)外，還需要布設(shè)控制線(xiàn)。
[0006]三是采用單火線(xiàn)開(kāi)關(guān)通斷控制技術(shù)。例如，采用NU102專(zhuān)用芯片，即可利用普通墻面開(kāi)關(guān)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)LED燈的亮度調(diào)節(jié)。但該方法只能提供4檔LED燈的調(diào)節(jié)亮度，且開(kāi)關(guān)動(dòng)作有時(shí)間要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的旨在提供一種在不增加控制信號(hào)線(xiàn)和不使用遙控器的情況下，利用單相電源線(xiàn)實(shí)現(xiàn)可控整流波遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)LED燈亮度的方法。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種可控整流波遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)LED燈亮度的方法，由整流控制單元和LED燈亮度調(diào)節(jié)單元組成的裝置實(shí)現(xiàn)。
[0009]所述整流控制單元設(shè)有相線(xiàn)輸入端子、零線(xiàn)輸入端子、第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子；所述相線(xiàn)輸入端子、零線(xiàn)輸入端子輸入單相220V交流電源；所述第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子輸出可控整流電壓。
[0010]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元設(shè)有第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子，所述第一可控整流輸入端子、第二可控整流輸入端子分別連接至整流控制單元的第一可控整流輸出端子、第二可控整流輸出端子。
[0011]所述整流控制單元由變壓器、控制電源模塊、可控整流模塊、過(guò)零檢測(cè)模塊、單片機(jī)控制模塊、觸發(fā)控制模塊、亮度給定模塊組成。
[0012]所述變壓器的兩個(gè)輸入端子分別為相線(xiàn)輸入端子、零線(xiàn)輸入端子，兩個(gè)輸出端子分別為第一交流端子、第二交流端子；所述第一交流端子、第二交流端子輸出第二交流電源。
[0013]所述控制電源模塊由控制電源單相整流橋和第一濾波穩(wěn)壓電路組成，輸出第一直流工作電源；所述控制電源單相整流橋的兩個(gè)交流輸入端分別連接至第一交流端子、第二交流端子；所述控制電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為公共地。
[0014]所述可控整流模塊由整流橋URl、雙向晶閘管Vl、雙向晶閘管V2、雙向晶閘管V3、雙向晶閘管V4組成；所述整流橋URl的2個(gè)交流輸入端分別連接至第一交流端子和第二交流端子，整流輸出正端連接至雙向晶閘管V3的第二陽(yáng)極，整流輸出負(fù)端連接至雙向晶閘管V4的第二陽(yáng)極；雙向晶閘管Vl的第一陽(yáng)極與雙向晶閘管V3的第一陽(yáng)極并聯(lián)后連接至第一可控整流輸出端子；雙向晶閘管Vl的第二陽(yáng)極連接至第一交流端子；雙向晶閘管V2的第一陽(yáng)極與雙向晶閘管V4的第一陽(yáng)極并聯(lián)后連接至第二可控整流輸出端子；雙向晶閘管V2的第二陽(yáng)極連接至第二交流端子。
[0015]所述觸發(fā)控制模塊設(shè)有交流控制輸入端、整流控制輸入端；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號(hào)有效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過(guò)零時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通；所述交流控制輸入端輸入的交流控制信號(hào)無(wú)效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管Vl和雙向晶閘管V2過(guò)零后截止；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號(hào)有效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過(guò)零時(shí)觸發(fā)導(dǎo)通；所述整流控制輸入端輸入的整流控制信號(hào)無(wú)效時(shí)，觸發(fā)控制模塊控制雙向晶閘管V3和雙向晶閘管V4過(guò)零后截止。
[0016]所述過(guò)零檢測(cè)模塊設(shè)有過(guò)零電壓輸入端、過(guò)零脈沖輸出端；所述過(guò)零電壓輸入端連接至第一交流端子；所述過(guò)零脈沖輸出端輸出的過(guò)零脈沖是正脈沖；所述過(guò)零脈沖與第二交流電源正半波對(duì)應(yīng)；所述過(guò)零脈沖的寬度小于第二交流電源正半波寬度；所述第二交流電源正半波為第一交流端子電位高于第二交流端子電位的第二交流電源半波。
