专利名称：Led照明用交流控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制开关，特别是一种通过检测LED照明的交流供电回路的供电模式来控制和调节LED串联阵列照明单元的亮度的LED照明用交流控制装置。
背景技术：
目前，LED照明以其节能、环保的优势，正在广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景灯饰等领域。这些LED照明灯具亮度的调节控制有多种多样的方式，主要有声音控制、红外线光控制的遥控模式，也有单线开关多次点动逐级调节照明亮度的单线线控模式。其中遥控模式调节照明亮度，需要附加一个遥控器，并且易受环境影响；用单线开关点动线控模式调节照明亮度，操作步骤繁琐。而实际常用的LED照明用交流供 电回路中经常串联接入一个开关，用来控制LED照明的亮度。然而这种为LED照明交流供电回路提供的供电方式的控制比较单一，满足不了 LED串联阵列照明单元的高、中、低亮度的控制要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种LED照明用交流控制装置，解决了现有LED照明交流供电回路存在的控制方式比较单一的问题，具有结构简单，设计合理，操作容易，降低成本等优点，使LED照明有较宽照明亮度的调节范围。本实用新型所采用的技术方案是该LED照明用交流控制装置包括串接有组合开关的LED串联阵列照明单元的交流供电回路，其技术要点是所述交流供电回路中的组合开关采用由第一、第二开关和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，或采用由单开关与第一、第二常闭按键和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，照明亮度控制单元通过检测交流电源供电电流状态检测单元中的第一光耦和第二光耦的输出状态，经输出缓冲单元控制LED串联阵列照明单元。所述组合开关中的第一开关与第一整流二极管构成正向电流导通电路，第二开关与第二整流二极管构成负向电流导通电路。所述组合开关中的第二常闭按键与第一整流二极管构成正向电流导通电路，第一常闭按键与第二整流二极管构成负向电流导通电路。所述交流电源供电电流状态检测单元由第一光耦和第二光耦与限流电阻构成。本实用新型具有的优点及积极效果是由于本实用新型的交流供电回路中采用由第一、第二开关和第一、第二整流二极管构成的组合开关或采用由单开关与第一、第二常闭按键和第一、第二整流二极管构成的组合开关作为交流控制单元，照明亮度控制单元通过对交流电源供电电流状态检测单元中的第一光耦和第二光耦的输出状态的检测，经输出缓冲单元控制LED串联阵列照明单元的亮度，所以具有结构简单，设计合理，操作容易，降低成本等优点，通过组合开关控制可实现(I)全交流供电模式，(2)交流正半周供电模式，(3)交流负半周供电模式。采用这种交流控制单元的单线线控模式，不需要附加遥控器，可以节省调节照明亮度控制结构的成本，在安装交流控制单元时不需改动LED串联阵列照明单元的电源控制位置，只要在控制照明电源线路的开关位置上使用交流控制单元的组合开关，配合交流电源供电电流状态检测单元及控制亮度单元就可以控制和调节LED照明装置照明亮度。而且操作方法比开关点动模式简单方便，调节LED照明亮度的范围更宽。因此，本实用新型是一种使LED照明具有较宽照明亮度调节范围的新型控制模式，能有效地解决现有LED照明交流供电回路存在的控制方式比较单一的问题。
以下结合附图
对本实用新型作进一步描述。图I是本实用新型的一种结构示意图；图2是图I中由Kl与Dl串联和D2与K2串联后并联构成的组合开关的结构示意图；图3是图I中由Kl与Dl并联和D2与K2并联后串联构成的组合开关的结构示意图；图4是图I中由K及Jl与D2串联和J2与Dl串联后并联构成的组合开关的结构示意图；图5是图I中由K及Jl与D2并联和J2与Dl并联后串联构成的组合开关的结构示意图。图中序号说明K1为第一开关、K2为第二开关、K为单开关、Dl为第一整流二极管、D2为第二整流二极管、Jl为第一常闭按键、J2为第二常闭按键、OCl为第一光耦、0C2为第二光耦、R为限流电阻、MPU为亮度控制单元、INl为第一信号输入端、IN2为第二信号输入端、OUT为指令输出端、APSU为串联接入LED照明装置供电回路的交流控制单元、PWMOUT为输出缓冲单元、LEDl N为LED串联阵列照明单元。
