多功能智能调光控制器的制造方法

文档序号:8073889
多功能智能调光控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种多功能智能调光控制器,包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接。本发明的优点在于:通过采集输入LED驱动器交流电的电压和电流,能够得到LED驱动器的功率因数;通过采集LED驱动器输出的电压和电流,能够判断LED驱动器及LED的工作状态是否正常;该智能调光控制器具备PWM及0~10V模拟电压两种调光输出方式,且有DALI和RS485两种通信接口。
【专利说明】多功能智能调光控制器
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能照明设备,尤其涉及一种多功能智能调光控制器。
【背景技术】
[0002]节能环保已成为世界面临研究的新课题,引发世界照明革命的LED照明应运而生。2010年,欧美各国陆续出台逐渐淘汰白炽灯的规定,我国将在2016年禁止使用白炽灯,LED将成为照明的主要灯具。通过用LED光源替换传统光源,可以实现一次节能;而智能照明的引入,可以在一次节能的基础上,实现LED的二次节能及照明管理方式的转变。
[0003]智能照明的核心理念包括感知化、互联化、物联化和智能化。要体现智能照明的优势,必须具备反应灵敏、功能丰富、安全可靠的照明终端。一个LED智能照明系统里的照明终端由LED光源、LED驱动器和调光控制器构成。调光控制器通过输出PWM信号或O?IOV模拟信号来控制LED驱动器,LED驱动器根据调光信号输出不同等级的电流到LED光源,从而使LED产生不同的亮度。
[0004]一个功能完善的LED智能照明系统除了能对各LED进行调光,还应能够对各LED驱动器的功率因数进行检测,从而计算总功耗,进而为整个照明系统提供节能策略。同时,照明系统还应能够自动检测LED驱动器及LED光源的工作状态,当工作异常时能够对故障位置进行精确定位,从而大幅度减少人力检修和维护成本。这些数据采集和监测的功能最后都将由调光控制器来执行,因而对调光控制器提出了更高的要求。
[0005]DALI (Digital Addressable Lighting Interface)协议,全称为数字可寻址照明接口协议,是照明领域内一种国际通用的开放标准。DALI协议具有高效节能、结构灵活、易于维护、功能强大等特点,而基于DALI协议的调光系统具有很好的可扩展性。因而DALI协议在欧美地区广泛流行,越来越多的灯具厂家也开始生产能与DALI协议兼容的各种灯具。
[0006]RS485是一种硬件标准,具有传输距离远、速度快的优点。对于一些长则几公里的路灯,需要进行远距离通信,因此在RS485的硬件基础上,结合一些其他的灯控协议进行灯控,已经越来越流行。

【发明内容】

[0007]本发明的所要解决的技术问题在于利用智能调光控制器能够实现对LED驱动器功率因数的采集,对LED驱动器及LED工作状态的实时监测,能够兼容数字调光和O?IOV模拟调光的LED驱动器,同时具有DALI和RS485两种常用的灯控通信接口。
[0008]本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的:一种多功能智能调光控制器,包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电压采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电流采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间。
[0009]具体的,所述的单片机工作电路包括单片机(U1),电容Cl?C4,电阻R1,晶振(Yl ),编程接口(Pl ),单片机(Ul)的3脚与电容Cl的正极和C2的一端相连,单片机(Ul)的4脚通过Cl的负极和C2的另一端接地,晶振(Yl)的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,晶振(Yl)和C3的公共端与Rl的一端相连后接到单片机(Ul)的5脚,晶振(Yl)和C4的公共端与Rl的另一端相连后接到单片机(Ul)的6脚,单片机(Ul)的I脚和2脚分别与接口(Pl)的4脚和I脚相连,单片机(Ul)的3脚和编程接口(Pl)的6脚分别与电源电路相连接;单片机(Ul)的14脚与交流电压采集电路相连接;单片机(Ul)的9脚与交流电流采集电路相连接;单片机(Ul)的15脚与LED驱动器电压采集电路相连接;单片机(Ul)的10脚与LED驱动器电流采集电路相连接;单片机(Ul)的16脚和7脚分别与调光输出电路相连接;单片机(Ul)的13脚和8脚与DALI通信接口电路相连接;单片机(Ul)的8脚、11脚、12脚与RS485通信接口电路相连接。
[0010]具体的,所述的电源电路包括整流桥(BI)、二极管Dl、D2、电容C5?C12、电阻R2?R7、第一电源芯片(U2)、第二电源芯片(U4)、光耦(U3)、电感L1、L2、变压器Tl ;