[0017]所述亮度給定模塊設(shè)有亮度給定信號(hào)輸出端；所述亮度給定信號(hào)的亮度等級(jí)有亮度O — /7; /7為大于等于2的整數(shù)。
[0018]所述單片機(jī)控制模塊包括有亮度給定信號(hào)輸入端、捕捉信號(hào)輸入端和兩路電平信號(hào)輸出端；所述亮度給定信號(hào)輸入端連接至亮度給定模塊的亮度給定信號(hào)輸出端；所述捕捉信號(hào)輸入端連接至過(guò)零檢測(cè)模塊的過(guò)零脈沖輸出端；所述兩路電平信號(hào)輸出端分別為交流控制輸出端、整流控制輸出端；所述交流控制輸出端、整流控制輸出端分別連接至觸發(fā)控制模塊的交流控制輸入端、整流控制輸入端。
[0019]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元由調(diào)節(jié)電源模塊、波形取樣模塊、單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊組成。
[0020]所述調(diào)節(jié)電源模塊輸入可控整流電壓、輸出第二直流工作電源，由調(diào)節(jié)電源單相整流橋和第二濾波穩(wěn)壓電路組成；所述調(diào)節(jié)電源單相整流橋的整流負(fù)極性端為參考地；
所述波形取樣模塊設(shè)有取樣波形輸入端和取樣脈沖輸出端；所述取樣波形輸入端連接至第二可控整流輸入端子；所述波形取樣模塊將第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形檢出并限幅得到取樣脈沖；所述取樣脈沖的正脈沖與第二可控整流輸入端子電位高于第一可控整流輸入端子電位的波形相對(duì)應(yīng)。
[0021]所述單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊具有捕捉輸入端和PWM脈沖輸出端，單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的捕捉輸入端連接至波形取樣模塊的取樣脈沖輸出端。
[0022]所述LED驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)LED燈點(diǎn)亮，設(shè)有PWM亮度調(diào)節(jié)信號(hào)輸入端；所述PWM亮度調(diào)節(jié)信號(hào)輸入端連接至單片機(jī)調(diào)節(jié)模塊的PWM脈沖輸出端。
[0023]所述整流控制單元通過(guò)控制可控整流電壓來(lái)發(fā)送亮度控制信號(hào)，亮度控制信號(hào)由引導(dǎo)波和數(shù)據(jù)波組成。
[0024]所述亮度控制信號(hào)共有亮度I 一 /?，共個(gè)亮度等級(jí)。
[0025]所述引導(dǎo)波由f~ I個(gè)工頻周期整流波和I個(gè)工頻周期的交流波組成，整流波在前，交流波在后；7為大于等于2的整數(shù)；所述數(shù)據(jù)波為xt工頻周期的整流波，z為大于等于1、小于等于的整數(shù)。
[0026]單片機(jī)控制模塊發(fā)出一次亮度等級(jí)為亮度施]亮度控制信號(hào)的步驟是，
步驟1，等待，直到接收到過(guò)零脈沖的上升沿時(shí)進(jìn)入步驟2 ;
步驟2，停止交流輸出，開(kāi)始整流輸出；
步驟3，對(duì)接收到的過(guò)零脈沖上升沿計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值達(dá)到I時(shí)進(jìn)入步驟4 ;
步驟4，停止整流輸出，開(kāi)始交流輸出；
步驟5，等待，直到接收到過(guò)零脈沖的上升沿時(shí)進(jìn)入步驟6 ;
步驟6，停止交流輸出，開(kāi)始整流輸出；
步驟7，對(duì)接收到的過(guò)零脈沖上升沿計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值達(dá)到卻寸進(jìn)入步驟8 ;
步驟8，停止整流輸出，開(kāi)始交流輸出。
[0027]整流控制單元發(fā)送亮度控制信號(hào)的方法是，
步驟A，讀取亮度給定信號(hào)；
步驟B，判斷是否關(guān)閉LED燈，是則控制關(guān)閉LED燈，轉(zhuǎn)到步驟D ;否則轉(zhuǎn)到步驟C ; 步驟C，發(fā)出一次亮度控制信號(hào)；
步驟D，判斷亮度是否發(fā)生改變，亮度發(fā)生改變，返回步驟B ;亮度沒(méi)有發(fā)生改變，返回步驟D。
[0028]所述LED燈亮度調(diào)節(jié)單元接收亮度控制信號(hào)并調(diào)節(jié)LED燈亮度的方法是，
步驟一，初始化，設(shè)定LED燈的初始亮度等級(jí)；
步驟二，調(diào)節(jié)LED亮度；
步驟三，判斷是否有亮度控制信號(hào)；沒(méi)有亮度控制信號(hào)，返回步驟三；有亮度控制信號(hào)，轉(zhuǎn)到步驟四；
步驟四，接收亮度控制信號(hào)；
步驟五，返回步驟二。
[0029]所述判斷