專利名稱：一種用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置及調(diào)光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于燈具、只用電源開關(guān)就可以進行無級調(diào)光的方法及驅(qū)動裝置，具體來說是一種不使用任何調(diào)光器就能讓燈具電路具備無級調(diào)光功能的方法及驅(qū)動裝置，屬于照明驅(qū)動技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的調(diào)光驅(qū)動電路，都采用一些擁有獨立調(diào)光器的方法對燈具進行調(diào)光，常用的辦法有，用可控硅調(diào)光，使用各種特殊的有線或無線遙控器(例如紅外線，無線電，聲控等等)，它們最大的特點是操作端必須有一個特制的遙控器，所產(chǎn)生的問題有成本高，遙控器容易丟失，遙控器和燈具的匹配問題，容易被干擾，不適合大面積燈具統(tǒng)調(diào)等等，如果是可控硅調(diào)光，還帶來無法避免的電磁兼容(EMC)問題，所以注定了現(xiàn)有的照明燈具·中只有少數(shù)人有條件使用調(diào)光燈具，一些本來可以使用低亮度的時候，因為成本高或者操作麻煩，或者遙控器丟失等原因，大部分人仍然使用固定光亮照明，照明要求得不到滿足，甚至本來可以節(jié)省的電能被大大浪費，現(xiàn)有的燈具驅(qū)動電路還有極大的節(jié)能空間沒有被顯現(xiàn)出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，可以讓用戶簡單方便的使用現(xiàn)有的普通燈具的安裝環(huán)境來安裝本發(fā)明的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置及調(diào)光方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，它包括有一輸入端連接于帶有電源開關(guān)的市電的取樣二極管，該取樣二極管的輸出端連接于一波形整形電路；該波形整形電路的輸出端連接于一脈沖數(shù)目檢測電路；該脈沖數(shù)目檢測電路的輸出端再連接到一脈寬輸出掃描電路；所述脈寬輸出掃描電路的輸出連接于一燈泡的驅(qū)動電路。所述的取樣二極管的輸入端通過連接于一整流橋的交流輸入端而接于市電；所述的波形整形電路、脈沖數(shù)目檢測電路以及所述脈寬輸出掃描電路的電源+連接到短時蓄電的大容量電容；一電源提供電路通過二極管與所述的大容量電容相連；所述的波形整形電路、脈沖數(shù)目檢測電路、脈寬輸出掃描電路以及點亮燈泡的驅(qū)動電路分別由現(xiàn)有的各種分立元件或集成電路組成。所述的大容量電容選用有極性的電解電容或無極性的、容量較大的電容，或用微型電池代替。所述的燈泡是任何發(fā)光體，包含但不限于熒光燈管，冷陰極管，LED燈串，白熾燈泡，高壓鈉燈，金齒燈，碘鎢燈。所述的取樣二極管的輸入端連接到整流橋的交流輸入端，可取得來自市電的半波整流信號。所述的短時蓄電的大容量電容為控制電路調(diào)光過程產(chǎn)生的臨時斷電提供必須持續(xù)供電，所述的防止電流回流的二極管用來給短時蓄電的大容量電容充電，同時防止電流回流。一種使用上述用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置進行調(diào)光的方法，所述的方法是燈泡通過驅(qū)動電路、以及整流橋、濾波電路和電源開關(guān)連接在市電線路上，正常照明時，市電通過濾波電路濾波；整流橋整流后提供燈泡驅(qū)動電路所需的能量，燈泡被正常點亮；當(dāng)需要調(diào)光時，用戶只需要在電源開啟的狀態(tài)下快速的關(guān)開一次電源開關(guān)，利用連接于整流橋上取樣二極管獲得 