[0011]第一电源芯片(U2)的I脚接电容C6的正极,电容C6的负极与电容C5的负极、第一电源芯片(U2)的2脚和整流桥(BI)的2脚相连接,整流桥(BI)的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,整流桥(BI)的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接,整流桥(BI)的I脚与电容C5的正极、电阻R3的一端、电容C7的一端及变压器Tl初级的一端相连,电阻R3的另一端和电容C7的另一端相连后与二极管Dl的阴极相连,二极管Dl的阳极与第一电源芯片(U2)的5脚和变压器Tl初级的另一端相连,变压器Tl次级的一端与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与电感LI的一端和电阻R4的一端相连,电感LI的另一端与电容C9的正极相连,电容C9的负极接变压器Tl次级的另一端,电阻R4的另一端接光耦(U3)的I脚,光耦(U3)的4脚与电容C8的一端及第一电源芯片(U2)的4脚相连,C8的另一端与光耦(U3)的3脚、第一电源芯片(U2)的2脚相连,并通过电容ClO接地,光耦(U3)的2脚通过电阻R5与电感LI和电容C9的公共端相连,电感LI和电容C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,光耦(U3)的2脚通过电阻R6接地;
[0012]第二电源芯片(U4)的10脚、11脚、13脚相连后接到电感LI和电容C9的公共端,第二电源芯片(U4)的9脚通过电容Cll接地,第二电源芯片(U4)的5脚和16脚相连后接地,第二电源芯片(U4)的I脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接第二电源芯片(U4)的4脚,电感L2和电阻R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与第二电源芯片(U4)的14脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容Cl2接地,第二电源芯片(U4)的6?8脚相连接后接地。
[0013]具体的,所述的交流电压采集电路包括电阻R8?R10、电容C13、隔离变压器T2,隔离变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,隔离变压器T2初级的另一端接单相交流电的零线,隔离变压器T2初级的两端与电阻R9并联,隔离变压器T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,隔离变压器T2次级的另一端通过电阻RlO接地。
[0014]具体的,所述的交流电流采集电路包括电容C14、电流采集芯片U5,电流采集芯片U5的I脚和2脚相连后接单相交流电的火线,电流采集芯片U5的3脚和4脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接,电流采集芯片U5的5脚接地,电流采集芯片U5的6脚通过电容C14接地,电流采集芯片U5的7脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片U5的8脚与电源电路相连接。
[0015]具体的,所述的LED驱动器电压采集电路包括电阻Rl1、Rl2、电容Cl5、二极管D3、LED驱动器电压入口 P2,LED驱动器电压入口的I脚接二极管D3的阴极和电阻Rll的一端,并通过电容C15接地,电阻Rll的另一端通过电阻R12接地,电阻Rll和R12的公共端与单片机工作电路相连接,LED驱动器电压入口 P2的2脚与二极管D3的阳极相连接后接地。
[0016]具体的,所述的LED驱动器电流采集电路包括电容C16和电流采集芯片(U6),LED驱动器电流从电流采集芯片(U6)的I脚和2脚输入,并从电流采集芯片(U6)的3脚和4脚输出,其中电流采集芯片(U6)的I脚和2脚相连,电流采集芯片(U6)的3脚和4脚相连,电流采集芯片(U6)的5脚接地,电流采集芯片(U6)的6脚通过电容C16接地,电流采集芯片(U6)的7脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片(U6)的8脚与电源电路相连接。
[0017]具体的,所述调光输出电路包括电阻R13?R17、电容C17、C18、放大器(U7),及光耦(U8),放大器(U7)的3脚通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,放大器(U7)的2脚通过电阻R15接地,并通过电阻R14与放大器(U7)的I脚相连,放大器(U7)的4脚接地,放大器(U7)的I脚通过电容C18接地,并输出O?IOV模拟调光信号,放大器(U7 )的8脚与电源电路相连接,光耦(U8 )的I脚和4脚与电源电路相连接,光耦(U8 )的2脚与单片机工作电路相连接,光耦(U8)的3脚通过电阻R16输出PWM调光信号,电阻R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
