嵌入式自適應控制電子變壓器的製作方法

2023-07-29 20:37:31

專利名稱：嵌入式自適應控制電子變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子技術領域，尤其是涉及一種對自適應電子變壓器及其控制單元的結構改良。
背景技術：
電子變壓器是滷素燈的必備器件，它的性能質量對燈的啟動、運行、穩定性、照度、壽命都起著重要作用。當燈偏離正常運行工況時，就會對燈的壽命以及正常使用造成很大的影響。只有在額定功率下工作時，其照度、光效、顯色指數、使用壽命、頻閃等才能充分顯示最佳值。通過對系統工況的檢測，並實時進行調整是實現在理想工況下工作的可行方案之一。通常採用的採用反饋、補償、恆功率等方式，但是能夠順利並低成本地實現上述設想的具體方案還未見報導。
此外，目前國內外佔統治地位的電感變壓器和普通電子變壓器，設計方案較多，但都是以燈泡廠家提供的技術資料為依據的，僅此難以實現系統工況的最佳狀態。這種控制方式屬於定程控制。主要局限在於燈在運行中，內部參數發生變化或電源波動及幹擾時，變壓器難以適應。主要存在的缺陷有1.當燈偏離正常運行工況時，對電路進行控制調整的方式不甚合理，無法便捷且低成本地對電路進行實時調整，從而校正運行過程中的偏差；2.普通的電子變壓器一般不帶調光功能，即便外接有調光器，調光時也容易燈光閃動，並且對電子變壓器壽命造成不利影響；3.由於啟動功率較大，應用範圍受到限制，其原因在於存在一個短路保護電路，如果啟動功率太低，變壓保護電路認為是短路，則變壓器難以正常啟動。
為此，人們進行了長期的探索，提出了多種多樣的實施方案。例如，中國專利文獻公開了一種金屬滷素燈電子鎮流器(申請號CN200420108691.9)，其組成包括濾波、整流電路，穩壓電源電路，其特徵是還包括由功率因數校正晶片、變壓器、場效應功率輸出管組成的升壓變換電路，和由可編程大功率日光燈專用晶片、場效應功率輸出管、電感器組成的鎮流器電路，濾波、整流電路分別連接穩壓電源電路和升壓變換電路，穩壓電源電路分別連接升壓變換電路和鎮流器電路，升壓變換電路連接鎮流器電路，鎮流器電路連接金屬滷素燈。上述方案雖然能夠解決一些問題，但是電路設計不甚合理，採用了相當多的元器件，因而結構較為複雜，製作成本也相應的較高。雖然採用了校正晶片，但是其控制方式不甚合理，無法克服上述提到的缺陷。

發明內容
本發明主要是解決現有技術所存在的設計不甚合理，製作成本高，難以推廣應用，對電參數進行實時調節的難度較大，運行的穩定性不高等的技術問題；提供了一種設計合理，製作成本低廉，易於推廣，運行穩定性好，操作使用便捷的嵌入式自適應控制電子變壓器。
本發明還有一目的是解決現有技術所存在的外接調光器時調光容易燈光閃動，並且對電子變壓器壽命造成不利影響，採用傳統的電位器調光容易造成磨損和頻閃等的技術問題；提供了一種能夠在調光時不閃爍，自動調整輸出參數，人體接觸即可調光，避免了電位器調光的磨損和頻閃的嵌入式自適應控制電子變壓器。
本發明再有一目的是解決現有技術所存在的由於存在一個短路保護電路啟動功率較大，一旦啟動功率太低，變壓保護電路即認為是短路，則變壓器難以正常啟動，應用範圍受到限制等的技術問題；提供了一種啟動功率低，使用頻帶加寬，應用範圍廣泛的嵌入式自適應控制電子變壓器。
本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的嵌入式自適應控制電子變壓器，包括濾波器，與濾波器相連的整流器，整流器與執行電路相連，負載電路連接在執行電路上，其特徵是在所述的負載電路和執行電路之間還連接有自適應控制電路，所述的自適應控制電路包括連接在負載電路兩端的檢測識別電路，所述檢測識別電路將檢測到的信號輸入到模型比較器，模型比較器將從模型電路輸入的信號與檢測識別電路輸入的信號進行比對，並通過決策電路與執行電路相連。
作為優選，所述的自適應控制電路的控制部分包括初始化單元，與初始化單元相連的狀態信號讀取單元，所述狀態信號讀取單元將信號保存在寄存器內，所述的寄存器和存儲有標準參數的模型信號單元均與調光判斷單元相連，所述的調光判斷單元將調光後的狀態信號反饋至上述的寄存器內；通過調光判斷單元處理後狀態信號讀取單元將讀取的信號輸入負載變化判斷單元，所述的負載變化判斷單元分別與控制單元和驅動電路調用單元相連。
作為優選，所述的負載電路上連接有反饋通道，所述的反饋通道將反饋信號輸入到反饋比較器，所述的反饋比較器連接在整流器和執行電路之間。
作為優選，所述的模型電路連接在整流器和模型比較器之間；在所述的負載電路和執行電路之間還連接有啟動電路。
作為優選，還連接有用於觸摸式調光的外接電線。
作為優選，所述的初始化單元依次對中斷屏蔽寄存器、通用寄存器和驅動電路初始化單元進行初始化。
