Led照明用交流控制裝置的製作方法
2023-04-22 20:27:51 1
專利名稱：Led照明用交流控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制開關，特別是一種通過檢測LED照明的交流供電迴路的供電模式來控制和調節LED串聯陣列照明單元的亮度的LED照明用交流控制裝置。
背景技術：
目前，LED照明以其節能、環保的優勢，正在廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景燈飾等領域。這些LED照明燈具亮度的調節控制有多種多樣的方式，主要有聲音控制、紅外線光控制的遙控模式，也有單線開關多次點動逐級調節照明亮度的單線線控模式。其中遙控模式調節照明亮度，需要附加一個遙控器，並且易受環境影響；用單線開關點動線控模式調節照明亮度，操作步驟繁瑣。而實際常用的LED照明用交流供 電迴路中經常串聯接入一個開關，用來控制LED照明的亮度。然而這種為LED照明交流供電迴路提供的供電方式的控制比較單一，滿足不了 LED串聯陣列照明單元的高、中、低亮度的控制要求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種LED照明用交流控制裝置，解決了現有LED照明交流供電迴路存在的控制方式比較單一的問題，具有結構簡單，設計合理，操作容易，降低成本等優點，使LED照明有較寬照明亮度的調節範圍。本實用新型所採用的技術方案是該LED照明用交流控制裝置包括串接有組合開關的LED串聯陣列照明單元的交流供電迴路，其技術要點是所述交流供電迴路中的組合開關採用由第一、第二開關和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，或採用由單開關與第一、第二常閉按鍵和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，照明亮度控制單元通過檢測交流電源供電電流狀態檢測單元中的第一光耦和第二光耦的輸出狀態，經輸出緩衝單元控制LED串聯陣列照明單元。所述組合開關中的第一開關與第一整流二極體構成正向電流導通電路，第二開關與第二整流二極體構成負向電流導通電路。所述組合開關中的第二常閉按鍵與第一整流二極體構成正向電流導通電路，第一常閉按鍵與第二整流二極體構成負向電流導通電路。所述交流電源供電電流狀態檢測單元由第一光耦和第二光耦與限流電阻構成。本實用新型具有的優點及積極效果是由於本實用新型的交流供電迴路中採用由第一、第二開關和第一、第二整流二極體構成的組合開關或採用由單開關與第一、第二常閉按鍵和第一、第二整流二極體構成的組合開關作為交流控制單元，照明亮度控制單元通過對交流電源供電電流狀態檢測單元中的第一光耦和第二光耦的輸出狀態的檢測，經輸出緩衝單元控制LED串聯陣列照明單元的亮度，所以具有結構簡單，設計合理，操作容易，降低成本等優點，通過組合開關控制可實現(I)全交流供電模式，(2)交流正半周供電模式，(3)交流負半周供電模式。採用這種交流控制單元的單線線控模式，不需要附加遙控器，可以節省調節照明亮度控制結構的成本，在安裝交流控制單元時不需改動LED串聯陣列照明單元的電源控制位置，只要在控制照明電源線路的開關位置上使用交流控制單元的組合開關，配合交流電源供電電流狀態檢測單元及控制亮度單元就可以控制和調節LED照明裝置照明亮度。而且操作方法比開關點動模式簡單方便，調節LED照明亮度的範圍更寬。因此，本實用新型是一種使LED照明具有較寬照明亮度調節範圍的新型控制模式，能有效地解決現有LED照明交流供電迴路存在的控制方式比較單一的問題。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步描述。圖I是本實用新型的一種結構示意圖；圖2是圖I中由Kl與Dl串聯和D2與K2串聯後並聯構成的組合開關的結構示意圖；圖3是圖I中由Kl與Dl並聯和D2與K2並聯後串聯構成的組合開關的結構示意圖；圖4是圖I中由K及Jl與D2串聯和J2與Dl串聯後並聯構成的組合開關的結構示意圖；圖5是圖I中由K及Jl與D2並聯和J2與Dl並聯後串聯構成的組合開關的結構示意圖。圖中序號說明K1為第一開關、K2為第二開關、K為單開關、Dl為第一整流二極體、D2為第二整流二極體、Jl為第一常閉按鍵、J2為第二常閉按鍵、OCl為第一光耦、0C2為第二光耦、R為限流電阻、MPU為亮度控制單元、INl為第一信號輸入端、IN2為第二信號輸入端、OUT為指令輸出端、APSU為串聯接入LED照明裝置供電迴路的交流控制單元、PWMOUT為輸出緩衝單元、LEDl N為LED串聯陣列照明單元。
