燈光亮度調節裝置的製作方法

2023-05-29 12:03:16 2

專利名稱：燈光亮度調節裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明裝置，尤其是涉及一種燈光亮度調節裝置。
背景技術：
燈光的亮度調節俗稱調光，就是指改變照明裝置和光輸出的過 程，調光可以是連續調光，也可以是步進調光。由於照明調光具有節
能，且能夠很好地適應人眼視覺特性的優點，因此調光裝置正被廣
泛地推廣應用，目前，市場上的調光裝置和調光方法主要有以下幾種
1、採用可控矽導通角的相控調方法。通過改變晶閘管導通角來實現 調光，可控矽在電路中能夠實現交流電的無觸點控制，具有動作快、 可靠性好的優點，缺點就是對電網幹擾太大，供電電源利用率很低， 且控制相對複雜，容量小，功耗大，發熱嚴重，因此難以大規模推廣
應用。2、通過在電路中增加一根控制線來實現調光，該方法成本較 低，但需要改變原有線路，相對較為麻煩。3、通過控制開關循環調
光，即在第一次開關動作時，燈被點亮，然後根據開關循環次數控制 亮度調節，該方法簡單易操作，但缺點是多次循環後，開關的使用壽 命大大降低，且每次開關電流通過，對開關電流衝擊較大。
實用新型內容
為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種調光方便、節 能、使用壽命長的燈光亮度調節裝置。為實現上述目的，本實用新型採取的技術方案為 一種燈光亮度 調節裝置，包括整流濾波電路，主動功率因素校正電路(PFC)，振 蕩電路，升壓電路，燈管電路，內部電源，取樣電路，單片機，檢測 電路以及電源開關，其中
整流濾波電路與電源開關相連，將交流信號轉化為直流信號，並 過濾電源雜波，使電源更加穩定，防止整流器內部的雜波向外輻射， 使整流器符合EMC標準。
主動功率因素校正電路(PFC)與整流濾波電路相連，用於提高 整流器功率因素，使整流器功能因素從0.5提高到i).98，大大降低電 壓、電流諧波，電流諧波值小於10%,大大降低對電網的汙染。
振蕩電路與主動功率因素校正電路(PFC)相連，提供燈管所需 的振蕩信號以及功率驅動。當對單支燈管進行調光時，可根據單片機 (MCU)的控制要求，改變振蕩頻率、脈寬等，來改變單支燈管的 功率即亮度；當需對多支燈管進行調光時，這時，根據單片機(MCU) 的控制要求，可增加若干路振蕩電路、以及相應的升壓電路，燈管電 路，這樣，通過開關控制燈管的點亮路數，從而達到多支燈管下的亮 度調節的目的。
升壓電路與振蕩電路相連，根據振蕩電路的功率輸出，來滿足(提 供)燈管點亮所需的升壓或燈管關閉的降壓。
燈管電路與升壓電路相連，完成點亮或關閉。
取樣電路與整流濾波電路相連，根據電源開關的開關時間與開關 次數，獲取相應的電頻、電壓，並提供給單片機(MCU)。單片機即MCU， 一方面與取樣電路相連，獲取開關時間和開關 次數，並通過內部程序，決定開啟、關閉、調整振蕩，另一方面與振 蕩電路相連，控制振蕩電路的振蕩頻率、脈寬及路數，即通過調頻、 調寬、調路數來實現本實用新型的亮度調節的目的，單片機另一方面 還與檢測電路相連，接收檢測電路對燈管是否正常工作的信號，並控 制振蕩電路作出相應調整。
檢測電路一方面與振蕩電路、升壓電路相連，根據其取樣信號， 判定電路及燈管是否工作正常，另一方面與單片機相連，將檢測信號 反饋到單片機中的程序並進行處理。 ；
內部電源分別與主動功率因素校正電路(PFC)，振蕩電路，單 片機相連，滿足上述功能模塊的供電。
電源開關提供本實用新型整個系統的供電。
本實用新型的有益效果是
1、 根據電源開關的連續開關次數，來控制燈管的輸出功率或者燈 管點亮的數量，無須象原有技術那樣循環斷電控制，實現了快速調光 的目的。
2、 在連續開關期間，燈管未被點亮， 一方面提高了燈管的使用壽 命，另一方面，由於開關不再受到大功率電流的衝擊，在連續開關期 間，開關電流小於原有的1/20，這樣，開關的使用壽命也大大提高。
