无需区分输入输出的调光电路和灯光系统的制作方法

本实用新型属于调光技术领域，尤其涉及一种无需区分输入输出的调光电路和灯光系统。

背景技术：

智能调光开关(smartdimmerswitch)在智能家居中扮演着重要的角色，尤其在酒店里面使用最多。在使用智能调光开关时，其有严格的接线要求，但传统的智能调光开关经常出现火线和负载线(与灯具连接的线)接错现象，不符合安规要求，造成一定的危险。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种无需区分输入输出的调光电路和灯光系统，以解决传统的智能调光开关经常出现火线和负载线接错现象，不符合安规要求，造成一定的危险的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种无需区分输入输出的调光电路，包括：滤波模块、整流模块、信号控制模块和mos驱动模块；

所述滤波模块的第一端与火线和灯具其中的一个连接，第二端与零线连接，第三端与火线和灯具其中的另一个连接，第二端和所述第三端均与所述整流模块的输入端连接；所述整流模块的输出端与所述信号控制模块的供电端和所述mos驱动模块的供电端均连接；所述信号控制模块的第一信号端与所述mos驱动模块的第一接收端连接，第二信号端与所述mos驱动模块的第二接收端连接；所述mos驱动模块的第一电压端与所述滤波模块的第一端连接，第二电压端与所述滤波模块的第三端连接；

所述整流模块为所述信号控制模块和所述mos驱动模块供电；

在所述滤波模块的第一端与火线连接，第三端与灯具连接时，所述信号控制模块根据用户输入向mos驱动模块发送第一调光信号，所述mos驱动模块根据所述第一调光信号向所述滤波模块的第三端输出调光电压；

在所述滤波模块的第一端与灯具连接，第三端与火线连接时，所述信号控制模块根据用户输入向mos驱动模块发送第二调光信号，所述mos驱动模块根据所述第二调光信号向所述滤波模块的第一端输出调光电压。

进一步地，所述滤波模块包括：滤波单元、谐振单元、第一压敏电阻、第二压敏电阻和第三压敏电阻；

所述滤波单元的第一端、所述谐振单元的第一端、所述第一压敏电阻的第一端和所述第二压敏电阻的第一端均与所述滤波模块的第一端连接，所述滤波单元的第二端、所述第一压敏电阻的第二端和所述第三压敏电阻的第一端均与所述滤波模块的第二端连接，所述谐振单元的第二端、所述第二压敏电阻的第二端和所述第三压敏电阻的第二端均与所述滤波模块的第三端连接。

进一步地，所述mos驱动模块包括：第一mos管、第二mos管、第一电容、第二电容、第一稳压管、第二稳压管、第一电阻、第二电阻、第一驱动单元和第二驱动单元；所述第一mos管和所述第二mos管为同一型号mos管；

所述第一mos管的漏极与所述mos驱动模块的第一电压端连接，所述第一mos管的栅极与所述第一电容的第一端、所述第一稳压管的阴极和所述第一电阻的第一端均连接，所述第一mos管的源极与所述第一电容的第二端、所述第一稳压管的阳极、所述第二稳压管的阳极、所述第二电容的第一端和所述第二mos管的源极均连接；所述第一电阻的第二端与所述第一驱动单元的输出端连接；

所述第二mos管的漏极与所述mos驱动模块的第二电压端连接，所述第二mos管的栅极与所述第二电容的第二端、所述第二稳压管的阴极和所述第二电阻的第一端均连接；所述第二电阻的第二端与所述第二驱动单元的输出端连接；所述第一驱动单元的电压端和所述第二驱动单元的电压端均与所述mos驱动模块的供电端连接，所述第一驱动单元的输入端与所述mos驱动模块的第一接收端连接，所述第二驱动单元的输入端与所述mos驱动模块的第二接收端连接。

进一步地，所述第一驱动单元和第二驱动单元均包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一二极管、第一三极管、第二三极管和第三三极管；

所述第三电阻的第一端为输出端，所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接，所述第一二极管与所述第三电阻并联；

所述第一三极管的集电极通过所述第四电阻接地，所述第一三极管的发射极作为电压端，所述第一三极管的发射极还通过所述第五电阻与基极连接，所述第一三极管的基极通过所述第六电阻与所述第二三极管的集电极连接；

所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极通过所述第七电阻与发射极连接，所述第二三极管的基极还通过所述第八电阻与所述第三三极管的集电极连接；

