一种智能调光调色控制系统电路结构的制作方法

[0001]
本发明涉及灯具智能控制系统的电路结构技术领域，具体涉及一种智能调光调色控制系统电路结构。


背景技术：

[0002]
随着装修设计的发展，人们对室内设计的要求越来越高，现在比较流行的无主灯设计正逐步走进人们的生活中，同时也开始进入商业照明领域的应用。在无主灯设计中最多做应用的产品为磁吸灯，目前磁吸灯的设计行业内以恒压 48v电压作为系统供电。而目前行业内磁吸灯采用48v供电的主要原因在于，电压选取48v才能做出相应的电路，做出一款电压转换的控制板，用于给led 光源供电，从而点亮led光源。
[0003]
但是，以48v电压作为供电，设计结构本身存在缺陷，没有更多从安规安全性能方面的考虑，主要原因有两点，第一点由于48v电压已经高于人体触摸感觉到的电压范围，众所周知，一般在36v以下的电压，对人体是安全的，但是，当电压高于36v，对于一部分自身内阻阻抗低的人群会存在触电的感觉，比如手触碰到以后，有些麻麻的感觉。第二点主要关键是磁吸灯本身设计结构的特殊性，在磁吸灯电路正常工作，磁吸灯的轨道内部的48v供电导线是裸露部件，也是人们是随意都可以触碰到的金属导电部件，48v的供电电压，一般大人触碰到铜导线，都没有什么感觉，但对于小孩和一些自身人体内阻阻抗低的人来说，就会感觉手发麻带触电的感觉，虽然不会致命，但是从安规安全的角度考虑，并不符合国家安规要求，不建议采用48v供电。另外常规设计只局限于单一色温，固定亮度的的设计办法，往往产品一旦定型，而没有达到理想的照明效果时，需要调整产品的色温和亮度，却无法做到。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供一种智能调光调色控制系统电路结构，彻底解决安规安全隐患，满足人们生活需求，符合国家3c安全认证标准，也符合国际安全认证标准。
[0005]
本发明所采取的技术方案是：一种智能调光调色控制系统电路结构，包括直流供电系统、放电回路、断电后加速放电回路、芯片供电单元、中央控制单元、mos管开关电路、过载短路保护电路和负载电路；
[0006]
所述放电回路包括第七电阻，所述第七电阻的两端分别连接所述直流供电系统的正极和负极；所述断电后加速放电回路与所述第七电阻并联；
[0007]
所述中央控制单元与所述芯片供电单元和mos管开关电路连接；所述芯片供电单元包括智能控制模块，所述中央控制单元包括集成芯片；所述集成芯片接收智能控制模块的脉宽调制信号，经放大，增强输出驱动mos管开关电路；
[0008]
所述mos管开关电路与所述过载短路保护电路和负载电路连接。
[0009]
本发明的智能调光调色控制系统电路结构中，电阻用于限流，二极管用于单向导通，稳压二极管用于电压限压钳位，三极管和mos管导通与截止用作开关管作用，电容滤波储能，集成芯片ic用于中央控制处理，构成智能调光调色电路系统控制，通过24v电压给调
光调色电路供电，而解决传统必须用48v电源供电的问题，彻底解决安规安全隐患，满足人们生活需求，符合国家3c安全认证标准，也符合国际安全认证标准。
附图说明
[0010]
图1示出了本发明的一种智能调光调色控制系统电路结构的框架结构示意图。
[0011]
图2示出了本发明的一种智能调光调色控制系统电路结构的电路结构示意图。
具体实施方式
[0012]
如图1所示，为本发明的一种智能调光调色控制系统电路结构的框架结构示意图。如图2所示，为本发明的一种智能调光调色控制系统电路结构的电路结构示意图；本发明的智能调光调色控制系统电路结构，包括直流供电系统1、放电回路2、断电后加速放电回路3、芯片供电单元4、中央控制单元5、mos 管开关电路6、过载短路保护电路7和负载电路8；
[0013]
所述放电回路2包括第七电阻r7，所述第七电阻r7的两端分别连接所述直流供电系统的正极和负极；所述断电后加速放电回路3与所述第七电阻r7 并联；
[0014]
所述中央控制单元5与所述芯片供电单元4和mos管开关电路6连接；所述芯片供电单元4包括智能控制模块，所述中央控制单元5包括集成芯片ic2；所述集成芯片2接收智能控制模块的脉宽调制信号，经放大，增强输出驱动mos 管开关电路6；所述mos管开关电路6与所述过载短路保护电路7和负载电路 8连接。
[0015]
本发明中，直流供电系统1为24v的直流供电电源，所述断电后加速放电回路3包括：
[0016]
第一支路，所述第一支路包括串联连接的第二二极管d2和第八电阻r8；第二支路，包括串联连接的第一电阻r1和第三三极管q3；第三支路，包括串联连接的第四电阻r4和第四三极管q4；第四支路，包括第三二极管d3；第五支路，包括第一电容c1；
[0017]