[0018]具体的,所述的DALI通信接口电路包括整流桥B2、光耦U9、U10、电阻R18?R23、电容C19、三极管Q1、二极管D4、D5,整流桥B2的I脚和2脚分别与DALI信号输入口 P3的I脚和2脚相连,整流桥B2的3脚接三极管Ql的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极,二极管D4的阳极接光耦UlO的I脚,光耦UlO的2脚通过电阻R22与三极管Ql的发射极和电阻R21的一端相连,电阻R21的另一端与整流桥B2的4脚相连,光耦UlO的3脚与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地,光耦UlO的4脚与电源电路相连,二极管D5的阴极与光耦U9的4脚和电容C19的正极相连,电容C19的负极接整流桥B2的4脚,光耦U9的I脚与电源电路相连接,光耦U9的2脚通过电阻R18与单片机工作电路相连接,光耦U9的3脚通过电阻R19与三极管Ql的基极相连,三极管Ql的基极通过电阻R20与整流桥B2的4脚相连。
[0019]具体的,所述的RS485通信接口电路包括RS485芯片Ul1、或非门U12、总线保护芯片V1、电阻R24?R27、电容C20?C22、RS485总线接口 P4, RS485芯片Ull的I脚和4脚分别与单片机工作电路相连,RS485芯片Ull的2脚和3脚相连后接至或非门U12的I脚,或非门U12的3脚与单片机工作电路相连接,或非门U12的2脚接电容C22的正极和电阻R27的一端,电容C22的负极接地,电阻R27的另一端与或非门U12的14脚相连后,与电源电路相连接,或非门U12的7脚接地,RS485芯片Ull的8脚与电源电路和电阻R24的一端相连,电阻R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连,电阻R26的另一端与RS485芯片Ull的5脚相连后接地,RS485芯片Ull的6脚与电阻R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口 P4的2脚相连,RS485总线接口 P4的2脚通过电容C21接地,RS485芯片Ull的7脚与电阻R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口 P4的I脚相连,RS485总线接口 P4的I脚通过电容C20接地,RS485总线保护芯片Vl的I脚和2脚分别与RS485总线接口 P4的I脚和2脚相连,RS485总线接口 P4的3脚和RS485总线保护芯片Vl的3脚相连后接地。
[0020]本发明的优点在于:
[0021]1、实时检测LED驱动器的输入电压和输入电流。
[0022]2、实时检测LED驱动器的功率因数。
[0023]3、实时检测LED驱动器的工作电压和工作电流。
[0024]4、实时检测LED驱动器和LED的工作状态是否正常。
[0025]5、兼容数字调光和O?IOV模拟调光输入的LED驱动器。
[0026]6、具有DALI和RS485两种通信接口。
【专利附图】

【附图说明】
[0027]图1是本发明的总体结构框图。
[0028]图2是本发明的单片机工作电路图。
[0029]图3是本发明的电源电路图。
[0030]图4是本发明的交流电压采集电路图。
[0031]图5是本发明的交流电流采集电路图。
[0032]图6是本发明的LED驱动器电压采集电路图。
[0033]图7是本发明的LED驱动器电流采集电路图。
[0034]图8是本发明的调光输出电路图。
[0035]图9是本发明的DALI通信接口电路图。
[0036]图10是本发明的RS485通信接口电路图。
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本发明进行详细的描述。
[0038]图1是本发明总体结构框图。包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电压采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电流采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间。
[0039]图2是本发明的单片机工作电路图。Ul为16脚的单片机,在一个示例中,Ul是MC9S08SG8。Ul的3脚与电容Cl的正极和C2的一端相连,Ul的4脚通过Cl的负极和C2的另一端接地。晶振Yl的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,Yl和C3的公共端与Rl的一端相连后接到Ul的5脚,Yl和C4的公共端与Rl的另一端相连后接到Ul的6脚。Ul的I脚和2脚分别与接口 Pl的4脚和I脚相连。Ul的14脚与交流电压采集电路相连接;U1的9脚与交流电流采集电路相连接;U1的10脚与LED驱动器电流采集电路相连接;U1的15脚与LED驱动器电压采集电路相连接;Ul的16脚和7脚分别与调光输出电路相连接;U1的13脚与DALI通信接口电路相连接;U1的8脚、11脚、12脚分别与RS485通信接口电路相连接;U1的3脚和接口 Pl的6脚连接电源电路。