所述第三三极管的发射极也为电压端，所述第三三极管的发射极还通过所述第九电阻与基极连接，所述第三三极管的基极与所述第十电阻的第一端连接；所述第十电阻的第二端作为输入端。

进一步地，所述整流模块包括：ac-dc单元和dc-dc单元；

所述ac-dc单元的输入端与所述整流模块的输入端连接，所述ac-dc单元的输出端与所述mos驱动模块的供电端和所述dc-dc单元的输入端均连接；所述dc-dc单元的输出端与所述信号控制模块的供电端和所述mos驱动模块的供电端均连接；

所述ac-dc单元为所述mos驱动模块提供第一电压，所述dc-dc单元为所述信号控制模块和所述mos驱动模块提供第二电压。

进一步地，所述ac-dc单元包括：第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电感、第二电感、第一极性电容、第二极性电容、第三极性电容、第三电容、第四电容、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和整流芯片；

所述第二二极管的阳极与所述滤波模块的第二端连接，所述第三二极管的阳极与所述滤波模块的第三端连接，所述第二二极管的阴极和所述第三二极管的阴极均与所述第一电感的第一端连接；所述第一电感的第一端还通过所述第一极性电容接地，所述第一电感的第二端与所述整流芯片的输入引脚连接，所述第一电感的第二端还通过所述第二极性电容接地；

所述整流芯片的时钟引脚通过所述第三电容与所述第四二极管的阴极连接，所述时钟引脚还通过所述第十一电阻与所述第五二极管的阴极连接；所述整流芯片的反馈引脚通过所述第十二电阻与所述第五二极管的阴极连接，所述反馈引脚还通过所述第十三电阻与所述第四二极管的阴极连接；所述整流芯片的输出引脚与所述第二电感的第一端和所述第四二极管的阴极连接；所述第四二极管的阳极接地；

所述第四电容的第一端与所述第五二极管的阴极连接，所述第四电容的第二端与所述第二电感的第一端连接；所述第二电感的第二端与所述第五二极管的阳极和所述ac-dc单元的输出端均连接，所述第二电感的第二端还通过所述第三极性电容接地。

进一步地，所述无需区分输入输出的调光电路还包括：过零检测模块；

所述过零检测模块的供电端与所述整流模块的输出端连接，检测端与所述滤波模块的第一端或第三端连接，输出端与所述信号控制模块的第三信号端连接；所述过零检测模块检测火线的交流电是否过零点并向所述信号控制模块发送零点信号；所述信号控制模块根据所述零点信号输出与火线的电压波形同步的调光信号。

进一步地，所述过零检测模块包括：第四二极管、第五电容、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻；

所述第四二极管的阴极为所述过零检测模块的供电端，所述第四二极管的阳极与所述第五电容的第一端、第十四电阻的第一端、第十五电阻的第一端和第十六电阻的第一端均连接；所述第十四电阻的第二端为所述过零检测模块的检测端；所述第十五电阻的第二端为所述过零检测模块的输出端；所述第五电容的第二端和第十六电阻的第二端均接地。

进一步地，所述无需区分输入输出的调光电路还包括：无线信号接收模块；

所述无线信号接收模块的接收端与外部天线连接，所述无线信号接收模块的输出端与所述信号控制模块的第四信号端连接；

所述无线信号接收模块用于接收用户发送的无线控制信号，并将所述无线控制信号发送给所述信号控制模块；所述信号控制模块根据所述无线控制信号向mos驱动模块发送第一调光信号或第二调光信号。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种灯光系统，包括灯具，还包括如实施例的第一方面提供的任一项所述的无需区分输入输出的调光电路。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：该电路主要包括滤波模块、整流模块、信号控制模块和mos驱动模块，结构简单，成本低；在滤波模块的第一端与火线连接，第三端与灯具连接时，信号控制模块向mos驱动模块发送第一调光信号，mos驱动模块根据第一调光信号向滤波模块的第三端输出调光电压；在滤波模块的第一端与灯具连接，第三端与火线连接时，信号控制模块向mos驱动模块发送第二调光信号，mos驱动模块根据第二调光信号向滤波模块的第一端输出调光电压，实现单零火线兼容，无需区分火线和负载线，随意接线都可以工作，方便操作，避免了因错误接线导致不能正常工作的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的无需区分输入输出的调光电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的滤波模块和cmos驱动模块的电路示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第一驱动单元和第二驱动单元的电路示意图