作為優選，所述的初始化單元還連接有延時單元，所述的延時單元的延時時間不小於500μs。
作為優選，所述的狀態信號讀取單元連接有狀態埠尋址單元；所述的控制單元連接有控制埠尋址單元；所述的模型信號單元連接有初始數據尋址單元。
因此，本發明具有如下優點1、設計合理，結構簡單，製作成本低廉，易於推廣，操作使用便捷；2、能夠在工作時通過反饋通路實時對電路工作狀況進行調整；3、在調光時不閃爍，自動調整輸出參數，人體接觸即可調光，操作簡單方便，同時還避免了電位器調光的磨損和頻閃；4、啟動功率低，能使最低啟動功率從5～8w開始，使用頻帶加寬，應用範圍廣泛，能夠驅動所有系列的滷素燈。


附圖1是本發明的一種電路結構框圖。
附圖2是本發明的自適應控制電路的控制部分的結構框圖；附圖3是本發明中的初始化單元的結構框圖；附圖4是本發明的控制過程框圖。
圖中，初始化單元1、中斷屏蔽寄存器11、通用寄存器12、驅動電路初始化單元13、延時單元14、狀態信號讀取單元2、狀態埠尋址單元21、寄存器3、模型信號單元4、調光判斷單元5、負載變化判斷單元6、控制單元7、驅動電路調用單元8、控制埠尋址單元71、初始數據尋址單元41、濾波器9、整流器10、執行電路15、負載電路16、檢測識別電路17、模型比較器18、模型電路19、決策電路20、反饋通道22、反饋比較器23、啟動電路24。
具體實施例方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例自適應控制電子變壓器，包括濾波器9，與濾波器9相連的整流器10，整流器10與執行電路15相連，負載電路16連接在執行電路15上，在負載電路16和執行電路15之間連接有啟動電路24。負載電路16和執行電路15之間還連接有自適應控制電路，所述的自適應控制電路包括連接在負載電路16兩端的檢測識別電路5，所述檢測識別電路17將檢測到的信號輸入到模型比較器18，模型比較器18將從模型電路19輸入的信號與檢測識別電路17輸入的信號進行比對，並通過決策電路20與執行電路15相連。負載電路16上連接有反饋通道22，所述的反饋通道22將反饋信號輸入到反饋比較器23，所述的反饋比較器23連接在整流器10和執行電路15之間。上述的模型電路19連接在整流器10和模型比較器18之間。此外還連接有用於觸摸式調光的外接電線。
自適應控制電路的控制部分的初始化單元1依次對中斷屏蔽寄存器11、通用寄存器12和驅動電路初始化單元13進行初始化。對上述進行初始化後，通過一個延時單元14，所述的延時單元14的延時時間不小於500μs。
初始化單元1相連的狀態信號讀取單元2，所述狀態信號讀取單元2通過狀態埠尋址單元21將信號保存在寄存器3內。所述的寄存器3和存儲有標準參數的模型信號單元4均與調光判斷單元5相連，所述的調光判斷單元5將調光後的狀態信號反饋至上述的寄存器3內；通過調光判斷單元5處理後狀態信號讀取單元2將讀取的信號輸入負載變化判斷單元6，所述的負載變化判斷單元6分別與控制單元7和驅動電路調用單元8相連。所述的控制單元7連接有控制埠尋址單元71。所述的模型信號單元4連接有初始數據尋址單元41。
如圖4所示，工作時，首先初始化單元1依次對中斷屏蔽寄存器11、通用寄存器12和驅動電路初始化單元13進行初始化。然後延時單元14延時500μs。完成延時後對各種工作狀態進行設置，取得初始數據。取得初始數據尋址單元41的信息後啟動驅動電路，然後通過狀態埠尋址單元21讀取狀態口信息並將其存儲在寄存器內，然後通過調光判斷單元5判斷，若需要調光則返回進行調整然後再次通過狀態埠尋址單元21讀取狀態口信息並將其存儲在寄存器內；若不需要調整則通過狀態埠尋址單元讀取數據埠數據，通過負載變化判斷單元6判斷，若需要調整則調用控制埠尋址單元發送選通信號，此時驅動電路取走數據，開中斷等待數據請求。若不需要調整則直接調用驅動電路。
在實驗的基礎上，對滷素燈在運行中的各種電參數，及其之間的關係進行處理，形成標準模型作為模型電路。由檢測識別電路對電路的工作狀態進行檢測，並將檢測的結果輸入模型比較器與從模型電路中輸入的信號進行比較。在兩者出現偏差時，通過決策電路進行調整，並將調整的控制信號輸入執行單元進行執行，從而對偏差進行及時修正。在需要調光時，只要人體觸摸到外接電線，變壓器就能得到信息從而進行自動調光。人體脫離調光的外接電線時，就自動停止調光，等待下一次動作。有效避免了電位器調光的磨損和頻閃。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。
