一种可控整流远距离led灯调光方法_3

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步骤2,停止交流输出,开始整流输出;
步骤3,等待,对接收到的过零脉冲上升沿计数,计数值达到卻寸进入步骤4 ;
步骤4,停止整流输出,开始交流输出。
[0070]不关闭LED灯,整流控制单元在正常的维持不发出亮度控制信号状态时,单片机控制模块控制交流控制输出端KJ输出有效信号,整流控制输出端KZ输出无效信号,过零触发光耦Ul和U2的输入发光二极管导通,过零触发光耦U3和U4的输入发光二极管截止,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2导通,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4截止,第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为交流电压。在图4所示的实施例中,单片机控制模块输出的交流控制输出端KJ、整流控制输出端KZ的信号为低电平有效。
[0071]图5所示过零检测模块输出的过零脉冲与整流控制单元输入的单相220V交流电源的正半波对应,且过零脉冲的宽度小于正半波宽度。单片机控制模块检测到与图6中半波I相对应的过零脉冲上升沿后,进入步骤2。所述停止交流输出,开始整流输出,是指控制交流控制输出端KJ输出无效信号,停止交流输出;整流控制输出端KZ输出有效信号,开始整流输出控制交流控制输出端KJ输出无效信号,停止交流输出;整流控制输出端KZ输出有效信号,开始整流输出;过零触发光耦Ul和U2的输入发光二极管截止,过零触发光耦U3和U4的输入发光二极管导通。从整流控制单元输入的单相220V交流电源的下一个过零点,即如图6所示的过零点2开始,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2截止,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4导通,第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为整流电压。对连续^个周期的交流电压波进行整流后,单片机控制模块对接收到的过零脉冲上升沿计数,计数值达到歲].,在图6所示实施例中,计数到的第3个过零脉冲与图6中半波3相对应,此时停止整流输出,开始交流输出,则在下一个过零点,即如图6所示的过零点4开始,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2导通,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4截止,第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为交流电压,整流控制单元回到正常的维持不发出亮度控制信号状态。
[0072]整流控制单元发送亮度控制信号的方法如图7所示,包括:
步骤A,读取亮度给定信号;
步骤B,判断是否关闭LED灯,是则控制关闭LED灯,转到步骤D ;否则转到步骤C ; 步骤C,发出一次亮度控制信号;
步骤D,判断亮度是否发生改变,亮度发生改变,返回步骤B ;亮度没有发生改变,返回步骤D。
[0073]判断是否关闭LED灯的方法是,判断亮度给定信号的亮度等级是否为亮度O ;亮度等级为亮度O时关闭LED灯。判断亮度是否发生改变的方法是,判断亮度给定信号的亮度等级是否发生改变。
[0074]控制关闭LED灯的方法是,停止整流输出,停止交流输出;此时第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2不输出可控整流电压。
[0075]LED灯亮度调节单元的结构如图8所示,由调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块、LED驱动模块组成。
[0076]LED灯亮度调节单元的调节部分包括调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块,其实施例如图9所示。
[0077]调节电源模块为LED灯亮度调节单元提供第二直流工作电源VDD2。图9实施例中,调节电源模块由二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08、电容C2、电阻R02、稳压管DW02组成。二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成调节电源单相整流桥;电容C2并联在调节电源单相整流桥的整流电压输出端,起滤波作用;电阻R02、稳压管DW02组成稳压电路。第二直流工作电源VDD2从稳压管DW02阴极输出。调节电源单相整流桥的整流负极性端为参考地。
[0078]调节电源模块还可以采用其他实现方案。二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成的调节电源单相整流桥可以用单相整流桥堆代替,电阻R02、稳压管DW02组成的稳压电路可以采用DC/DC稳压器或者是三端稳压器代替。