的高壓半波信號被其后的波形整形電路整形成一種方波信號，由于此方波信號因為開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，通過其后相連的脈沖數(shù)目檢測電路檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號給后面的脈寬輸出掃描電路，掃描電路將對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描，這個動態(tài)的脈寬輸出給驅(qū)動電路；連接到它的燈泡亮度就會隨之變化，當(dāng)光亮達到用戶要求的時候，用戶只需要再關(guān)開一次電源開關(guān)，來自高壓取樣二極管的半波信號被波形整形電路整形成低壓方波信號，由于此低壓方波信號因為開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，后面的脈沖數(shù)目檢測電路檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號再次給脈寬輸出掃描電路，掃描電路將停止對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描并把這個脈寬的寬度保存下來，同時輸出給燈泡驅(qū)動電路；這時候燈泡會停留在用戶希望的亮度上，直到用戶用同樣的方法再次改變亮度。具體使用方法是平常象正常使用普通燈一樣只要打開或關(guān)閉電源開關(guān)就可以正常照明，當(dāng)需要使用調(diào)光功能時，用戶只需要在電源開啟的狀態(tài)下快速的關(guān)開一次電源開關(guān)，使用本技術(shù)的無級調(diào)光燈就會讓燈光由高到低或者由低到高的慢慢掃描，當(dāng)光亮達到用戶要求的時候，用戶只需要再關(guān)開一次電源開關(guān)，這時候燈泡會停留在用戶希望的亮度上，并把這個狀態(tài)保存下來，直到用戶用同樣的方法再次改變亮度，為進一步節(jié)能和滿足人們更高的照明要求做出貢獻，
本發(fā)明具有電路簡單，成本低，性能穩(wěn)定，使用和安裝都很方便等特點。


圖I是本發(fā)明的一具體采用反激式拓撲電路的工作原理示意圖。圖2是本發(fā)明的一具體采用反激式拓撲并且使用光藕隔離的電路工作原理示意圖。具體實施方法
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的介紹圖I所示，本發(fā)明主要包括有一輸入端連接于帶有電源開關(guān)的市電(可以是濾波電路9的前后，整流橋8輸入端)的取樣二極管(I )，其輸出端連接于一波形整形電路2 ;該波形整形電路2的輸出端連接到一脈沖數(shù)目檢測電路3 ;該脈沖數(shù)目檢測電路3的輸出端再連接于一脈寬輸出掃描電路4 ;該脈寬輸出掃描電路4以改變輸出脈沖寬度的方式連接控制燈泡的驅(qū)動電路5(這里以一種常見的反激式變換電路為實例，實際應(yīng)用時可以是任何其它脈寬調(diào)制電路)，該燈泡驅(qū)動電路5輸出連接到燈泡10 ;所述的波形整形電路2和脈沖數(shù)目檢測電路3連同脈寬輸出掃描電路4的電源+被接入較大容量、例如幾百或幾千微法的電容6 ;而控制中心的電源提供電路通過二極管7與所述的電容6，以便給電容6充電。所述的大容量電容6選用有極性的電解電容或無極性的、容量較大的電容，或用微型電池代替。所述的燈泡10是任何發(fā)光體，包含但不限于熒光燈管，冷陰極管，LED燈串，白熾燈泡，高壓鈉燈，金鹵燈，碘鎢燈。所述的波形整形電路2和脈沖數(shù)目檢測電路3形成的控制中心用光藕12、13隔離的方式連接到驅(qū)動電路5的輸入側(cè)。所述的脈寬輸出掃描電路4的掃描方式可以是任何方式,包括但不限于脈寬由寬到窄或者由窄到寬的掃描方式，并且本部分電路由具有存儲功能的元器件組成，例如各種CPU，單片機，或者其他一些帶存儲功能的集成電路。所述的驅(qū)動電路5可以是任何一種被脈寬調(diào)制的反激式，正激式，半橋或全橋變換電路。本發(fā)明連同燈泡驅(qū)動電路同時被內(nèi)置到燈具，所述的調(diào)光方法(工作過程)是平常象正常使用普通燈一樣只要打開或關(guān)閉電源開關(guān)11就可以正常照明，市電通過濾波電 路9濾波；整流橋8整流后提供燈泡驅(qū)動電路5所需的能量，燈泡10被正常點亮，來自取樣二極管I的半波信號被波形整形電路2整形成50Hz或60Hz (頻率取決于市電頻率)的方波信號，由于此方波信號是連續(xù)脈沖信號，所以脈沖數(shù)目檢測電路3檢測不到脈沖的間隔而停止輸出，而脈寬輸出掃描電路4由于得不到脈沖數(shù)目檢測電路3的輸出觸發(fā)，所以掃描過程無法開始，這個電路將保持原狀，燈光不會有任何變化，當(dāng)需要使用調(diào)光功能時，用戶只需要在電源開啟的狀態(tài)下快速的關(guān)開一次電源開關(guān)11，市電通過整流橋8整流后提供燈泡驅(qū)動電路5所需的能量，燈泡10被點亮，而來自高壓取樣二極管I的高壓半波信號被波形整形電路2整形成50Hz或60Hz (頻率取決于市電頻率)的方波信號，由于此方波信號因為用戶的開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，脈沖數(shù)目檢測電路3檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號給脈寬輸出掃描電路4,掃描電路4將對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描，這個動態(tài)的脈寬輸出給驅(qū)動電路5 ;連接到它的燈泡10亮度就會隨之變化，當(dāng)光亮達到用戶要求的時候，用戶只需要再關(guān)開一次電源開關(guān)11，來自高壓取樣二極管I的半波信號被波形整形電路2整形成50Hz或60Hz (頻率取決于市電頻率)的低壓方波信號，由于此低壓方波信號因為用戶的開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，脈沖數(shù)目檢測電路3檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號再次給脈寬輸出掃描電路4，掃描電路4將停止對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描并把這個脈寬的寬度保存下來，同時輸出給燈泡驅(qū)動電路5 ;這時候燈泡10會停留在用戶希望的亮度上，直到用戶用同樣的方法再次改變亮度。圖2所示是本發(fā)明的一具體采用反激式拓撲并且使用光藕隔離的電路工作原理示意圖，它與圖I的區(qū)別是控制中心電路被放到了燈泡驅(qū)動電路5的輸出一側(cè)，來自二極管I的半波信號通過一只光藕12隔離連接到波形整形電路2，而脈沖數(shù)目檢測電路3通過另外一只光藕13隔離連接到脈寬控制電路4，這種方法帶來的好處是，由于控制中心與負載(燈泡10)在同一側(cè)，所以可以為更精確的控制燈泡亮度創(chuàng)造條件。綜上所述，用戶可以不使用任何調(diào)光器設(shè)備和改變?nèi)魏问须娮呔€的情況下使用本調(diào)光燈，任何一只連接到該燈的電源開關(guān)同時也是優(yōu)秀的“調(diào)光器”，并且由于來自二極管I的半波信號來源于同一市電，所以一個電源開關(guān)可以讓多個調(diào)光燈精確同步調(diào)光，極大的方便使用多個調(diào)光燈的用戶使用。特別指出的是，本發(fā)明電路中電容6可以讓波形整形電路2，脈沖數(shù)目檢測電路3和脈寬輸出掃描電路4在用戶調(diào)光過程中由于電源被短暫切斷而維持對上述電路的持續(xù)供電。本發(fā)明所涉及的其它技術(shù)均為公知的技術(shù)。本領(lǐng)域的電路研發(fā)工程師在了解本發(fā) 明的內(nèi)容基礎(chǔ)上能夠方便地實施本發(fā)明，利用此技術(shù)，已經(jīng)成功研制出只用電源開關(guān)就可以無級調(diào)光的LED燈管和LED球泡燈。
權(quán)利要求
1.一種用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于該裝置包括有一輸入端連接于帶有電源開關(guān)的市電的取樣二極管(I )，該取樣二極管(I)的輸出端連接于一波形整形電路(2);該波形整形電路(2)的輸出端連接于一脈沖數(shù)目檢測電路(3);該脈沖數(shù)目檢測電路(3)的輸出端再連接到一脈寬輸出掃描電路(4);所述脈寬輸出掃描電路(4)的輸出連接于一燈泡(10 )的驅(qū)動電路(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的取樣二極管(I)的輸入端通過連接于一整流橋(8)的交流輸入端而接于市電；所述的波形整形電路(2)、脈沖數(shù)目檢測電路(3)以及所述脈寬輸出掃描電路(4)的電源+連接到短時蓄電的大容量電容(6);—電源提供電路通過二極管(7)與所述的大容量電容(6)相連；所述的波形整形電路(2)、脈沖數(shù)目檢測電路(3)、脈寬輸出掃描電路(4)以及點亮燈泡(10)的驅(qū)動電路(5 )分別由現(xiàn)有的各種分立元件或集成電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的大容量電容(6)選用有極性的電解電容或無極性的、容量較大的電容，或用微型電池代替。