一种大功率用智能调光控制器的制造方法

文档序号:11009777
一种大功率用智能调光控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率用智能调光控制器,包括内部调光模块、旁路开关,所述的内部调光模块与外部供电电源之间连接有空气开关;所述的内部调光模块包括MCU主控模块,内部电源,与MCU主控模块连接的干接点模块,与MCU主控模块连接的光电耦合器,与MCU主控模块连接的双向可控硅电路;所述的双向可控硅电路内接扼流圈,且双向可控硅电路连接负载输出板;所述的负载输出板与空气开关之间连接有旁路开关;所述的MCU主控模块通过485通讯电路分别与控制终端、与PC机相连;所述的485通讯电路与干接点模块分别接MCU主控模块的两个输入引脚;所述的双向可控硅电路接MCU主控模块的输出引脚;所述的干接点模块接电流反馈模块。
【专利说明】
一种大功率用智能调光控制器
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程电路控制领域,尤其是涉及一种大功率用智能调光控制器。
【背景技术】
[0002]现有的建筑照明控制系统,主要是对光源进行开/关控制,通常在白天光线充足时,光源亮度仍然较大,不能根据环境进行合理的光照度控制和场景控制。这些不必要的照明造成了大量的电能浪费。光源在实际使用过程中,为满足不同时间、环境、气氛下的光照度和光线美学设计要求,有效地避免照明暗角和降低电能消耗,光源常常需要增加调光功能,即可对光照度进行可控式调节。而一般灯具并不具有调光性能,即使是带调光的灯具,也无法满足人们对调光效果的更高要求。因此常常需要搭配调光控制器。然而,目前市面上的调光控制器,普遍存在以下缺陷:
[0003]1.现有调光控制器保护性差,一旦出现系统瘫痪,不能继续保障受控区域的正常照明,不能及时处理突发的照明事故,不具备断电记忆功能;
[0004]2.现有调光控制器场景设置单一,无法设置分区,无法根据业主的需要进行临时的合理变动;
[0005]3.现有调光控制器性能不稳定,当调光调到较低照度时,容易出现闪烁。如果控制系统和照明设备不配套,可能会造成灯光熄灭或闪烁,并可能对光源的驱动电路和光源造成损坏;
[0006]4.现有调光控制器有些产品不具备软启动功能,不能很好地控制合、断电源时对灯泡的冲击,以及电网过压对灯具寿命的影响,即使采用调光,也无法有效地延长昂贵灯具的使用寿命;
[0007]5.现有调光控制器的类型属于后沿相控调光,调光设备功率小、散热差,造价成本很高,且生产制造流程复杂;
[0008]6.即使是可控硅的前沿切相调光,因为可控硅半控开关的属性,只有开启电流的功能,而不能完全关断电流,即使调至最低依然有弱电流通过,而LED微电流发光的特性,使得用可控硅调光大量存在关断后LED仍然有微弱发光的现象存在,成为目前市面上很多前沿切相调光产品的难题。
[0009]7.对调光的灯具品种比较挑剔,很难与各种类型的灯具进行调光匹配;
[0010]8.调光的照度范围有限、可以承受的负载功率较小,不能满足现代建筑大面积空间的大功率要求,无法理想地控制设备进行调光;
[0011]9.不带有消防接口,不可扩展用于应急照明的控制(与消防信号联动)或接受第三方系统控制。
[0012]10.不可扩展接电流反馈模块,不能实时查询电流情况,进行电费计量。
【实用新型内容】
[0013]为解决现有技术中的不足,本实用新型的目的是提供的一种调光性能好且调光稳定,对灯具匹配率高,可应对突发照明事故,省电,可延长灯具寿命的大功率用智能调光控制器。
[0014]为实现上述目的,本实用新型的技术方案为:一种大功率用智能调光控制器,包括内部调光模块、旁路开关,所述的内部调光模块与外部供电电源之间连接有空气开关;所述的内部调光模块包括M⑶主控模块,内部电源,与M⑶主控模块连接的干接点模块,与MCU主控模块连接的光电耦合器,与MCU主控模块连接的双向可控硅电路;所述的内部电源通过变压供电电路与MCU主控模块及光电耦合器连接;所述的双向可控硅电路内接扼流圈,且双向可控硅电路连接负载输出板,负载输出板与外部负载连接;所述的负载输出板与空气开关之间连接有旁路开关;所述的MCU主控模块通过485通讯电路分别与控制终端、与PC机相连;所述的485通讯电路与干接点模块分别接MCU主控模块的两个输入引脚;所述的双向可控硅电路接MCU主控模块的输出引脚;所述的干接点模块接电流反馈模块。
[0015]作为优选,所述的M⑶主控模块内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。
[0016]作为优选,所述的空气开关可为C型6A或1A或16A或20A断路器。