直流电源系统1的正极端上设有第一节点s1、第二节点s2和第三节点s3，所述第一电阻r1的一端连接在所述第一节点s1上，另一端与所述第三三极管 q3连接；所述第一电阻r1与所述第三三极管q3之间设有第五节点s5；
[0018]
所述第四电阻r4的一端连接在所述第二节点s2上，另一端与所述第四三极管q4连接；所述第三二极管d3的一端连接在所述第三节点s3上，另一端连接在所述直流电源系统1的负极上；
[0019]
所述第一节点s1和第二节点s2之间设有并联的第二电阻r2和第三电阻 r3；第二二极管d2和第八电阻r8之间还设有第六节点s6，所述电路结构还包括电阻r9，所述电阻r9的一端连接在所述第六节点s6上，另一端与所述第三三极管q3的基极连接；所述第四三极管q4的基极与所述第五节点s5连接；本发明中，所述第四三极管q4和第三三极管q3均为npn型三极管；所述第四三极管q4的集电极连接在所述第四电阻上r4上，发射极连接在所述直流供电系统的负极上；所述第三三极管q3的集电极连接在所述第五节点s5上，所述发射极连接在所述直流供电系统的负极上。本发明中，第一电容c1的两端为断电后加速放电回路3的输出端的正极和负极。
[0020]
作为优选的实施例，所述智能控制模块连接集成芯片ic2，示例型的，本发明中，智能控制模块，包括通讯控制芯片ic1，其包括四个外部输出引脚，所述集成芯片ic2包括八个
引脚；示例性的，所述通讯控制芯片ic1中，引脚 1连接供电端口vcc，本发明中vcc为3.3v，引脚2接地，引脚3和引脚4为pwm脉宽调制信号输出端，与所述集成芯片ic2连接，智能控制模块自带有天线，用于与外部通讯控制，如物联网2.4g、蓝牙、wifi组合通讯，可以接入天猫精灵、小米等主流智能生态系统，对灯光进行调光调色控制。同时兼容0-10v、 dali、zigbee通讯转换传输输出，实现双路pwm脉宽调制输出到集成芯片ic2。
[0021]
本发明中，所述mos管开关电路6，为增强型加速驱动双路pwm脉宽调制控制mos管开关电路，包括第六支路、第七支路和第八支路第九支路，所述第六支路、第七支路、第八支路和第九支路均与所述集成芯片ic2连接。
[0022]
具体的，所述第六支路包括第五电阻r5和第一mos管q1；所述第七支路包括第六电阻r6和第二mos管q2；所述第八支路包括第十三电阻r13和第三电容c3；所述第九支路包括第十电阻r10和第二电容c2；
[0023]
所述过载短路保护电路7包括第三电容c3，第十三电阻r13和第十四电阻 r14，所述第三电容c3和十三电阻r13与所述集成芯片ic2连接；所述第十四电阻r14与所述第一mos管q1和第二mos管q2的s极连接；所述第五电阻r5 与所述第一mos管q1的g极连接，且所述第五电阻r5与所述第一mos管之间设有第八节点，所述第六电阻r6与第二mos管q2的g极连接，且之间设有第九节点；所述集成芯片ic2与第十三电阻r13之间设有第十节点，所述第十三电阻r13与所述第一mos管q1的s极连接，且之间设有第十一节点s11；
[0024]
所述第二电容c2与第十四电阻r14之间设有第十二节点s12和第十三节点 s13，第十四电阻r14与所述第二mos管q2的s极设有第十四节点s14；
[0025]
所述第九支路与供电端口vcc连接，且之间设有第十五节点s15；
[0026]
所述第八节点s8与第十一节点s11之间设有第十一电阻r11，第九节点与第十四节点s14之间设有第十二电阻r12；第十节点s10与第十一节点s11之间设有第十三电阻r13，第十五节点s15与第十二节点s12之间设有电阻r10；第十节点s10与第十三节点s13之间设有第三电容c3；
[0027]
本发明中，集成芯片ic2包括八个引脚，第1引脚和第2引脚，分别与智能控制模块中的通讯控制芯片ic1的第3引脚和第4引脚连接；第3引脚连接断电后加速放电回路3的输出端的正极，第4引脚接地，第5引脚连接第九支路，即与第二电容c2和第十电阻连接，即连接第十五节点s15，同时第5引脚还连接供电端口vcc；第6引脚，与第八支路连接，即连接第十节点s10；第7 引脚与第七支路连接，即连接第六电阻r6，第8引脚，与第六支路连接，即与第五电阻r5连接。
[0028]
作为一种实施方式，本发明中，还包括mos管加速散热处理装置9，其包括固定于mos管表面的铝散热器，用于增大mos管表面的散热面积，降低mos 管工作温度。
[0029]
本发明中，所述负载电路8包括两路结构，即调光电路和调色电路，所述调光电路包括串联连接的第十五电阻r15和第一发光二极管组，所述第一发光二极管组包括若干个串联连接的第一发光二极管；例如发光二极管led1a、 led2a、led3a
…
,至ledna；
[0030]
所述调色电路包括串联连接的第十六电阻r16和第二发光二极管组，所述第二发光二极管组包括若干个串联连接的第二发光二极管；例如发光二极管 led1b、led2b、led3b
