一种led灯壁控调光方法_2

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线输出端LI。单相桥式整流电路的整流输出正端为全波整流端A,整流输出负端为公共地。单向晶闸管VOl的阳极、阴极分别连接至全波整流端A、公共地。
[0049]单火线电源模块为DC/DC稳压电路。图3实施例中,单火线电源模块由DC/DC稳压器Ul、三端稳压器U2、电阻Rl、二极管Dl、电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4组成,DC/DC稳压器Ul的型号是DY10、三端稳压器U2的型号是HT7133。电容Cl、电阻R1、电容C2组成π型滤波电路;π型滤波电路的输入连接至二极管Dl阴极、输出连接至DC/DC稳压器Ul输入端;二极管Dl阳极连接至全波整流端A ;三端稳压器U2输入端连接至DC/DC稳压器Ul输出端、输出端为单火线控制电源VDD ;电容C3为DC/DC稳压器Ul的输出滤波电容,电容C4为三端稳压器U2的输出滤波电容。
[0050]HT7133输出+3.3V电压。如果DC/DC稳压器Ul的输出电压满足单片机控制模块的供电要求,三端稳压器U2可以省略。DC/DC稳压器Ul还可以选择其他具有宽范围的电压输入特性的DC/DC稳压器。
[0051]波形取样整形模块为电阻分压电路。图3实施例中,波形取样整形模块由电阻R01、电阻R02、稳压管DWOl组成。电阻R01、电阻R02串联联结点为输出端,输出移相取样脉冲;电阻ROl的另外一端为输入端,连接至全波整流端A。稳压管DWOl并联在电阻R02两端,对移相取样脉冲进行限幅。
[0052]图3实施例中,触发控制模块由三极管V1、稳压管DW1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5组成;三极管Vl集电极串联电阻R2后连接至稳压管DWl阳极,稳压管DWl阴极连接至全波整流端A ;三极管Vl发射极经电阻R3连接至公共地;三极管Vl基极分别连接至电阻R4、电阻R5的一端;电阻R4的另外一端连接至公共地;三极管Vl发射极为触发信号输出端,连接至单向晶闸管VOl控制极;电阻R5的另外一端为触发信号输入端。
[0053]图3实施例中,亮度给定模块采用脉冲电位器WP。脉冲电位器WP的公共端COM连接至公共地。脉冲电位器WP旋转时,其脉冲输出端SL、脉冲输出端SR输出相位相差90°的脉冲。
[0054]单片机控制模块为壁控单片机最小系统。图3实施例中,壁控单片机最小系统由壁控单片机U3、晶体振荡器XTl组成,壁控单片机U3的型号是MSP430G2553。图3实施例中,壁控单片机U3的P2.0、P2.1是亮度给定信号输入端,分别连接至脉冲电位器WP的脉冲输出端SL、脉冲输出端SR ;P2.2是移相取样脉冲输入端,连接至波形取样整形模块为电阻分压电路。图3实施例中,波形取样整形模块的移相取样脉冲输出端;P1.1是触发信号输出端,连接至触发控制模块的触发信号输入端。
[0055]亮度壁控单元通过控制单火线输出端LI输出电压波形的移相角来发送亮度控制信号。亮度控制信号中,亮度等级用连续个具有特定移相角的单相正弦半波的数量表示;亮度控制信号共有亮度I 一况共亮度;Λ为大于等于2的整数,典型值为8。
[0056]亮度控制信号只有在旋转脉冲电位器WP,有亮度给定信号的情况下才由亮度壁控单元控制发送。亮度壁控单元维持不发送亮度控制信号状态时,采取不间断触发方式,其触发信号一直维持有效,即单片机控制模块持续发出不间断的触发信号,亮度壁控单元各关键点波形如图4所示。
[0057]交流电源过零时,单向晶闸管VOl关断。交流电源过零后,尽管单片机控制模块持续发出不间断的触发信号,但只有当全波整流端A的电压大于稳压管DWl的稳压值,三极管Vl才导通,单向晶闸管VOl才能被触发导通。因此,单火线输出端LI的交流电压波形如图4 (a)所示,每一个半波都在一个移相角α处触发导通。全波整流端A的电压波形如图4
