多功能智能调光控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型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。本实用新型的优点在于：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]本实用新型涉及智能照明设备，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。
实用新型内容
[0007]本实用新型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]本实用新型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]本实用新型的优点在于:
[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是本实用新型的总体结构框图。
[0028]图2是本实用新型的单片机工作电路图。
[0029]图3是本实用新型的电源电路图。
[0030]图4是本实用新型的交流电压采集电路图。
[0031]图5是本实用新型的交流电流采集电路图。
[0032]图6是本实用新型的LED驱动器电压采集电路图。
[0033]图7是本实用新型的LED驱动器电流采集电路图。
[0034]图8是本实用新型的调光输出电路图。
[0035]图9是本实用新型的DALI通信接口电路图。
[0036]图10是本实用新型的RS485通信接口电路图。
【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
[0038]图1是本实用新型总体结构框图。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是本实用新型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是本实用新型的电源电路图。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是本实用新型的交流电压采集电路图，图9是本实用新型的交流电流采集电路图，图10是本实用新型的LED驱动器电压采集电路图，图7是本实用新型的LED驱动器电流采集电路图，图8是本实用新型的调光输出电路图。
[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]本实用新型的工作过程如下:
[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]以上所述仅为本实用新型创造的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型创造，凡在本实用新型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，均应包含在本实用新型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】H05B37/02GK203492243SQ201320627417
【公开日】2014年3月19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