图4是本实用新型实施例提供的过零检测模块的电路示意图；

图5是本实用新型实施例提供的ac-dc单元的电路示意图；

图6是本实用新型实施例提供的dc-dc单元的电路示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实施例提供的一种无需区分输入输出的调光电路，主要包括：滤波模块100、整流模块200、信号控制模块300和mos驱动模块400。

滤波模块100的第一端与火线和灯具其中的一个连接，第二端与零线n连接，第三端与火线和灯具其中的另一个连接，滤波模块100的第二端和第三端均与整流模块200的输入端连接，即滤波模块100的第一端既可以为输入端l，也可以作为负载端load，第三端既可以为输入端l，也可以作为负载端load，例如滤波模块100的第一端为输入端l时，与火线连接，则第三端为负载端load，与灯具连接，或者滤波模块100的第三端为输入端l时，与火线连接，则第一端为负载端load，与灯具连接。

整流模块200的输出端与信号控制模块300的供电端和mos驱动模块400的供电端均连接；信号控制模块300的第一信号端与mos驱动模块400的第一接收端连接，第二信号端与mos驱动模块400的第二接收端连接；mos驱动模块400的第一电压端与滤波模块100的第一端连接，第二电压端与滤波模块100的第三端连接。整流模块200为信号控制模块300和mos驱动模块400供电。

具体的，在滤波模块100的第一端与火线连接，滤波模块100的第三端与灯具连接时，信号控制模块300根据用户输入向mos驱动模块400发送第一调光信号，mos驱动模块400根据第一调光信号向滤波模块100的第三端输出调光电压。

或者，在滤波模块100的第一端与灯具连接，滤波模块100的第三端与火线l连接时，信号控制模块300根据用户输入向mos驱动模块400发送第二调光信号，mos驱动模块400根据第二调光信号向滤波模块100的第一端输出调光电压，即实现了火线端和负载端的不区分。

上述无需区分输入输出的调光电路，结构简单，成本低，可以单零火线兼容，无需区分火线和负载线，随意接线都可以工作，方便操作，避免了因错误接线导致不能正常工作的问题。

在一个实施例中，参见图2，滤波模块100可以包括：滤波单元、谐振单元、第一压敏电阻rv1、第二压敏电阻rv2和第三压敏电阻rv3。为了l端(与火线连接的第一端)和load端(与灯具连接的第三端)都能够当作火线输入端使用，本实施例在n端和load端之间增加了第三压敏电阻rv3，还在load端增加了f2保险丝，确保电路安全。

滤波单元的第一端、谐振单元的第一端、第一压敏电阻rv1的第一端和第二压敏电阻rv2的第一端均与滤波模块100的第一端连接，滤波单元的第二端、第一压敏电阻rv1的第二端和第三压敏电阻rv3的第一端均与滤波模块100的第二端连接，谐振单元的第二端、第二压敏电阻rv2的第二端和第三压敏电阻rv3的第二端均与滤波模块100的第三端连接。参见图2，滤波单元可以包括电阻ra、电阻rb和电容cx1，谐振单元可以包括电容cx2和电阻rc。

进一步地，mos驱动模块400可以包括：第一mos管q1、第二mos管q2、第一电容c1、第二电容c2、第一稳压管dz1、第二稳压管dz2、第一电阻r1、第二电阻r2、第一驱动单元410和第二驱动单元420；第一mos管q1和第二mos管q2为同一型号mos管。其中，第一电阻r1为第一mos管q1的驱动电阻，第一稳压管dz1的作用是把第一mos管q1的驱动电压钳位在mos管安全工作电压范围内，同时第一mos管q1的电压也能通过第一稳压管dz1放电，第二稳压管dz2的作用是把第二mos管q2的驱动电压钳位在mos管安全工作电压范围内，同时第二mos管q2的电压也能通过第二稳压管dz2放电。

第一mos管q1的漏极与滤波模块100的第一端连接，第一mos管q1的栅极与第一电容c1的第一端、第一稳压管dz1的阴极和第一电阻r1的第一端均连接，第一mos管q1的源极与第一电容c1的第二端、第一稳压管dz1的阳极、第二稳压管dz2的阳极、第二电容c2的第一端和第二mos管q2的源极均连接；第一电阻r1的第二端与第一驱动单元410的输出端连接。