[0040]图3是本发明的电源电路图。U2为电源转换芯片,在一个示例中,U2是NCP1012。U2的I脚接电容C6的正极,C6的负极与电容C5的负极、U2的2脚和整流桥BI的2脚相连接,在一个示例中,BI为RS207。BI的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,BI的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接。BI的I脚与C5的正极、R3的一端、C7的一端及变压器Tl初级的一端相连,R3的另一端和C7的另一端相连后与二极管Dl的阴极相连,Dl的阳极与U2的5脚和Tl初级的另一端相连。Tl次级的一端与二极管D2的阳极相连,D2的阴极与电感LI的一端和R4的一端相连,LI的另一端与电容C9的正极相连,C9的负极接Tl次级的另一端。R4的另一端接光耦U3的I脚,在一个示例中,U3为TLP521-1,U3的4脚与电容C8的一端及U2的4脚相连,C8的另一端与U3的3脚、U2的2脚相连,并通过电容ClO接地。U3的2脚通过电阻R5与LI和C9的公共端相连,LI和C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,U3的2脚通过电阻R6接地。
[0041 ] 图3所示,U4为电源芯片,在一个示例中,U4为TPS62153,U4的10脚、11脚、13脚相连后接到LI和C9的公共端;U4的9脚通过电容Cll接地,U4的5脚和16脚相连后接地,U4的I脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接U4的4脚,L2和R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与U4的14脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容C12接地,U4的6?8脚相连接后接地。具体的,L2和R7的公共端与单片机工作电路的Ul的3脚和接口 Pl的6脚相连。
[0042]图4是本发明的交流电压采集电路图,图9是本发明的交流电流采集电路图,图10是本发明的LED驱动器电压采集电路图,图7是本发明的LED驱动器电流采集电路图,图8是本发明的调光输出电路图。
[0043]图4中,交流电压采集电路中变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,T2初级的另一端接单相交流电的零线,T2初级的两端与电阻R9并联。T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,T2次级的另一端通过电阻RlO接地。
[0044]图9中,交流电流采集电路的U5为电流采集芯片,在一个示例中,U5为ACS713,U5的I脚和2脚相连后接单相交流电的火线,U5的3脚和4脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接。U5的5脚接地,U5的6脚通过电容C14接地,U5的7脚与单片机工作电路相连接,U5的8脚与电源电路相连接。
[0045]图10中,LED驱动器电压采集电路中,P2为LED驱动电压输入口,其I脚接二极管D3的阴极和电阻Rll的一端,并通过电容C15接地;Rll的另一端通过电阻R12接地,Rll和R12的公共端与单片机工作电路相连接。P2的2脚与D3的阳极相连接后接地。
[0046]图7所示,LED驱动器电流采集电路中,U6为电流采集芯片,在一个示例中,U6为ACS712,LED驱动器电流从U6的I脚和2脚输入,并从U6的3脚和4脚输出,其中U6的I脚和2脚相连,U6的3脚和4脚相连。U6的5脚接地,U6的6脚通过电容C16接地,U6的7脚与单片机工作电路相连接,U6的8脚与电源电路相连接。
[0047]图8所示,调光输出电路中,U7为放大器,在一个示例中,U7为LM358,U7的3脚通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,U7的2脚通过电阻R15接地,并通过电阻R14与U7的I脚相连,U7的4脚接地,U7的I脚通过电容C18接地,并输出O?IOV模拟调光信号。U7的8脚与电源电路相连接。U8为光耦,在一个示例中,U8为TLP521-1,U8的I脚和4脚与电源电路相连接,U8的2脚与单片机工作电路相连接,U8的3脚通过电阻R16输出PWM调光信号,R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