3、 使用本實用新型無需改造現有照明線路及開關，只需更換燈管 或整流器即可實現調光功能，改造成本低，適合工業應用和大規模推 廣的需要。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的硬體架構圖； 圖2為本實用新型的電路結構圖； 圖3為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
如圖l、圖2所示，本實用新型燈光亮度調節裝置包括整流濾波 電路l，主動功率因素校正電路(PFC) 2，振蕩電路3，升壓電路4， 燈管電路5，內部電源6，取樣電路7，單片機8， fe測電路9以及電 源開關IO，其中
整流濾波電路1與電源開關IO相連，將交流信號轉化為直流信 號，並過濾電源雜波，使電源更加穩定，防止整流器內部的雜波向外 輻射，使整流器符合EMC標準。
主動功率因素校正電路(PFC) 2與整流濾波電路1相連，用於 提高整流器功率因素，使整流器功能因素從0.5提高到0.98，大大降 低電壓、電流諧波，電流諧波值小於10%，大大降低對電網的汙染。
振蕩電路3與主動功率因素校正電路(PFC) 2相連，提供燈管 所需的振蕩信號以及功率驅動。當對單支燈管進行調光時，可根據單 片機(MCU)的控制要求，改變振蕩頻率、脈寬等，來改變單支燈 管的功率即亮度；當需對多支燈管進行調光時，這時，根據單片機 (MCU)的控制要求，可增加若干路振蕩電路、以及相應的升壓電 路4,燈管電路5，這樣，通過開關控制燈管的點亮路數，從而達到多支燈管下的亮度調節的目的。
升壓電路4與振蕩電路3相連，根據振蕩電路3的功率輸出，來 滿足(提供)燈管點亮所需的升壓或燈管關閉的降壓。
燈管電路5與升壓電路4相連，完成點亮或關閉。
取樣電路7與整流濾波電路1相連，根據電源開關10的開關時 間與開關次數，獲取相應的電頻、電壓，並提供給單片機(MCU) 8。
單片機8即MCU， 一方面與取樣電路7相連，獲取開關時間和 開關次數，並通過內部程序，決定開啟、關閉、調整振蕩，另一方面 與振蕩電路3相連，控制振蕩電路3的振蕩頻率、'脈寬及路數，即通 過調頻、調寬、調路數來實現本實用新型的亮度調節的目的，單片機 8另一方面還與檢測電路9相連，接收撿測電路9對燈管是否正常工 作的信號，並控制振蕩電路3作出相應調整。
檢測電路9一方面與振蕩電路3、升壓電路4相連，根據其取樣 信號，判定電路及燈管是否工作正常，另一方面與單片機8相連，將 檢測信號反饋到單片機8中的程序並進行處理。
內部電源6分別與主動功率因素校正電路(PFC) 2，振蕩電路3， 單片機8相連，滿足上述功能模塊的供電。
電源開關IO提供本實用新型整個系統的供電。
結合圖3所示，本實用新型的工作原理如下產品在出廠時，會 根據用戶的需要，設置MCU的參數，如連續開關時間，比如為l秒 鍾，連續開關次數，比如為3次，完成MCU的初始設定後，即可投 入使用。當開關首次打開時，會給出一個電壓信號，此時開關裡只有很小的電流通過，此時振蕩電路不啟動，取樣電路將開關時間與開關
次數的電頻、電壓參數發送至MCU， MCU根據開關時間間隔，如開 關時間小於1秒鐘，則關閉振蕩繼續等待下次開關，直到開關時間大 於l秒鐘；當開關時間等待大於1秒鐘時，MCU會啟動振蕩電路， 並根據計算的開關次數，發出振蕩頻率、脈寬(單支燈管亮度控制時) 或振蕩路數(多支燈管亮度控制時)的控制電壓信號，振蕩電路根據 MCU的控制電壓信號，提供燈管所需的振蕩信號以及功率驅動，並 通過升壓電路，點亮燈管。另一方面，燈管電路工作時，檢測電路會 獲取振蕩電路、升壓電路的數據信息，並將該數據'反饋給單片機，單 片機根據該數據判定電路及燈管是否工作正常，並對振蕩頻率、脈寬 及路數作出相應調整。
