一种基于单片机的调光电路及调光方法与流程

本发明涉及调光电路领域，具体来说，涉及一种基于单片机的调光电路及调光方法。

背景技术：

1、调光不但节约电能，更是高质量照明必须，满足不同场景照明需求。可控硅调光是目前常用的调光方法，可控硅调光主要是采用相位控制方法来实现调压或调光，即在正弦波每半个周期控制可控硅导通，获得相同的导通角。通过改变触发脉冲的工作时间，可以改变导通角大小，导通角越大，调光器输出的电压越高，led灯就越亮。

2、可控硅调光是一种物理性质的调光，从交流相位0开始，输入电压斩波，直到可控硅导通时，才有电压输入。其原理是调节交流电每个半波的导通角来改变正弦波形，从而改变交流电流的有效值，以此实现调光的目的；在led照明灯上使用可控硅调光器的优点是：调光成本低，劣势是可控硅调光性能较差，通常导致调光范围缩小，因为可控硅半控开关的属性，只有开启电流的功能，而不能完全关断电流，即使调至最低依然有弱电流通过，而led微电流发光的特性，使得用可控硅调光大量存在关断后led仍然有微弱发光的现象存在，成为目前led调光方式推广的难题。

3、目前传统的可控硅调光电路存在兼容性差、调光效果不佳及调光深度不够等缺陷，仅能通过前置可控硅来调光或后置0-10v调光器调光，不仅需要增加其它的补偿线路，增加功耗，且会出现灯闪烁的现象。

4、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于单片机的调光电路及调光方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：

3、根据本发明的一个方面，提供了一种基于单片机的调光电路，该调光电路包括芯片u1、芯片u2、光电耦合器u3、光电耦合器u4、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、场效应管q1、场效应管q2、场效应管q3、整流桥br1、电阻r1、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、电感t1、电感t2、变压器t3、led1、零线n、火线l、保险丝f1、前置可控硅调光器、调光整形线路、稳压控制电路、mcu控制线路、0-10v调光线路及输出恒流电路；

4、所述零线n分别与所述整流桥br1的第三引脚及所述二极管d2的正极连接，所述二极管d2的负极分别与所述二极管d1的负极及所述调光整形线路连接，所述二极管d1的正极分别与所述前置可控硅调光器及所述整流桥br1的第二引脚连接，且所述前置可控硅调光器通过保险丝f1与所述火线l连接，所述整流桥br1的第四引脚接地，所述整流桥br1的第一引脚分别与所述电容c1及所述电感t1的一端连接，所述电容c1的另一端分别与所述芯片u1的第一引脚、所述电阻r1的一端及所述电容c2的负极连接且接地，所述电阻r1的另一端分别与所述芯片u1的第二引脚及场效应管q1的源极连接，所述场效应管q1的栅极与所述u1的第三引脚连接，所述场效应管q1的漏极分别与所述电感t1的另一端及所述二极管d3的正极连接，所述二极管d3的负极分别与所述电容c2的正极及所述场效应管q2的漏极连接，所述场效应管q2的栅极与所述芯片u2的第一引脚连接，所述场效应管q2的源极分别与电感t2的一端及所述场效应管q3的漏极连接，所述场效应管q3的栅极与所述芯片u2的第二引脚连接，所述场效应管q3的源极分别与所述芯片u2的第三引脚及所述电容c3的一端连接且接地，所述电容c3的另一端与所述变压器t3的第一引脚连接，所述变压器t3的第二引脚与所述电感t2的另一端连接，所述变压器t3的第三引脚与所述二极管d4的正极连接，所述二极管d4的负极分别与所述二极管d5的负极、所述电容c4的正极、led1的一端及稳压控制电路连接，所述led1的另一端与通过所述输出恒流电路与所述mcu控制线路连接，所述稳压控制电路分别与所述电容c4的负极、所述变压器t3的第四引脚及所述输出恒流电路连接且接地，且所述变压器t3的第五引脚与所述二极管d5的正极连接，所述稳压控制电路通过所述光电耦合器u3与所述芯片u2的第四引脚及第五引脚连接，所述输出恒流电路通过所述mcu控制线路与所述0-10v调光线路连接，且所述mcu控制线路通过光电耦合器u4与所述调光整形线路连接且接地，所述0-10v调光电路输出0-10v。