[0048]图9为DALI通信接口电路图。B2为整流桥,在一个示例中,B2为MB2S,其I脚和2脚分别与DALI信号输入口 P3的I脚和2脚相连。B2的3脚接三极管Ql的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极。D4的阳极接光耦UlO的I脚,在一个示例中,UlO为TLP521-1,UlO的2脚通过电阻R22与Ql的发射极和电阻R21的一端相连,R21的另一端与B2的4脚相连。UlO的3脚与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地。UlO的4脚与电源电路相连。D5的阴极与光耦U9的4脚和电容C19的正极相连,在一个示例中,U9为TLP521-1。C19的负极接B2的4脚。U9的I脚与电源电路相连接,U9的2脚通过电阻R18与单片机工作电路相连接。U9的3脚通过电阻R19与Ql的基极相连,Ql的基极通过电阻R20与B2的4脚相连。
[0049]图10为RS485通信接口电路图。Ul I为RS485芯片,在一个示例中,Ul I为SP485R,其I脚和4脚分别与单片机工作电路相连。Ull的2脚和3脚相连后接至或非门U12的I脚,在一个示例中,U12为74HC02,U12的3脚与单片机工作电路相连接。U12的2脚接电容C22的正极和电阻R27的一端,C22的负极接地。R27的另一端与U12的14脚相连后,与电源电路相连接,U12的7脚接地。Ull的8脚与电源电路和电阻R24的一端相连。R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连。R26的另一端与Ull的5脚相连后接地。Ull的6脚与R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口 P4的2脚相连,P4的2脚通过电容C21接地。Ull的7脚与R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口 P4的I脚相连,P4的I脚通过电容C20接地。RS485总线保护芯片Vl的I脚和2脚分别与P4的I脚和2脚相连,在一个示例中,Vl为NUP2105L。P4的3脚和Vl的3脚相连后接地。
[0050]本发明的工作过程如下:
[0051]当该智能控制器工作时,单向交流电火线电流流过电流采集芯片U5,U5将电流大小转化为O?5V的电压值后输入单片机U1,U1计算得到电流值;交流电电压经电阻R8、R9分压后再经变压器T2隔离后输入到单片机U1,U1计算得到电压值。根据Ul计算得到的电流值和电压值即可计算出整个照明终端(智能控制器、LED驱动器、LED)的功率及功率因数。
[0052]电源电路首先将单相交流电转换为15V直流电,该15V直流电可供调光输出电路使用。15V直流电经电源芯片U4作用后,可进一步得到5V直流电,该5V直流电供单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路使用。
[0053]LED驱动器的电压经电阻Rll和电阻R12分压后,输入单片机U1,U1计算得到LED驱动器的电压值。驱动器电流流过电流采集芯片U6,U6将电流值转化为O?5V电压后输入单片机U1,U1计算得到LED驱动器的电流值。根据Ul计算得到的LED驱动器电压值,即可判断LED驱动器工作是否正常;根据Ul计算得到的LED驱动器电流值,即可判断LED工作是否正常。
[0054]DALI通信接口电路将压差O?25V的DALI信号转换为O?5V的TTL信号供单片机Ul接收;同时将Ul发出的O?5V的TTL信号转换为符合要求的DALI信号。光耦U9和UlO分别在Ul接收和发送信号时,将O?5V TTL信号与DALI信号隔离。B2的作用是根据DALI协议的要求,消除DALI信号在接线时的极性。Ul通过解析收到的DALI信号,可得到调光指令,并根据该调光指令输出不同脉宽的P丽信号,该PWM信号经R13和C17的阻容网络后转化为O?5V的直流电,并经放大器U7放大为O?IOV的模拟信号,供O?IOV模拟调光的LED驱动器使用。对于PWM调光的LED驱动器,Ul输出的PWM信号经光耦U8隔离放大后,通过R16和R17的限压网络后输出。调光输出电路输出的调光信号输入到LED驱动器的调光输入端后,即可实现LED的亮度调节。
[0055]RS485通信接口电路中Ull将RS485电平信号转换为O?5V的TTL信号供单片机Ul接收;同时将Ul发出的O?5V的TTL信号转换为符合要求的RS485电平信号。Vl的作用在于保护RS485总线,防止因浪涌电压而损坏通信芯片。U12、C22、R27具有上电抑制作用,防止在通电瞬间对总线的通信造成干扰。
[0056]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多功能智能调光控制器,其特征在于:包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电压采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电流采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间。