具体实施方式
根据图I 5详细说明本实用新型的具体结构。该LED照明用交流控制装置的交流供电回路包括由组合开关构成的交流控制单元APSU、由LEDl LEDN构成的LED串联阵列照明单元LED I N、交流电源供电电流状态检测单元、亮度控制单元MPU和输出缓冲单元 PWMOUT 等。其中构成交流控制单元APSU的组合开关可以采用由第一开关K1、第二开关K2和第一整流二极管D1、第二整流二极管D2构成。如图2和图3所示，即由第一开关Kl与第一整流二极管Dl串联和第二整流二极管D2与第二开关K2串联后并联构成组合开关，也可由第一开关Kl与第一整流二极管Dl并联和第二整流二极管D2与第二开关K2并联后串联构成组合开关。其中第一开关Kl与第一整流二极管Dl构成正向电流导通电路，第二开关K2与第二整流二极管D2构成负向电流导通电路。构成交流控制单元APSU的组合开关也可以采用由单开关K与第一常闭按键J1、第二常闭按键J2和第一整流二极管D1、第二整流二极管D2构成。如图4、图5所示，即由单开关K及第一常闭按键Jl与第二整流二极管D2串联和第二常闭按键J2与第一整流二极管Dl串联后并联构成组合开关，也可由由单开关K及第一常闭按键Jl与第二整流二极管D2并联和第二常闭按键J2与第一整流二极管Dl并联后串联构成组合开关。其中第二常闭按键J2与第一整流二极管Dl构成正向电流导通电路，第一常闭按键Jl与第二整流二极管D2构成负向电流导通电路。如图2和图4所示，上述交流控制单元APSU可由正向电流导通电路与负向电流导通电路并联组成。如图3和图5所示，上述交流控制单元APSU由正向电流导通电路与负向电流导通电路串联组成。交流电源供电电流状态检测单元由第一光耦OCl和第二光耦0C2与限流电阻R构成。LED照明亮度控制单元MPU中的单片机通过检测第一光耦OCl和第二光耦0C2的输出状态，发出控制指令，经输出缓冲单元PWMOUT控制LED串联阵列照明单元LEDl N的照明亮度。在LED照明亮度控制单元MPU中嵌入单片机(采用常用的8051单片机等)。单片机的第一信号输入端与第一光耦OCl输出端连接，单片机的第二信号输入端与第二光耦0C2 的输出端连接，单片机的指令输出端OUT通过输出缓冲单元与LED串联阵列照明单元连接。在图I中，交流控制单元APSU串联接入LED串联阵列照明单元的交流供电回路中，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元可提供三种供电方式。这三种方式为；(I)全交流供电模式，(2)交流正半周供电模式，(3)交流负半周供电模式。以图I、图2所示结构为例，Kl和K2都闭合时，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供全交流供电模式，K1闭合、K2断开时，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供交流正半周供电模式，Kl断开、K2闭合时，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供交流负半周供电模式，Kl和K2都断开时，交流控制单元APSU断开LED串联阵列照明单元的供电。由此可以看出交流控制单元APSU的组合开关比单一开关的控制功能，多了交流正半周和负半周供电流方式的两个开关控制模式。在应用交流控制单元APSU的LED串联阵列照明单元的电路(图I)中，使用第一光耦0C1、第二光耦0C2和一个限流电阻R组成的交流电源供电电流状态检测单元，可以检测出交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供的电源电流状态，第一光耦OCl检测供电回路中的正向电流供电状态，第二光耦0C2检测供电回路中的负向电流供电状态供电状态。当LED串联阵列照明单元交流电源供电回路中的部分采样电流，经过限流电阻R流入第一、第二光耦OCl和0C2的两个输入引脚时，第一、第二光耦OCl和0C2的两个输出引脚之间的电阻值,就会因输入引脚流入电流值的增加而变小。