5、进一步的，所述前置可控硅调光器用于120v-277v输入电压。

6、进一步的，所述调光整形线路用于对所述前置可控硅调光器输入的调光电压进行调整，并输出对应的占空比信号。

7、进一步的，所述mcu控制线路用于根据所述占空比信号给出对应的百分比信号，并将对应的百分比信号输送至所述输出恒流电路。

8、具体的，通过mcu控制线路能够根据两种调光线路的输入信号控制对应的输出电流，调光过程非常可靠顺滑，无需增加其余的补偿线路，无需增加功耗，且工作稳定可靠，从最大电流到最小电流的过程不会出现闪烁的现象。

9、进一步的，所述前置可控硅调光器输入调光电压信号时，所述调光整形线路对应输出相应比例的方波。

10、进一步的，所述电容c2与所述电容c4均为极性电容。

11、进一步的，所述场效应管q1、所述场效应管q2及所述场效应管q3均为n沟道型结构。

12、进一步的，所述0-10v调光线路用于调整输出给mcu控制线路对应比例的波形。

13、根据本发明的另一方面，还提供了一种基于单片机的调光方法，该调光方法包括以下步骤：

14、s1、利用前置可控硅调光器输入对应的调光电压，并通过调光整形线路对调光电压进行调整；

15、s2、调整后的调光电压通过光电耦合器进行隔离，并输送给mcu控制线路对应的占空比信号；

16、s3、利用0-10v调光线路，对应0-10v的输入电压，输出对应的占空比信号给mcu控制线路；

17、s4、利用mcu控制线路根据两路调光的占空比信号给出对应的百分比信号，并将对应的百分比信号输送至输出恒流电路；

18、s5、利用输出恒流电路控制对应比例的输出电流。

19、本发明的有益效果为：

20、1、本发明提供的调光电路可使用在宽电压输入的电源上，并且可用于120v-277v输入电压，解决了传统的可控硅调光线路仅能对应一种单一的输入电压调光。

21、2、本发明提供的调光电路可同时用两种不同的调光方式调光，并通过mcu控制线路能够根据两种调光线路的输入信号控制对应的输出电流，调光过程非常可靠顺滑，无需增加其余的补偿线路，无需增加功耗，且工作稳定可靠，从最大电流到最小电流的过程不会出现闪烁的现象。

技术特征：

1.一种基于单片机的调光电路，其特征在于，该调光电路包括芯片u1、芯片u2、光电耦合器u3、光电耦合器u4、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、场效应管q1、场效应管q2、场效应管q3、整流桥br1、电阻r1、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、电感t1、电感t2、变压器t3、led1、零线n、火线l、保险丝f1、前置可控硅调光器(1)、调光整形线路(2)、稳压控制电路(3)、mcu控制线路(4)、0-10v调光线路(5)及输出恒流电路(6)；

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述前置可控硅调光器(1)用于120v-277v输入电压。

3.根据权利要求2所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述调光整形线路(3)用于对所述前置可控硅调光器(1)输入的调光电压进行调整，并输出对应的占空比信号。

4.根据权利要求3所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于所述mcu控制线路(4)用于根据所述占空比信号给出对应的百分比信号，并将对应的百分比信号输送至所述输出恒流电路(6)。

5.根据权利要求4所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述前置可控硅调光器(1)输入调光电压信号时，所述调光整形线路(3)对应输出相应比例的方波。

6.根据权利要求5所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述电容c2与所述电容c4均为极性电容。

7.根据权利要求6所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述场效应管q1、所述场效应管q2及所述场效应管q3均为n沟道型结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于单片机的调光电路，其特征在于，所述0-10v调光线路(5)用于调整输出给mcu控制线路(4)对应比例的波形。

9.一种基于单片机的调光方法，用于实现权利要求1-8中任一项所述的基于单片机的调光电路的调光操作，其特征在于，该调光方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于单片机的调光电路及调光方法，该调光电路包括芯片U1、芯片U2、光电耦合器U3、光电耦合器U4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、整流桥BR1、电阻R1、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、电感T1、电感T2、变压器T3、LED1、零线N、火线L、保险丝F1、前置可控硅调光器、调光整形线路、稳压控制电路、MCU控制线路、0‑10V调光线路及输出恒流电路。本发明通过MCU控制线路能够根据两种调光线路的输入信号控制对应的输出电流。

技术研发人员：陈仪,韦荣冠
受保护的技术使用者：禧荣电器（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14