[0017]作为优选,所述的控制终端可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。
[0018]作为优选,所述的双向可控硅电路包括电阻R5,所述的电阻R5—端连接MCU主控模块,R5另一端连接TTL光耦电路中的光电二极管PDl的一极,光电二极管H) I的另一极与MCU主控模块相连;所述TTL光耦电路内具有一个NPN型三极管Ql,NPN型三极管Ql的Cl极接电阻R4,电阻R4与电阻R3并联后接12V电源;所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的C2极;所述的NPN型三极管Ql的El极连接NPN型三极管Q2的B2极,NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2,电阻R2连接可控硅Tl的门极;所述的NPN型三极管Ql的BI极连接电阻R6,电阻R6与扼流圈CC相连接,所述的扼流圈CC与可控硅TI连接,并与电容CI和电阻Rl组成并联电路A;所述的并联电路A与电阻Rl连接后,再与旁路开关SW2组成并联电路B;所述的并联电路B的L端通过空气开关SWl连接到外部供电电源,并联电路B的N端接负载输出板。
[0019]作为优选,所述的扼流圈的电流上升时间大于lOOus。
[0020]作为优选,所述的485通讯电路包括Ul芯片,所述的Ul芯片的I引脚与4引脚分别接M⑶主控模块,Ul芯片的2引脚与3引脚相互连接后接M⑶主控模块,且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻R9接GND;所述的Ul芯片的8引脚接VCC,U1芯片的5引脚接GND,U1芯片的6引脚通过滑动变阻器Kl接稳压二极管D2的正极,且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC,稳压二极管D2的负极接电容C2的一端,电容C2的另一端接VCC;所述的Ul芯片的7弓I脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管Dl的负极,稳压二极管Dl的负极通过电阻R8接GND,稳压二极管Dl正极接稳压二极管D2的负极。
[0021]本实用新型的有益效果:运用可控硅前沿切相调光技术,成本更低,方便生产,同时调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵,适合市面上各种常规灯具的调光。每一回路均带有独立的空气开关,预防短路有效保护电路元件。每一回路均带有独立的旁路开关,方便调试、检修或紧急情况强制点亮。多种调光场景选择,且具有场景记忆和断电记忆功能。调光曲线缓和,调光稳定性高,不易出现“频闪坏灯”现象,同时解决了可控硅调光电路中LED无法完全关断的问题。由于具有软启动、限制浪涌电压和调整保护的功能,调光稳定无闪烁,延长灯具寿命,适用于大面积空间大功率调光的使用需求。通过干接点模块可接外部的照度传感器或红外动静传感器、电流反馈系统或消防系统设备或第三方厂家面板、无线译码芯片或红外译码芯片,扩展功能强大。
【附图说明】

[0022]图1为本实用新型的系统框图。
[0023]图2为本实用新型的具有12回路的调光控制器的电路连接图。
[0024]图3为本实用新型的双向可控硅电路图。
[0025]图4为本实用新型的485通讯电路图。
【具体实施方式】
[0026]如图1、2、3、4所示,一种大功率用智能调光控制器,包括内部调光模块、旁路开关17,所述的内部调光模块与外部供电电源I之间连接有空气开关2;所述的内部调光模块包括M⑶主控模块5,内部电源3,与MCU主控模块5连接的干接点模块10,与MCU主控模块5连接的光电耦合器14,与MCU主控模块5连接的双向可控硅电路15;所述的内部电源3通过变压供电电路4与MCU主控模块5及光电耦合器14连接;所述的双向可控硅电路15内接扼流圈16,且双向可控硅电路15连接负载输出板18,负载输出板18与外部负载19连接;所述的负载输出板18与空气开关2之间连接有旁路开关17;所述的MCU主控模块5通过485通讯电路6分别与控制终端9、PC机7相连;所述的485通讯电路6与干接点模块10分别接M⑶主控模块5的两个输入引脚;所述的双向可控硅电路15接MCU主控模块5的输出引脚;所述的干接点模块10接电流反馈模块。
[0027]所述的M⑶主控模块5内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。
[0028]所述的空气开关2可为C型6A或1A或16A或20A断路器。