第二mos管q2的漏极与滤波模块100的第三端连接，栅极与第二电容c2的第二端、第二稳压管dz2的阴极和第二电阻r2的第一端均连接；第二电阻r2的第二端与第二驱动单元420的输出端连接；第一驱动单元410的电压端和第二驱动单元420的电压端均与整流模块的输出端(12v电压和3.3v电压)连接，第一驱动单元410的输入端与信号控制模块300的第一信号端连接，第二驱动单元420的输入端与信号控制模块300的第二信号端连接。

可选的，第一驱动单元410和第二驱动单元420均包括：第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一二极管、第一三极管、第二三极管和第三三极管。第三电阻的第一端为输出端，第三电阻的第二端与第一三极管的集电极连接，第一二极管与第三电阻并联。第一三极管的集电极通过第四电阻接地，第一三极管的发射极作为电压端，第一三极管的发射极还通过第五电阻与基极连接，第一三极管的基极通过第六电阻与第二三极管的集电极连接。第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极通过第七电阻与发射极连接，第二三极管的基极还通过第八电阻与第三三极管的集电极连接。第三三极管的发射极也为电压端，第三三极管的发射极还通过第九电阻与基极连接，第三三极管的基极与第十电阻的第一端连接；第十电阻的第二端作为输入端。第一三极管和第三三极管可以为pnp三极管，第二三极管可以为npn三级管。

如图3，第一驱动单元410包括电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、二极管d6、三极管q3、三极管q4和三极管q5，第二驱动单元420包括电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r29、电阻r30、电阻r31、二极管d7、三极管q6、三极管q7和三极管q8。

进一步地，本实施例的整流模块200可以包括：ac-dc单元和dc-dc单元。ac-dc单元的输入端与滤波模块的第二端连接，ac-dc单元的输出端与mos驱动模块400的供电端和dc-dc单元的输入端均连接；dc-dc单元的输出端与信号控制模块300的供电端和mos驱动模块400的供电端均连接。ac-dc单元为mos驱动模块400提供第一电压，例如输出12v，dc-dc单元为信号控制模块300、mos驱动模块400和无线信号接收模块500提供第二电压，例如3.3v。

可选的，参见图5，ac-dc单元可以包括：第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第一电感l1、第二电感l2、第一极性电容cr1、第二极性电容cr2、第三极性电容cr3、第三电容c3、第四电容c4、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13和整流芯片u1。第二二极管d2的阳极与滤波模块100的第二端连接，第三二极管d3的阳极与滤波模块100的第三端连接，第二二极管d2的阴极和第三二极管d3的阴极均与第一电感l1的第一端连接。整流芯片u1可以为lnk304型号芯片。

第一电感l1的第一端还通过第一极性电容cr1接地，第一电感l1的第二端与整流芯片u1的输入引脚d连接，第一电感l1的第二端还通过第二极性电容cr2接地。整流芯片u1的时钟引脚bp通过第三电容c3与第四二极管d4的阴极连接，时钟引脚bp还通过第十一电阻r11与第五二极管d5的阴极连接；整流芯片u1的反馈引脚fb通过第十二电阻r12与第五二极管d5的阴极连接，反馈引脚fb还通过第十三电阻r13与第四二极管d4的阴极连接；整流芯片u1的输出引脚s与第二电感l2的第一端和第四二极管d4的阴极连接；第四二极管d4的阳极接地。第四电容c4的第一端与第五二极管d5的阴极连接，第四电容c4的第二端与第二电感l2的第一端连接；第二电感l2的第二端与第五二极管d5的阳极和ac-dc单元的输出端均连接，第二电感l2的第二端还通过第三极性电容cr3接地。

参见图6，dc-dc单元可以包括二极管d11、电阻l4、电容c11、电容c12、变压芯片u2、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电感l3、电阻r40、电阻r41、电阻r42和电阻r43。二极管d11的阳极作为输入端，电感l3的第二端作为输出端，输出3.3v电压给第一驱动单元410、第二驱动单元420、信号控制模块300和无线信号接收模块500。可选的，变压芯片u2为sy8201型号芯片，电容c11、电容c12和电阻r40对输入电压12v进行滤波，电阻r42、电阻r43、电容c16和电容c17可以使电压稳定输出，保证供电的稳定性。