具體實施方式
根據圖I 5詳細說明本實用新型的具體結構。該LED照明用交流控制裝置的交流供電迴路包括由組合開關構成的交流控制單元APSU、由LEDl LEDN構成的LED串聯陣列照明單元LED I N、交流電源供電電流狀態檢測單元、亮度控制單元MPU和輸出緩衝單元 PWMOUT 等。其中構成交流控制單元APSU的組合開關可以採用由第一開關K1、第二開關K2和第一整流二極體D1、第二整流二極體D2構成。如圖2和圖3所示，即由第一開關Kl與第一整流二極體Dl串聯和第二整流二極體D2與第二開關K2串聯後並聯構成組合開關，也可由第一開關Kl與第一整流二極體Dl並聯和第二整流二極體D2與第二開關K2並聯後串聯構成組合開關。其中第一開關Kl與第一整流二極體Dl構成正向電流導通電路，第二開關K2與第二整流二極體D2構成負向電流導通電路。構成交流控制單元APSU的組合開關也可以採用由單開關K與第一常閉按鍵J1、第二常閉按鍵J2和第一整流二極體D1、第二整流二極體D2構成。如圖4、圖5所示，即由單開關K及第一常閉按鍵Jl與第二整流二極體D2串聯和第二常閉按鍵J2與第一整流二極體Dl串聯後並聯構成組合開關，也可由由單開關K及第一常閉按鍵Jl與第二整流二極體D2並聯和第二常閉按鍵J2與第一整流二極體Dl並聯後串聯構成組合開關。其中第二常閉按鍵J2與第一整流二極體Dl構成正向電流導通電路，第一常閉按鍵Jl與第二整流二極體D2構成負向電流導通電路。如圖2和圖4所示，上述交流控制單元APSU可由正向電流導通電路與負向電流導通電路並聯組成。如圖3和圖5所示，上述交流控制單元APSU由正向電流導通電路與負向電流導通電路串聯組成。交流電源供電電流狀態檢測單元由第一光耦OCl和第二光耦0C2與限流電阻R構成。LED照明亮度控制單元MPU中的單片機通過檢測第一光耦OCl和第二光耦0C2的輸出狀態，發出控制指令，經輸出緩衝單元PWMOUT控制LED串聯陣列照明單元LEDl N的照明亮度。在LED照明亮度控制單元MPU中嵌入單片機(採用常用的8051單片機等)。單片機的第一信號輸入端與第一光耦OCl輸出端連接，單片機的第二信號輸入端與第二光耦0C2 的輸出端連接，單片機的指令輸出端OUT通過輸出緩衝單元與LED串聯陣列照明單元連接。在圖I中，交流控制單元APSU串聯接入LED串聯陣列照明單元的交流供電迴路中，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元可提供三種供電方式。這三種方式為；(I)全交流供電模式，(2)交流正半周供電模式，(3)交流負半周供電模式。以圖I、圖2所示結構為例，Kl和K2都閉合時，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供全交流供電模式，K1閉合、K2斷開時，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供交流正半周供電模式，Kl斷開、K2閉合時，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供交流負半周供電模式，Kl和K2都斷開時，交流控制單元APSU斷開LED串聯陣列照明單元的供電。由此可以看出交流控制單元APSU的組合開關比單一開關的控制功能，多了交流正半周和負半周供電流方式的兩個開關控制模式。在應用交流控制單元APSU的LED串聯陣列照明單元的電路(圖I)中，使用第一光耦0C1、第二光耦0C2和一個限流電阻R組成的交流電源供電電流狀態檢測單元，可以檢測出交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供的電源電流狀態，第一光耦OCl檢測供電迴路中的正向電流供電狀態，第二光耦0C2檢測供電迴路中的負向電流供電狀態供電狀態。當LED串聯陣列照明單元交流電源供電迴路中的部分採樣電流，經過限流電阻R流入第一、第二光耦OCl和0C2的兩個輸入引腳時，第一、第二光耦OCl和0C2的兩個輸出引腳之間的電阻值,就會因輸入引腳流入電流值的增加而變小。