2.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的单片机工作电路包括单片机(Ul ),电容Cl~C4,电阻Rl,晶振(Yl ),编程接口(Pl ),单片机(Ul)的3脚与电容Cl的正极和C2的一端相连,单片机(Ul)的4脚通过Cl的负极和C2的另一端接地,晶振(Yl)的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,晶振(Yl)和C3的公共端与Rl的一端相连后接到单片机(Ul)的5脚,晶振(Yl)和C4的公共端与Rl的另一端相连后接到单片机(Ul)的6脚,单片机(Ul)的I脚和2脚分别与接口(Pl)的4脚和I脚相连,单片机(Ul)的3脚和编程接口(Pl)的6脚分别与电源电路相连接;单片机(Ul)的14脚与交流电压采集电路相连接;单片机(Ul)的9脚与交流电流采集电路相连接;单片机(Ul)的15脚与LED驱动器电压采集电路相连接;单片机(Ul)的10脚与LED驱动器电流采集电路相连接;单片机(Ul)的16脚和7脚分别与调光输出电路相连接;单片机(Ul)的13脚和8脚与DALI通信接口电路相连接;单片机(Ul)的8脚、11脚、12脚与RS485通信接口电路相连接。
3.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的电源电路包括整流桥(BI)、二极管Dl、D2、电容 C5~C12、电阻R2~R7、第一电源芯片(U2)、第二电源芯片(U4)、光耦(U3)、电感L1、L2、变压器Tl ; 第一电源芯片(U2)的I脚接电容C6的正极,电容C6的负极与电容C5的负极、第一电源芯片(U2)的2脚和整流桥(BI)的2脚相连接,整流桥(BI)的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,整流桥(BI)的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接,整流桥(BI)的I脚与电容C5的正极、电阻R3的一端、电容C7的一端及变压器Tl初级的一端相连,电阻R3的另一端和电容C7的另一端相连后与二极管Dl的阴极相连,二极管Dl的阳极与第一电源芯片(U2)的5脚和变压器Tl初级的另一端相连,变压器Tl次级的一端与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与电感LI的一端和电阻R4的一端相连,电感LI的另一端与电容C9的正极相连,电容C9的负极接变压器Tl次级的另一端,电阻R4的另一端接光耦(U3)的I脚,光耦(U3)的4脚与电容C8的一端及第一电源芯片(U2)的4脚相连,C8的另一端与光耦(U3)的3脚、第一电源芯片(U2)的2脚相连,并通过电容ClO接地,光耦(U3)的2脚通过电阻R5与电感LI和电容C9的公共端相连,电感LI和电容C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,光耦(U3)的2脚通过电阻R6接地; 第二电源芯片(U4)的10脚、11脚、13脚相连后接到电感LI和电容C9的公共端,第二电源芯片(U4)的9脚通过电容Cll接地,第二电源芯片(U4)的5脚和16脚相连后接地,第二电源芯片(U4)的I脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接第二电源芯片(U4)的4脚,电感L2和电阻R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与第二电源芯片(U4)的14脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容C12接地,第二电源芯片(U4)的6~8脚相连接后接地。
4.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的交流电压采集电路包括电阻R8~R10、电容C13、隔离变压器T2,隔离变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,隔离变压器T2初级的另一端接单相交流电的零线,隔离变压器T2初级的两端与电阻R9并联,隔离变压器T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,隔离变压器T2次级的另一端通过电阻RlO接地。
5.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的交流电流采集电路包括电容C14、电流采集芯片U5,电流采集芯片U5的I脚和2脚相连后接单相交流电的火线,电流采集芯片U5的3脚和4脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接,电流采集芯片U5的5脚接地,电流采集芯片U5的6脚通过电容C14接地,电流采集芯片U5的7脚与单片机 工作电路相连接,电流采集芯片U5的8脚与电源电路相连接。
6.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的LED驱动器电压采集电路包括电阻Rl1、Rl2、电容Cl5、二极管D3、LED驱动器电压入口 P2,LED驱动器电压入口的I脚接二极管D3的阴极和电阻Rll的一端,并通过电容C15接地,电阻Rll的另一端通过电阻R12接地,电阻Rll和R12的公共端与单片机工作电路相连接,LED驱动器电压入口 P2的2脚与二极管D3的阳极相连接后接地。