[0029]所述的控制终端9可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。
[0030]所述的双向可控硅电路15包括电阻R5,所述的电阻R5—端连接M⑶主控模块5,R5另一端连接ttl光耦电路中的光电二极管roi的一极,光电二极管roi的另一极与mcu主控模块5相连;所述TTL光耦电路内具有一个NPN型三极管Ql,NPN型三极管Ql的Cl极接电阻R4,电阻R4与电阻R3并联后接12V电源;所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的C2极;所述的NPN型三极管Ql的El极连接NPN型三极管Q2的B2极,NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2,电阻R2连接可控硅Tl的门极;所述的NPN型三极管Ql的BI极连接电阻R6,电阻R6与扼流圈CC相连接,所述的扼流圈CC与可控硅Tl连接,并与电容Cl和电阻Rl组成并联电路A;所述的并联电路A与电阻Rl连接后,再与旁路开关SW2组成并联电路B;所述的并联电路B的L端通过空气开关SWl连接到外部供电电源I,并联电路B的N端接负载输出板18ICU主控模块5通过控制可控硅Tl的通断进而控制负载的导通。
[0031 ]所述的扼流圈16的电流上升时间大于lOOus。
[0032]所述的485通讯电路6包括Ul芯片,所述的Ul芯片的I引脚与4引脚分别接MCU主控模块5,U1芯片的2引脚与3引脚相互连接后接MCU主控模块5,且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻R9接GND;所述的Ul芯片的8引脚接VCC,U1芯片的5引脚接GND,U1芯片的6引脚通过滑动变阻器Kl接稳压二极管D2的正极,且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC,稳压二极管D2的负极接电容C2的一端,电容C2的另一端接VCC;所述的Ul芯片的7引脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管Dl的负极,稳压二极管Dl的负极通过电阻R8接GND,稳压二极管Dl正极接稳压二极管D2的负极。
[0033]本实用新型的MCU主控模块5内包括可编程逻辑控制器、记忆存储芯片,通过PC机5利用系统软件包8将指令写入可编程逻辑控制器,其中系统软件包8包括系统调试软件、系统图形监控软件和其他移动互联网控制软件。或者利用调试编程软件预先在控制终端9上进行预设置,再通过485通讯电路6对设置好的场景进行调用,将指令传输至MCU主控模块5。任何场景均可在调试编程软件中设置分区,实现分区控制,并可扩展场景。当调光系统线路发生故障时,闭合旁路开关17使外部供电电源I与负载输出板18进行直通,保障正常照明或电器正常工作。通过M⑶主控模块5与光电耦合器14控制双向可控硅电路15使它的输出改变有一段大于Sus的渐变时间,可大大减少开、关电源时对灯具的冲击,可以使调光曲线更加缓和,同时扼流圈16有效的扼制高次谐波的输出,使电流的上升时间大于lOOus,使调光曲线中的“毛刺”部分尽可能地减少,调光曲线更加平滑,软启动实现灯光的渐变平缓而稳定,防止出现“频闪坏灯”现象。可控硅调光的调光曲线是一段正弦波,虽然可控硅调光的LED具有无法关断的特性,但是正弦波和X轴的相交时,就可以进行关断。利用这一点,通过调整调光曲线,当调光曲线与X轴交点时,MCU主控模块5通过光电耦合器14驱动双向可控硅电路15,将调光曲线延长为一条短线,即可以实现LED关断。最终信号通过扼流圈16后转化为稳定的输出电压或输出电流,通过负载输出板18作用到各类负载19上,形成最终的照明控制状态。通过调光控制器,可以通过PC机7和控制终端9,对预先设置好的调光场景进行调用,也可以设置的场景是不调光,仅仅是开和关,还可以设置场景是:照明场景的组合或者照明与窗帘、空调、会议系统、音响设备等设备联动。干接点模块10接电流反馈模块,可实时查询电流情况,还可接外部的照度传感器或红外动静传感器U、消防系统设备或第三方厂家面板12、无线译码芯片或红外译码芯片13等进行功能扩展。