亮度控制單元MPU經單片機的第一輸入端INl和單片機的第二輸入端IN2檢測出第一、第二光耦OCl和0C2的兩個輸出引腳之間的電阻值，亮度控制單元MPU通過運行單片機內的程序判斷電源供電給LED串聯陣列照明單元的電流狀態，亮度控制單元MPU的單片機的指令輸出端OUT發出控制信號指令，經輸出緩衝單元PWMOUT控制LED串聯陣列照明單元的照明亮度。輸出緩衝單元PWMOUT中設置具有緩衝放大驅動功能和短路保護功能的電流調節電路。LED串聯陣列照明單元的照明亮度控制方式由亮度控制單元MPU的單片機的掩膜程序決定，可以採用兩種控制模式，一種是邏輯選擇控制模式，另一種是智能調節控制模式。邏輯選擇控制模式根據交流控制單元APSU提供的全交流供電流、交流正半周供電流和交流負半周供電流這三種控制模式，亮度控制單元MPU通過檢測第一、第二光耦OCl和0C2的狀態，來控制LED串聯陣列照明單元，交流控制單元APSU的K1、K2的開閉狀態組合，實現高亮度、中亮度和低亮度三種照明亮度的選擇控制。智能調節控制模式設置圖2或圖3的雙位開關的全交流供電流狀態為穩定LED串聯陣列照明單元的照明亮度的控制模式，設置交流正半周供電流狀態為隨時間逐漸提升或降低LED照明裝置的照明亮度的控制模式，設置交流負半周供電流狀態為隨時間逐漸降低或提升LED照明裝置的照明亮度的控制模式。邏輯選擇控制模式的控制操作簡單、容易，智能調節控制模式的電路，操作較為複雜，優點是LED照明有較寬照明亮度調節範圍為用戶選擇。智能調節控制可以使用圖2或圖3的交流控制單元APSU電路，也可以使用圖4或 圖5的交流控制單元APSU電路，圖4和圖5中的單開關K控制LED串聯陣列照明單元的交流供電迴路的接通和關斷狀態，第一常閉按鍵Jl在斷開觸點時，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供交流正半周供電模式，第二常閉按鍵J2在斷開觸點時，交流控制單元APSU為LED串聯陣列照明單元提供交流負半周供電模式，J1、J2不允許同時處於斷開觸點狀態。
權利要求1.一種LED照明用交流控制裝置，包括串接有組合開關的LED串聯陣列照明單元的交流供電迴路，其特徵在於所述交流供電迴路中的組合開關採用由第一、第二開關和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，或採用由單開關與第一、第二常閉按鍵和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，照明亮度控制單元通過檢測交流電源供電電流狀態檢測單元中的第一光耦和第二光耦的輸出狀態，經輸出緩衝單元控制LED串聯陣列照明單元。
2.根據權利要求I所述的LED照明用交流控制裝置，其特徵在於所述組合開關中的第一開關與第一整流二極體構成正向電流導通電路，第二開關與第二整流二極體構成負向電流導通電路。
3.根據權利要求I所述的LED照明用交流控制裝置，其特徵在於所述組合開關中的第二常閉按鍵與第一整流二極體構成正向電流導通電路，第一常閉按鍵與第二整流二極體構成負向電流導通電路。
4.根據權利要求I所述的LED照明用交流控制裝置，其特徵在於所述交流電源供電電流狀態檢測單元由第一光耦和第二光耦與限流電阻構成。
專利摘要本實用新型提供一種LED照明用交流控制裝置，解決了現有LED照明交流供電迴路存在的控制方式比較單一的問題，包括串接有組合開關、LED串聯陣列照明單元的交流供電迴路，其技術要點是交流供電迴路中的組合開關採用由第一、第二開關和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，或採用由單開關與第一、第二常閉按鍵和第一、第二整流二極體構成的交流控制單元，照明亮度控制單元通過檢測交流電源供電電流狀態檢測單元中的第一光耦和第二光耦的輸出狀態，經輸出緩衝單元控制LED串聯陣列照明單元。該LED照明用交流控制裝置具有結構簡單，設計合理，操作容易，降低成本等優點，使LED照明有較寬照明亮度的調節範圍。
文檔編號F21Y101/02GK202602991SQ201220178120
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者劉軍, 楊紅 申請人:劉軍