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的燈泡(10)是任何發(fā)光體，包含但不限于熒光燈管，冷陰極管，LED燈串，白熾燈泡，高壓鈉燈，金鹵燈，碘鎢燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的波形整形電路(2)和脈沖數(shù)目檢測電路(3)形成的控制中心用光藕12、13隔離的方式連接到驅(qū)動電路(5)的輸入側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的脈寬輸出掃描電路(4)的掃描方式可以是任何方式，包括但不限于脈寬由寬到窄或者由窄到寬的掃描方式，并且本部分電路由具有存儲功能的元器件組成，例如各種CPU，單片機，或者其他一些帶存儲功能的集成電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置，其特征在于所述的驅(qū)動電路(5)可以是任何一種被脈寬調(diào)制的反激式，正激式，半橋或全橋變換電路。
8.一種使用上述用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置進行調(diào)光的方法，其特征在于所述的方法是燈泡(10)通過驅(qū)動電路(5)、以及整流橋(8)、濾波電路(9)和電源開關(guān)(11)連接在市電線路上，正常照明時，市電通過濾波電路(9)濾波；整流橋(8)整流后提供燈泡驅(qū)動電路(5)所需的能量，燈泡(10)被正常點亮；當(dāng)需要調(diào)光時，用戶只需要在電源開啟的狀態(tài)下快速的關(guān)開一次電源開關(guān)(11)，利用連接于整流橋(8)上取樣二極管I獲得的高壓半波信號被其后的波形整形電路2整形成一種方波信號，由于此方波信號因為開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，通過其后相連的脈沖數(shù)目檢測電路(3)檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號給后面的脈寬輸出掃描電路(4),掃描電路(4)將對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描，這個動態(tài)的脈寬輸出給驅(qū)動電路(5);連接到它的燈泡(10)亮度就會隨之變化，當(dāng)光亮達到用戶要求的時候，用戶只需要再關(guān)開一次電源開關(guān)(11)，來自高壓取樣二極管(I)的半波信號被波形整形電路(2)整形成低壓方波信號，由于此低壓方波信號因為開關(guān)動作而輸出一個斷續(xù)的脈沖信號，后面的脈沖數(shù)目檢測電路(3)檢測到這個斷續(xù)的脈沖信號而輸出一個觸發(fā)信號再次給脈寬輸出掃描電路(4),掃描電路(4)將停止對它輸出的脈寬由寬變窄或者由窄變寬的掃描并把這個脈寬的寬度保存下來，同時輸出給燈泡(10)的驅(qū)動電路(5);這時候燈泡(10)會停留在用 戶希望的亮度上，直到用戶用同樣的方法再次改變亮度。
全文摘要
一種用電源開關(guān)進行無級調(diào)光的裝置及調(diào)光方法，所述的裝置包括有輸入端連接市電的高壓取樣二極管，其輸出端連接于一波形整形電路；該波形整形電路的輸出端連接與一脈沖數(shù)目檢測電路；該脈沖數(shù)目檢測電路的輸出端再連接到一脈寬輸出掃描電路；所述脈寬輸出掃描電路的輸出連接于一燈泡驅(qū)動電路，該燈泡驅(qū)動電路的輸出連接到燈泡；所述的波形整形電路、脈沖數(shù)目檢測電路以及所述脈寬輸出掃描電路的電源+連接到短時蓄電的大容量低壓電容；一電源提供電路通過二極管與所述的大容量低壓電容相連；它具有電路簡單，成本低，性能穩(wěn)定，使用和安裝都很方便等特點。
文檔編號H05B39/04GK102958219SQ20111023684
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者劉則鋒 申請人:杭州泰櫻諾科技有限公司, 劉則鋒