非線性光源控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種調(diào)光裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種非線性光源控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)光器是改變照明裝置中光源的光通量、調(diào)節(jié)照度水平的一種電氣裝置，其基本原理是改變輸入光源的電流有效值以達(dá)到調(diào)光的目的。
[0003]調(diào)光器可按控制方式和使用場(chǎng)合分類。按控制方式可以分為電阻調(diào)光器、調(diào)壓調(diào)光器、磁放大電抗調(diào)光器和電子調(diào)光器，按使用場(chǎng)合分為民用調(diào)光器、影視舞臺(tái)調(diào)光器、機(jī)場(chǎng)燈光調(diào)光器和晝光綜合控制系統(tǒng)。
[0004]調(diào)光器的目的是調(diào)整燈光不同的亮度，通過(guò)減少或增加RMS電壓促使平均功率的燈光產(chǎn)生不同強(qiáng)度的光輸出，雖然可變電壓設(shè)備也可用于這種目的，但是可變電壓設(shè)備的調(diào)控旨在控制照明。
[0005]在實(shí)際檢測(cè)應(yīng)用中對(duì)調(diào)光的要求:例如，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)LED光照強(qiáng)度是視覺(jué)檢測(cè)化纖紙管外觀瑕疵的重要條件，通過(guò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集化纖紙管外觀圖像時(shí)，對(duì)攝像機(jī)要進(jìn)行光照補(bǔ)償，根據(jù)外界環(huán)境以及圖像的清晰度要實(shí)時(shí)的對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)等。
[0006]人眼對(duì)亮度光強(qiáng)變化的響應(yīng)是非線性的，通常把人眼主觀上剛剛可辨別亮度差別所需的最小光強(qiáng)差值稱為亮度的可見(jiàn)度閾值，也就是說(shuō)，當(dāng)光增大時(shí)在一定幅度值內(nèi)感覺(jué)不出，必須變化到一定值時(shí)，人眼才能感覺(jué)到亮度有變化?，F(xiàn)有技術(shù)通常在一般情況下使用線性調(diào)光，但是人眼在低亮度情況下對(duì)光線的細(xì)微變化很敏感，而在較亮?xí)r，由于人眼視覺(jué)的飽和，光線較大的變化卻不易被察覺(jué)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的調(diào)光器通常是線性調(diào)光的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供非線性光源控制裝置。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種非線性光源控制裝置，包括:
[0010]調(diào)制電路、串口電路、光照強(qiáng)度檢測(cè)電路、光耦隔離電路、光源驅(qū)動(dòng)電路；
[0011]所述調(diào)制電路分別接收通過(guò)串口電路輸入的光源控制信號(hào)及由光照強(qiáng)度檢測(cè)電路輸入的光照亮度信號(hào)；所述光耦隔離電路接收由調(diào)制電路發(fā)出的調(diào)節(jié)信號(hào)，并輸出至光源驅(qū)動(dòng)電路。
[0012]所述調(diào)制電路將接收的光照亮度信號(hào)通過(guò)串口電路輸出。
[0013]所述調(diào)制電路輸出控制信號(hào)至光照強(qiáng)度檢測(cè)電路，控制光照強(qiáng)度檢測(cè)電路對(duì)光照亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。
[0014]還包括電源降壓電路和電源，所述電源降壓電路接收電源電壓，并輸出兩路降壓電壓分別至所述調(diào)制電路和光耦隔離電路。
[0015]所述電源電壓為經(jīng)過(guò)整流、濾波后的直流電壓。
[0016]還包括光源接口電路，所述光源驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓為所述電源電壓，并將電信號(hào)發(fā)送至光源接口電路。
[0017]所述電源降壓電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、電橋、第一電感、降壓電路；
[0018]所述第一電容、第二電容和第三電容并聯(lián)后，一端連接電源和第一電阻，另一端接地；
[0019]所述電橋的第一端口連接所述第一電阻，第二和第三端口連接所述第一電感，第四端口接地。
[0020]所述第一電感的輸出端連接有第四電容和防浪涌電阻。
[0021]所述降壓電路的輸入端和第一電感相連，輸出端與調(diào)制電路和光耦隔離電路相連。
[0022]所述光源驅(qū)動(dòng)電路具有與LED燈組中LED燈數(shù)量相應(yīng)的多個(gè)，每個(gè)光源驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接至相對(duì)應(yīng)LED燈的負(fù)極，LED燈的正極呈星型連接結(jié)構(gòu)連接至同一恒流源。
[0023]在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)LED光照亮度，通過(guò)非線性調(diào)節(jié)光照亮度可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)光照亮度，避免了線性調(diào)光的局限性，并且非線性調(diào)光調(diào)出的亮度均勻，無(wú)任何閃爍和抖動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型非線性光源控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是圖1中電源及電源降壓電路的電路圖；