儘管本文較多地使用了初始化單元1、中斷屏蔽寄存器11、通用寄存器12、驅動電路初始化單元13、延時單元14、狀態信號讀取單元2、狀態埠尋址單元21、寄存器3、模型信號單元4、調光判斷單元5、負載變化判斷單元6、控制單元7、驅動電路調用單元8、控制埠尋址單元71、初始數據尋址單元41、濾波器9、整流器10、執行電路15、負載電路16、檢測識別電路17、模型比較器18、模型電路19、決策電路20、反饋通道22、反饋比較器23、啟動電路24等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
權利要求
1.一種嵌入式自適應控制電子變壓器，包括濾波器(9)，與濾波器(9)相連的整流器(10)，整流器(10)與執行電路(15)相連，負載電路(16)連接在執行電路(15)上，其特徵是在所述的負載電路(16)和執行電路(15)之間還連接有自適應控制電路，所述的自適應控制電路包括連接在負載電路(16)兩端的檢測識別電路(17)，所述檢測識別電路(17)將檢測到的信號輸入到模型比較器(18)，模型比較器(18)將從模型電路(19)輸入的信號與檢測識別電路(17)輸入的信號進行比對，並通過決策電路(20)與執行電路(15)相連。
2.根據權利要求1所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的自適應控制電路的控制部分包括初始化單元(1)，與初始化單元(1)相連的狀態信號讀取單元(2)，所述狀態信號讀取單元(2)將信號保存在寄存器(3)內，所述的寄存器(3)和存儲有標準參數的模型信號單元(4)均與調光判斷單元(5)相連，所述的調光判斷單元(5)將調光後的狀態信號反饋至上述的寄存器(3)內；通過調光判斷單元(5)處理後狀態信號讀取單元(2)將讀取的信號輸入負載變化判斷單元(6)，所述的負載變化判斷單元(6)分別與控制單元(7)和驅動電路調用單元(8)相連。
3.根據權利要求1或2所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的負載電路(16)上連接有反饋通道(22)，所述的反饋通道(22)將反饋信號輸入到反饋比較器(23)，所述的反饋比較器(23)連接在整流器(10)和執行電路(15)之間。
4.根據權利要求1或2所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的模型電路(19)連接在整流器(10)和模型比較器(18)之間；在所述的負載電路(16)和執行電路(15)之間還連接有啟動電路(24)。
5.根據權利要求3所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的模型電路(19)連接在整流器(10)和模型比較器(18)之間；在所述的負載電路(16)和執行電路(15)之間還連接有啟動電路(24)。
6.根據權利要求1或2所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在還連接有用於觸摸式調光的外接電線。
7.根據權利要求3所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在還連接有用於觸摸式調光的外接電線。
8.根據權利要求3所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的初始化單元(1)依次對中斷屏蔽寄存器(11)、通用寄存器(12)和驅動電路初始化單元(13)進行初始化。
9.根據權利要求3所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的初始化單元(1)還連接有延時單元(14)，所述的延時單元(14)的延時時間不小於500μs。
10.根據權利要求3所述的嵌入式自適應控制電子變壓器，其特徵是在所述的狀態信號讀取單元(2)連接有狀態埠尋址單元(21)；所述的控制單元(7)連接有控制埠尋址單元(71)；所述的模型信號單元(4)連接有初始數據尋址單元(41)。
全文摘要
本發明涉及一種對自適應電子變壓器及其控制單元的結構改良。包括濾波器，與濾波器相連的整流器，整流器與執行電路相連，負載電路連接在執行電路上，其特徵是在所述的負載電路和執行電路之間還連接有自適應控制電路，所述的自適應控制電路包括連接在負載電路兩端的檢測識別電路，所述檢測識別電路將檢測到的信號輸入到模型比較器，模型比較器將從模型電路輸入的信號與檢測識別電路輸入的信號進行比對，並通過決策電路與執行電路相連。具有如下優點操作使用便捷；能夠在工作時通過反饋通路實時對電路工作狀況進行調整；自動調整輸出參數，人體接觸即可調光，避免了電位器調光的磨損和頻閃；啟動功率低，使用頻帶加寬，應用範圍廣泛。
文檔編號H05B41/14GK1980515SQ200510061839
公開日2007年6月13日 申請日期2005年12月6日 優先權日2005年12月6日
發明者王鴻雁 申請人:王鴻雁