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种大功率用智能调光控制器,包括内部调光模块、旁路开关(17),其特征在于,所述的内部调光模块与外部供电电源(I)之间连接有空气开关(2);所述的内部调光模块包括MCU主控模块(5),内部电源(3),与MCU主控模块(5)连接的干接点模块(10),与MCU主控模块(5)连接的光电耦合器(14),与MCU主控模块(5)连接的双向可控硅电路(15);所述的内部电源(3)通过变压供电电路(4)与MCU主控模块(5)及光电耦合器(14)连接;所述的双向可控硅电路(15)内接扼流圈(16),且双向可控硅电路(15)连接负载输出板(18),负载输出板(18)与外部负载(19)连接;所述的负载输出板(18)与空气开关⑵之间连接有旁路开关(17);所述的MCU主控模块(5)通过485通讯电路(6)分别与控制终端(9)、PC机(7)相连;所述的485通讯电路(6)与干接点模块(10)分别接MCU主控模块(5)的两个输入引脚;所述的双向可控硅电路(15)接MCU主控模块(5)的输出引脚;所述的干接点模块(10)接电流反馈模块。2.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的MCU主控模块(5)内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。3.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的空气开关(2)可为C型6A或1A或16A或20A断路器。4.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的控制终端(9)可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。5.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的双向可控硅电路(15)包括电阻R5,所述的电阻R5—端连接MCU主控模块(5),R5另一端连接TTL光耦电路中的光电二极管ro I的一极,光电二极管ro I的另一极与MCU主控模块(5)相连;所述ttl光耦电路内具有一个NPN型三极管QI,NPN型三极管QI的Cl极接电阻R4,电阻R4与电阻R3并联后接12V电源;所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的02极;所述的NPN型三极管Ql的El极连接NPN型三极管Q2的B2极,NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2,电阻R2连接可控硅Tl的门极;所述的NPN型三极管Ql的BI极连接电阻R6,电阻R6与扼流圈CC相连接,所述的扼流圈CC与可控硅TI连接,并与电容CI和电阻RI组成并联电路A;所述的并联电路A与电阻Rl连接后,再与旁路开关SW2组成并联电路B;所述的并联电路B的L端通过空气开关SWl连接到外部供电电源(I),并联电路B的N端接负载输出板(18)。6.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的扼流圈(16)的电流上升时间大于10us。7.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器,其特征在于,所述的485通讯电路(6)包括Ul芯片,所述的Ul芯片的I引脚与4引脚分别接MCU主控模块(5),U1芯片的2弓I脚与3引脚相互连接后接M⑶主控模块(5),且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻1?9接6仰;所述的Ul芯片的8引脚接VCC,U1芯片的5引脚接GND,U1芯片的6引脚通过滑动变阻器Kl接稳压二极管D2的正极,且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC,稳压二极管D2的负极接电容C2的一端,电容C2的另一端接VCC;所述的Ul芯片的7引脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管Dl的负极,稳压二极管Dl的负极通过电阻R8接GND,稳压二极管Dl正极接稳压二极管D2的负极。
【文档编号】H05B33/08GK205693931SQ201620540309
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月3日 公开号201620540309.4, CN 201620540309, CN 205693931 U, CN 205693931U, CN-U-205693931, CN201620540309, CN201620540309.4, CN205693931 U, CN205693931U
【发明人】苏岚
【申请人】杭州荣亚科技有限公司
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