亮度控制单元MPU经单片机的第一输入端INl和单片机的第二输入端IN2检测出第一、第二光耦OCl和0C2的两个输出引脚之间的电阻值，亮度控制单元MPU通过运行单片机内的程序判断电源供电给LED串联阵列照明单元的电流状态，亮度控制单元MPU的单片机的指令输出端OUT发出控制信号指令，经输出缓冲单元PWMOUT控制LED串联阵列照明单元的照明亮度。输出缓冲单元PWMOUT中设置具有缓冲放大驱动功能和短路保护功能的电流调节电路。LED串联阵列照明单元的照明亮度控制方式由亮度控制单元MPU的单片机的掩膜程序决定，可以采用两种控制模式，一种是逻辑选择控制模式，另一种是智能调节控制模式。逻辑选择控制模式根据交流控制单元APSU提供的全交流供电流、交流正半周供电流和交流负半周供电流这三种控制模式，亮度控制单元MPU通过检测第一、第二光耦OCl和0C2的状态，来控制LED串联阵列照明单元，交流控制单元APSU的K1、K2的开闭状态组合，实现高亮度、中亮度和低亮度三种照明亮度的选择控制。智能调节控制模式设置图2或图3的双位开关的全交流供电流状态为稳定LED串联阵列照明单元的照明亮度的控制模式，设置交流正半周供电流状态为随时间逐渐提升或降低LED照明装置的照明亮度的控制模式，设置交流负半周供电流状态为随时间逐渐降低或提升LED照明装置的照明亮度的控制模式。逻辑选择控制模式的控制操作简单、容易，智能调节控制模式的电路，操作较为复杂，优点是LED照明有较宽照明亮度调节范围为用户选择。智能调节控制可以使用图2或图3的交流控制单元APSU电路，也可以使用图4或 图5的交流控制单元APSU电路，图4和图5中的单开关K控制LED串联阵列照明单元的交流供电回路的接通和关断状态，第一常闭按键Jl在断开触点时，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供交流正半周供电模式，第二常闭按键J2在断开触点时，交流控制单元APSU为LED串联阵列照明单元提供交流负半周供电模式，J1、J2不允许同时处于断开触点状态。
权利要求1.一种LED照明用交流控制装置，包括串接有组合开关的LED串联阵列照明单元的交流供电回路，其特征在于所述交流供电回路中的组合开关采用由第一、第二开关和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，或采用由单开关与第一、第二常闭按键和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，照明亮度控制单元通过检测交流电源供电电流状态检测单元中的第一光耦和第二光耦的输出状态，经输出缓冲单元控制LED串联阵列照明单元。
2.根据权利要求I所述的LED照明用交流控制装置，其特征在于所述组合开关中的第一开关与第一整流二极管构成正向电流导通电路，第二开关与第二整流二极管构成负向电流导通电路。
3.根据权利要求I所述的LED照明用交流控制装置，其特征在于所述组合开关中的第二常闭按键与第一整流二极管构成正向电流导通电路，第一常闭按键与第二整流二极管构成负向电流导通电路。
4.根据权利要求I所述的LED照明用交流控制装置，其特征在于所述交流电源供电电流状态检测单元由第一光耦和第二光耦与限流电阻构成。
专利摘要本实用新型提供一种LED照明用交流控制装置，解决了现有LED照明交流供电回路存在的控制方式比较单一的问题，包括串接有组合开关、LED串联阵列照明单元的交流供电回路，其技术要点是交流供电回路中的组合开关采用由第一、第二开关和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，或采用由单开关与第一、第二常闭按键和第一、第二整流二极管构成的交流控制单元，照明亮度控制单元通过检测交流电源供电电流状态检测单元中的第一光耦和第二光耦的输出状态，经输出缓冲单元控制LED串联阵列照明单元。该LED照明用交流控制装置具有结构简单，设计合理，操作容易，降低成本等优点，使LED照明有较宽照明亮度的调节范围。
文档编号F21Y101/02GK202602991SQ201220178120
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者刘军, 杨红 申请人:刘军