[0026]圖3是圖1中光源驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0027]圖4是圖1中串口電路的電路圖；
[0028]圖5是圖1中光耦隔離電路的電路圖；
[0029]圖6是實(shí)時(shí)反饋光照亮度的示意圖；
[0030]圖7是光強(qiáng)檢測(cè)電路的不意圖；
[0031]圖8是光源接口電路的輸入/輸出示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0033]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型公開(kāi)一種非線性光源控制裝置，其主要電路結(jié)構(gòu)包括調(diào)制電路16、串口電路17、光照強(qiáng)度檢測(cè)電路18、光耦隔離電路15、光源驅(qū)動(dòng)電路13、光源接口電路11、電源降壓電路14和電源12等。根據(jù)上述裝置結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型根據(jù)光照強(qiáng)度來(lái)檢測(cè)電路18反饋的光照信號(hào)，并自動(dòng)的進(jìn)行光照亮度調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光信號(hào)和調(diào)光輸出的非線性關(guān)系，使得檢測(cè)到調(diào)光是一個(gè)線性平穩(wěn)過(guò)程。
[0034]如圖1所示，調(diào)制電路16分別與串口電路17、光照強(qiáng)度檢測(cè)電路18連接，所述調(diào)制電路16分別接收通過(guò)串口電路17輸入的光源控制信號(hào)及由光照強(qiáng)度檢測(cè)電路18輸入的光照亮度信號(hào)；所述光耦隔離電路15接收由調(diào)制電路16發(fā)出的調(diào)節(jié)信號(hào)，并輸出至光源驅(qū)動(dòng)電路13。
[0035]并且，所述調(diào)制電路16還可將接收的光照亮度信號(hào)通過(guò)串口電路17輸出(雙向連接)，反饋至外部PC機(jī)。
[0036]另外，所述調(diào)制電路16還可輸出控制信號(hào)至光照強(qiáng)度檢測(cè)電路18 (雙向連接)，控制光照強(qiáng)度檢測(cè)電路18對(duì)光照亮度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。
[0037]電源12電壓為經(jīng)過(guò)整流、濾波后的直流電壓，電源降壓電路14接收電源12電壓，并輸出兩路降壓電壓分別至調(diào)制電路16和光耦隔離電路15。光源驅(qū)動(dòng)電路13的驅(qū)動(dòng)電壓為電源12電壓，并將電信號(hào)發(fā)送至光源接口電路11。
[0038]下面來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明各個(gè)電路結(jié)構(gòu)所起到的作用。
[0039]參照?qǐng)D1，220VAC市電電壓經(jīng)過(guò)濾波、整流后輸出兩路電壓，一路經(jīng)過(guò)光源驅(qū)動(dòng)電路13后輸出給光源接口電路11，再進(jìn)一步給8路LED恒流源提供驅(qū)動(dòng)電壓，另一路經(jīng)過(guò)電源降壓電路14降壓后輸出兩路電壓，分別給MCU電路16和光耦隔離電路15提供電壓。
[0040]如圖2所示，電源電路主要元件包括第一電感L1、電橋、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R3。另外，F(xiàn)l為保險(xiǎn)熔絲，R2為抗浪涌電阻，C4為高頻濾波電容，Rl為限流電阻，D5 二極管為保護(hù)LEDl指示燈。
[0041]第一電感LI為扼流圈，一端連接電源輸入，一端連接電橋。其作用是抗扼交變電流，利用線圈電抗與頻率成正比關(guān)系，可扼制高頻交流電流，讓低頻和直流通過(guò)。電橋(整流橋)包括四個(gè)互相連接的二極管D1、D2、D3、D4。電橋的第一端口連接第一電阻R3，第二和第三端口連接第一電感LI和降壓電路，第四端口接地。
[0042]繼續(xù)參照?qǐng)D2，第一電阻R3為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化大，可以作為保護(hù)器用在整流器與濾波電容器之間。第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3并聯(lián)后，一端連接電源和第一電阻R3，另一端接地。Cl為無(wú)極性電容、C2、C3為有極性電容，主要作用濾波，稱為濾波電容。濾波電容是并聯(lián)在整流電源電路輸出端，用以降低交流脈動(dòng)波紋系數(shù)、平滑直流輸出的一種儲(chǔ)能器件。在使用將交流轉(zhuǎn)換為直流供電的電子電路中，濾波電容不僅使電源直流輸出平穩(wěn)，降低了交變脈動(dòng)波紋對(duì)電子電路的影響，同時(shí)還可吸收電子電路工作過(guò)程中產(chǎn)生的電流波動(dòng)和經(jīng)由交流電源串入的干擾，使得電子電路的工作性能更加穩(wěn)定。
[0043]220VAC市電電壓經(jīng)過(guò)降壓電路降壓(5V和24V)后，一路輸出調(diào)制電路，一路輸出光親隔尚電路。
[0044]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，調(diào)制電路可以是MCU電路，電