7.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的LED驱动器电流采集电路包括电容C16和电流采集芯片(U6),LED驱动器电流从电流采集芯片(U6)的I脚和2脚输入,并从电流采集芯片(U6)的3脚和4脚输出,其中电流采集芯片(U6)的I脚和2脚相连,电流采集芯片(U6)的3脚和4脚相连,电流采集芯片(U6)的5脚接地,电流采集芯片(U6)的6脚通过电容C16接地,电流采集芯片(U6)的7脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片(U6)的8脚与电源电路相连接。
8.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述调光输出电路包括电阻R13~R17、电容C17、C18、放大器(U7),及光耦(U8),放大器(U7)的3脚通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,放大器(U7)的2脚通过电阻R15接地,并通过电阻R14与放大器(U7)的I脚相连,放大器(U7)的4脚接地,放大器(U7)的I脚通过电容C18接地,并输出O~IOV模拟调光信号,放大器(U7)的8脚与电源电路相连接,光耦(U8)的I脚和4脚与电源电路相连接,光耦(U8)的2脚与单片机工作电路相连接,光耦(U8)的3脚通过电阻R16输出PWM调光信号,电阻R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
9.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的DALI通信接口电路包括整流桥B2、光耦U9、U10、电阻R18~R23、电容C19、三极管Q1、二极管D4、D5,整流桥B2的I脚和2脚分别与DALI信号输入口 P3的I脚和2脚相连,整流桥B2的3脚接三极管Ql的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极,二极管D4的阳极接光耦UlO的I脚,光耦UlO的2脚通过电阻R22与三极管Ql的发射极和电阻R21的一端相连,电阻R21的另一端与整流桥B2的4脚相连,光耦UlO的3脚与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地,光耦UlO的4脚与电源电路相连,二极管D5的阴极与光耦U9的4脚和电容C19的正极相连,电容C19的负极接整流桥B2的4脚,光耦U9的I脚与电源电路相连接,光耦U9的2脚通过电阻R18与单片机工作电路相连接,光耦U9的3脚通过电阻R19与三极管Ql的基极相连,三极管Ql的基极通过电阻R20与整流桥B2的4脚相连。
10.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的RS485通信接口电路包括RS485芯片Ul1、或非门U12、总线保护芯片V1、电阻R24~R27、电容C20~C22、RS485总线接口 P4,RS485芯片Ull的I脚和4脚分别与单片机工作电路相连,RS485芯片Ull的2脚和3脚相连后接至或非门U12的I脚,或非门U12的3脚与单片机工作电路相连接,或非门U12的2脚接电容C22的正极和电阻R27的一端,电容C22的负极接地,电阻R27的另一端与或非门U12的14脚相连后,与电源电路相连接,或非门U12的7脚接地,RS485芯片Ull的8脚与电源电路和电阻R24的一端相连,电阻R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连,电阻R26的另一端与RS485芯片Ull的5脚相连后接地,RS485芯片Ull的6脚与电阻R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口 P4的2脚相连,RS485总线接口 P4的2脚通过电容C21接地,RS485芯片Ull的7脚与电阻R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口 P4的I脚相连,RS485总线接口 P4的I脚通过电容C20接地,RS485总线保护芯片Vl的I脚和2脚分别与RS485总线接口 P4的I脚和2脚相连,RS485总线接口 P4的3脚和RS485总线保护芯片Vl的3脚相连后接地。
【文档编号】H05B37/02GK103476188SQ201310474109
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】余琳, 李立, 李臻, 扶廷武, 苏志杰, 潘玉静, 胡先东 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所
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