具体的，无论是l端接火线还是load端接火线，火线电压都是在负半轴的时候经过第二二极管d2或第三二极管d3整流，进入整流芯片u1，然后进入第一mos管q1或第二mos管q2的体二极管到达灯具，再到达零线，构成一个回路实现灯具控制，由于第一mos管q1和第二mos管q2是两个相同的mos管对称串接在l端和load端之间，所以无论从l端接入火线或者load端接入火线都是可以正常工作的。例如，在单火线的情况下，load端接火线，电压是在负半轴时通过第三二极管d3整流，再通过整流芯片u1进入第一mos管q1和第二mos管q2的体二极管，通过灯具到零线端，或者l端接火线，电压是在负半轴时通过第二二极管d2整流，再通过整流芯片u1进入第一mos管q1和第二mos管q2的体二极管，通过灯具到零线端。

在一个实施例中，无需区分输入输出的调光电路还可以包括：过零检测模块。过零检测模块的供电端与整流模块200的输出端连接，检测端与滤波模块100的第一端或第三端连接，即滤波模块100的哪一端与火线连接，过零检测模块的检测端与滤波模块100的哪一端连接，过零检测模块的输出端与信号控制模块300的第三信号端连接；过零检测模块检测火线的交流电是否过零点并向信号控制模块300发送零点信号；信号控制模块300根据零点信号输出与火线的电压波形同步的调光信号。

可选的，参见图4，过零检测模块可以包括：第四二极管d4、第五电容c5、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻rd。第四二极管d4的阴极为过零检测模块的供电端，第四二极管d4的阳极与第五电容c5的第一端、第十四电阻r14的第一端、第十五电阻r15的第一端和第十六电阻rd的第一端均连接；第十四电阻r14的第二端为过零检测模块的检测端；第十五电阻r15的第二端为过零检测模块的输出端；第五电容c5的第二端和第十六电阻rd的第二端均接地。

具体的，通过第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻rd的分压，检测交流电(火线的电压)电压的过零点，在交流电没有过零的时候，过零检测模块的输出的零点信号和信号控制模块300的调光信号是同步的pwm信号，当交流电过零的时候，零点信号为低电平，信号控制模块300会检测到零点信号的上升沿，并响应给调光信号，调光信号输出为低电平，以使第一mos管q1或第二mos管q2交替导通，这样就出现同步的前沿或者后沿切相的交流波形。

进一步地，双mos管控制电路可以看出，当信号控制模块300的第一调光信号dimout1为低电平时，三极管q5导通，三极管q4的基极为高电平，三极管q4也处于饱和导通状态，三极管q3的基极为低电平饱和导通，12v电压给第一mos管q1的栅极提供电压，这时如果l端与火线连接，交流电处在正半轴的时候，在过零点之后，第一mos管q1立即导通；反之，交流电在负半轴时，当信号控制模块300的第二调光信号dimout2为低电平时，第二mos管q2导通，这样就保证一个周期内完全的交流波输出给负载端。反过来，如果load端与火线连接，交流电在正半轴时，当信号控制模块300的第二调光信号dimout2为低电平时，在过零点之后，第二mos管q2立即导通，交流电在负半轴时，第一mos管q1导通。由于信号控制模块300的调光信号的占空比在0％-100％之间变化，相对应的mos管导通和截止的相位角也在变化，导致交流电的电压波形出现前沿或者后沿切相，因此改变交流电的电压有效值从而来控制led灯的亮度。

在一个实施例中，无需区分输入输出的调光电路还可以包括：无线信号接收模块500。无线信号接收模块500的接收端与外部天线连接，无线信号接收模块500的输出端与信号控制模块300的第四信号端连接。

无线信号接收模块500用于接收用户发送的无线控制信号，并将无线控制信号发送给信号控制模块300；信号控制模块300根据无线控制信号向mos驱动模块400发送第一调光信号或第二调光信号。无线信号接收模块500可以为z-wave信号接收设备，例如zm5101芯片电路。外部天线接收的信号频率可以为908-916mhz。

上述实施例中，电路主要包括，结构简单，成本低；通过滤波模块100的第三压敏电阻rv3、整流模块200的第二二极管d2、第三二极管d3以及对称的mos管，实现了在load端与灯具连接时，mos驱动模块400根据第一调光信号向滤波模块100的第三端输出调光电压，在l端与灯具连接时，mos驱动模块400根据第二调光信号向滤波模块100的第一端输出调光电压，实现单零火线兼容，无需区分火线和负载线，随意接线都可以工作，方便操作，避免了因错误接线导致不能正常工作的问题。

本实施例还提供了一种灯光系统，包括灯具，还包括上述实施例中任一种的无需区分输入输出的调光电路，也具有上述任一种无需区分输入输出的调光电路的有益效果。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述电路的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本实用新型的保护范围之内。