…
,至lednb。
[0031]
其中，所述第十五电阻r15与所述直流供电电源的正极连接，所述第一发光二极管
组与所述第一mos管的d极连接；
[0032]
所述第十六电阻r16与所述直流供电电源的正极连接，所述第二发光二极管组与所述第二mos管的d极连接。
[0033]
本发明中，所述第一发光二极管组中，每个发光二极管都并联一个电阻；例如，与led1a、led2a、led3a
…
,至ledna相对应的r1a、r2a、r3a
…
,至rna；所述第二发光二极管组中，每个发光二极管也都并联一个电阻；与led1b、 led2b、led3b
…
,至lednb相对应的r1b、r2b、r3b
…
,至rnb。
[0034]
本发明的电路工作原理：输入端正常上电，输入24v直流电，电流经过二极管d1，稳压二极管d2，电阻r9和三极管q3的基极到发射极，三极管q3导通，而由于导通时的vce约0.3v，此时，三极管q4截止，输入端的主电流经过电阻r2、电阻r3和稳压二极管d3限压钳位后，流到输出端，为后级负载供电。此时，整个电路处于正常的工作状态，电阻r9、电阻r1的阻值比较大，电流小，损耗也很少，不影响后级供电。当供电电流进入集成芯片ic2，集成 ic2进入正常工作状态，集成ic2主要构成由两个输入端，两个输出端，一个保护端口，同时也为智能控制模块提供供电，智能控制模块工作是，受控设备发出指令经智能控制模块处理转换形成两路pwm脉宽调制信号，从智能控制模块两个输出端输出进入到主控芯片ic2，主控芯片将带脉宽调制信号再做调制变换处理，转换成更高电位的同相脉宽调制信号输出，经转换后的两路脉宽调制信号，分别经过电阻r5和r6，驱动mos管q1和q2，实现增强驱动输出能力，增强整体带负载能力。
[0035]
本发明中，电路本身还自带过载、短路保护功能，具体实现电路方法是，电路中带一个过载、短路保护的检测电阻r14作为输出实时检测判断处理。当电流流过电阻r14，r14两端的电压会增大，此时由电流取样转换成电压取样，经过电阻r13和电容c2到集成芯片ic2的检测端口。当其检测电压大于集成芯片ic2检测端口的阈值电压时，ic2关闭输出，实现过载、短路等在异常情况下的保护，起到有效保护产品的作用。
[0036]
电路本身还带一种断电后加速放电的功能，具体实现电路方法是，当输入端断电时，输入电压随之下降，当输入电压跌落低于稳压二极管d2和三极管 q3发射结电压0.7v之和时，三极管q3截止，此时电流通过电阻r1流到三极管q4的基极到发射极，三极管q4迅速导通，同时由于电阻r4阻值很小，形成放电电流很大，而使得输入端和电容c1存储的电量快速的放掉，从而达到在电源端断电后能够加速放电的目的。这个电路结构的整体实现了电路断电后加速放电，有利于输出负载能够快速复位，使之能够在后续上电运行工作中能够快速进入正常工作状态。
[0037]
本电路还带有断电后解决余光存在的问题，断电分为两种，1物理断电，2 逻辑断电，物理断电即切断火线，这种状态不会有任何余光；智能产品通常都采用逻辑断电，逻辑断电时，零火线仍保持正常接通的带电状态，只是用逻辑控制，关断内部芯片电路，使得停止输出，但由于内部电路包括发光体器件对地或外壳或者对人体存在高阻抗回路，此微弱电压的存在，可以使led内部的 p/n结发生变化，n区电子可以吸收能量，成为带能态的电子，进入到带空穴的 p区，从而形成电子定向移动，产生微弱电流，led灯对微弱的电流很敏感，此微弱的能量以光的形式表现出来，就是我们看到的微弱余光的外在表现形式，使得led关电后还有余光存在。
[0038]
具体实现电路方法是：在每一led光源并联放电电阻，阻值范围100欧姆-100 兆欧
姆之间,通常选取10k欧姆比较合适，既具备微弱能量吸收能力，且阻抗大损耗小。微弱的电压从而被旁路电阻吸收了，使led得p/n结保持相对平衡状态，没有产生电子定向移动，从而解决余光产生。led半导体发光器件并联放电电阻、增加释放回路的方法，可以有效解决现代智能产品关灯后还有余光的问题。
[0039]
本发明的智能调光调色控制系统电路结构中，电阻用于限流，二极管用于单向导通，稳压二极管用于电压限压钳位，三极管和mos管导通与截止用作开关管作用，电容滤波储能，集成芯片ic用于中央控制处理，构成智能调光调色电路系统控制，通过24v电压给调光调色电路供电，而解决传统必须用48v电源供电的问题，彻底解决安规安全隐患，满足人们生活需求，符合国家3c安全认证标准，也符合国际安全认证标准；而且还自带过载、短路保护功能、断电后加速放电功能、解决断电后存在余光问题，实用性强。
[0040]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。