[0079]波形取样模块为具有以下功能的电路:设有取样波形输入端和取样脉冲输出端;取样波形输入端连接至第二可控整流输入端子;波形取样模块将第一可控整流输入端子电位低于第二可控整流输入端子电位的波形检出并限幅得到取样脉冲;取样脉冲的正脉冲与第一可控整流输入端子电位低于第二可控整流输入端子电位的波形相对应。或者取样波形输入端连接至第一可控整流输入端子;波形取样模块将第一可控整流输入端子电位高于第二可控整流输入端子电位的波形检出并限幅得到取样脉冲;取样脉冲的正脉冲与第一可控整流输入端子电位高于第二可控整流输入端子电位的波形相对应。
[0080]图9实施例中,波形取样模块为检波整形电路,由二极管D2、电阻R12、稳压管DW2组成。电阻R12的两端分别连接至二极管D2阴极与稳压管DW2阴极;二极管D2阳极为取样波形输入端,连接至第一可控整流输入端子ACl ;稳压管DW2阳极连接至参考地;稳压管DW2阴极为取样脉冲输出端。
[0081]单片机调节模块具有捕捉输入端和PWM脉冲输出端,捕捉输入端连接至波形取样模块的取样脉冲输出端。图9实施例中,单片机调节模块由单片机MCU2、晶体振荡器XT2组成,单片机MCU2的型号是MSP430G2553,单片机MCU2的捕捉输入端为P2.0,PWM脉冲输出端为Pl.2。
[0082]LED驱动模块用于驱动LED灯点亮,设有PWM亮度调节信号输入端、能够不采用变压器直接接入220V交流电源或者是直接输入300V以上直流电源的LED驱动模块都可以适用于本发明,图10所示仅为其中的一个实施例电路。LED驱动模块的PWM亮度调节信号输入端连接至单片机调节模块的PWM脉冲输出端。
[0083]图10中,LED驱动模块由LED驱动器U5、二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14、电容C3、电容C4、电感LG、快恢复二极管D15、开关管VD、电阻R14、电阻R15组成。LED驱动器U5的型号为HV9910。
[0084]图10中,二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14组成单相桥式整流电路。单相桥式整流电路的2个交流输入端分别连接至第一可控整流输入端子ACl和第二可控整流输入端子AC2,直流输出负端连接至参考地,直流输出正端连接至电容C3正极、LED驱动器U5的电源输入端VIN、电感LG的一端、快恢复二极管D15阴极。LED驱动器U5的地输入端GND连接至参考地。电容C3负极连接至参考地。快恢复二极管D15阳极与开关管VD的漏极联结后作为大功率LED灯的负极性连接端LED —,电感LG的另外一端作为大功率LED灯的正极性连接端LED +。开关管VD的源极与电阻R14 —端联结后连接至LED驱动器U5的LED电流检测端CS ;电阻R14的另一端连接至参考地。开关管VD的栅极连接至LED驱动器U5的驱动端GATE。电阻R15的一端连接至LED驱动器U5的振荡频率控制端RT、另一端连接至参考地。电容C4正极连接至LED驱动器U5的控制电压输出端VDD和线性电流控制端LD、负极连接至参考地。LED驱动器U5的使能控制端PWM_D为PWM亮度调节信号输入端。LED灯连接至正极性连接端LED +和负极性连接端LED —。
[0085]LED灯亮度调节单元接收亮度控制信号并调节LED灯亮度,其方法如图11所示,包括:
步骤一,初始化,设定LED灯的初始亮度等级;
步骤二,调节LED亮度;
步骤三,判断是否有亮度控制信号;没有亮度控制信号,返回步骤三;有亮度控制信号,转到步骤四;
步骤四,接收亮度控制信号;
步骤五,返回步骤二。
[0086]LED灯的初始亮度等级可以设定为个亮度等级中的一个,例如,设定初始亮度等级为等级I。
[0087]调节LED亮度的方法是,单片机调节模块根据设定或接收到的LED灯的亮度等级计算PWM值,发出相应的PWM脉冲。
[0088]判断是否有亮度控制信号,方法为判断从第一可控整流输入端子AC1、第二可控整流输入端子AC2输入的可控整流电压是否为整流电压。
[0089]接收亮度控制信号,方法是判断可控整流电压中连续的整流波形周期数;可控整流电压中有连续^个周期整流波形时,亮度控制信号的亮度等级为亮度K。
[0090]波形取样模块的功能是对可控整流电压进行检波整形。图9实施例中,波形取样模块的取样波形输入端连接至第一可控整流输入端子AC1,将第一可控整流输入端子ACl电位高于第二可控整流输入端子AC2的波形检出并限幅得到取样脉冲。亮度控制信号中亮度等级为亮度3的取样脉冲示例如图6 (b)所示。当可控整流电压为交流电压时,取样脉冲为占空比小于50%、与交流电压同频率的矩形波;当可控整流电压为整流电压时,取样脉冲为占空比接近100%、频率为交流电压频率2倍的矩形波。图6 (b)中,连续3个周期的整流波形使取样脉冲中出现脉冲5 — 10等6个窄负脉冲,交流电压频率为工频50Hz时,窄负脉冲的周期为1ms ;窄负脉冲宽度不超过1ms,具体宽度与电阻R12、稳压管DW2以及可控整流电压的幅值等参数相关。
[0091]波形取样模块的取样波形输入端也可以连接至第二可控整流输入端子AC2,波形取样模块将第一可控整流输入端子ACl电位低于第二可控整流输入端子AC2的波形检出并限幅得到取样脉冲,输出至单片机调节模块的捕捉输入端;取样脉冲的正脉冲与第一可控整流输入端子电位低于第二可控整流输入端子电位的半波相对应,且取
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