這樣，單支燈管的亮度調節由MCU控制振蕩電路的振蕩頻率和 脈衝即可完成，當設置有多支燈管時，這時相應設置有多路振蕩電路 及升壓電路，其亮度調節由MCU控制振蕩電路的路數來完成。具有 調節方便，且連續開關時燈管無需被點亮，節約了能耗，提高了開關 和燈管的使用壽命。
權利要求1、一種燈光亮度調節裝置，包括整流濾波電路(1)，振蕩電路(3)，升壓電路(4)，燈管電路(5)以及電源開關(10)，其特徵在於，該調節裝置還包括取樣電路(7)，取樣電路(7)與整流濾波電路(1)相連，獲取電源開關(10)的連續開關時間和連續開關次數的數據信息，並將該數據信息輸出至單片機(8)；單片機(8)，單片機(8)一方面與取樣電路(7)相連，另一方面與振蕩電路(3)相連，根據取樣電路(7)獲取的連續開關時間和連續開關次數的數據信息，發出是否啟動振蕩電路(3)以及啟動振蕩電路(3)的頻率、脈寬、路數的控制信號給振蕩電路(3)，控制燈光亮度調節。
2、 如權利要求1所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在於 整流濾波電路(1)與電源開關(10)相連，將交流信號轉化為直流 信號，並過濾電源雜波，使電源更加穩定，防止整流器內部的雜波向 外輻射。
3、 如權利要求1所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在於-. 還包括有主動功率因素校正電路(2),主動功率因素校正電路(2) 與整流濾波電路(1)相連，用於提高整流器功率因素。
4、 如權利要求1所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在於 振蕩電路(3)提供燈管所需的振蕩信號以及功率驅動，根據單片機(8)的控制要求，改變振蕩頻率、脈寬、路數，以完成燈光亮度調節。
5、 如權利要求！或4所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在 於所述振蕩電路(3)、升壓電路(4)，燈管電路(5)皆設置為一 組，通過改變振蕩頻率、脈寬，完成燈光亮度調節。
6、 如權利要求i或4所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在 於所述振蕩電路(3)、升壓電路(4)，燈管電路(5)皆設置為多 組，通過改變振蕩路數，完成燈光亮度調節。
7、 如權利要求1所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在於.-還包括有檢測電路(9)，檢測電路(9) 一方面與無蕩電路(3)、升 壓電路(4)相連，獲取取樣信號，以判定電路及燈管是否工作正常， 另一方面與單片機(S)相連，將檢測到的信號反饋到單片機(8)中 進行處理。
8、 如權利要求1所述的一種燈光亮度調節裝置，其特徵在於 還包括有內部電源")，內部電源(6)分別與主動功率因素校正電 路(2)，振蕩電路(3)，單片機(8)相連，滿足上述功能模塊的供 電。
專利摘要本實用新型公開了一種燈光亮度調節裝置，屬於燈光調節技術領域，包括整流濾波電路，主動功率因素校正電路，振蕩電路，升壓電路，燈管電路，內部電源，取樣電路，單片機，檢測電路以及電源開關，本實用新型通過設置單片機中啟動振蕩的連續開關時間和連續開關次數的參數；取樣電路獲取連續開關時間和連續開關次數的數據信息，並將該數據信息輸出至單片機；單片機根據連續開關時間和連續開關次數的數據信息，發出是否啟動振蕩電路以及啟動振蕩電路的頻率、脈寬、路數的控制信號；根據單片機的控制信號，通過振蕩電路、燈管電路完成燈光亮度調節。具有調光方便，且節約了能耗、提高了燈管及開關的使用壽命。
文檔編號H05B41/392GK201341267SQ20092011254
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月10日 優先權日2009年1月10日
發明者吳廣毅, 相少艾 申請人:吳廣毅;相少艾