(b)所示。全波整流端A的电压波形为窄电压脉冲,其脉冲幅度由稳压管DWl的稳压值决定,其作用是为单火线电源模块提供开态供电电压。由于DC/DC稳压器DYlO在12V直流电压输入时,输出电压仍可在5.8V以上,稳压管DWl的稳压值大于12V即可。当稳压管DWl的稳压值取20V时,移相角α = 4°。
[0058]亮度壁控单元发送亮度控制信号时波形示例如图5所示。图5发送的是亮度3的亮度控制信号。
[0059]单片机控制模块发出一次亮度控制信号的流程如图6所示,步骤如下:
步骤1,停止发出触发信号;
步骤2,等待接收到移相取样脉冲;
步骤3,发出触发信号,等待移相取样脉冲消失;
步骤4,若亮度控制信号未发送完,转到步骤I ;否则结束亮度控制信号的发送,进入维持不发送亮度控制信号状态。
[0060]当单片机控制模块停止发出触发信号后,下一个交流电源过零点,单向晶闸管VOl关断。过零后,即使到达移相角α处,因为没有触发信号,单向晶闸管VOl仍然关断,全波整流端A的电压持续上升。合理选择波形取样整形模块中电阻R01、电阻R02的分压比,使到达移相角β处时,全波整流端A的电压上升到使分压后的移相取样脉冲从低电平变成高电平。单片机控制模块接收到高电平的移相取样脉冲信号后,发出触发信号,单向晶闸管VOl导通,移相取样脉冲消失,变为低电平。如果亮度控制信号为亮度尤重复刚才的过程汾欠,亮度控制信号发送完成。移相角β典型值为30°,设移相取样脉冲的高电平阈值为1.5V,则电阻ROl取值为电阻R02的100倍。发出一次亮度控制信号,单火线输出端LI连续个半波输出移相角都为β的单相正弦半波,发出的亮度控制信号为亮度AK为大于等于1、小于等于N的整数。移相角β大于移相角α。
[0061]图5所示发送的亮度控制信号是亮度3,图5Ca)为发送过程中单火线输出端LI的交流电压波形,图5 (b)为发送过程中全波整流端A的电压波形。图5 (c)为发送过程中移相取样脉冲的脉冲示意图,绘制图5 (c)时,脉冲1、脉冲2、脉冲3都做了理想化处理,即信号低于高电平阈值时作低电平处理,高于高电平阈值时作高电平处理。
[0062]亮度壁控单元发送亮度控制信号的方法如图7所示,包括:
步骤A,设定亮度控制信号的亮度等级为亮度I ;
步骤B,发出一次亮度控制信号;
步骤C,判断亮度是否发生改变,亮度发生改变,返回步骤B ;亮度没有发生改变,维持不发出亮度控制信号状态,返回步骤C。
[0063]亮度调节驱动单元的结构如图8所示,由单相整流稳压电源模块、亮度信号接收模块、亮度驱动模块组成。
[0064]单相整流稳压电源模块由单相变压器、单相整流桥电路、滤波稳压电路组成;单相变压器输入端连接至火线输入端L1、零线输入端N ;单相变压器输出端连接至单相整流桥电路交流输入端;单相整流桥电路整流输出正端为直流工作电源、负端为参考地;滤波稳压电路输入端连接至直流工作电源;滤波稳压电路输出调节直流电源,向亮度信号接收模块供电。
[0065]亮度信号接收模块由调节单片机最小系统、亮度信号取样整形电路组成,调节单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端和PWM脉冲输出端。
[0066]亮度信号取样整形电路由全波整流电路、稳压管限幅电路组成;全波整流电路输入端连接至单相变压器输出端。稳压管限幅电路输入端连接至全波整流电路输出端、输出端连接至单片机最小系统的脉冲捕捉输入端。
[0067]LED驱动模块设有直流输入端、LED灯驱动端、PWM亮度调节信号输入端。LED驱动模块的直流输入端连接至直流工作电源,PWM亮度调节信号输入端连接至调节单片机的PWM脉冲输出端,LED灯驱动端连接至LED灯。
[0068]亮度调节驱动单元实施例如图9所示。
[0069]图9所示实施例中,单相整流稳压电源模块由单相变压器TC、二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08、电容C5、电阻R03、稳压管DW02组成。其中,二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成单相整流桥电路,电容C5、电阻R03、稳压管DW02组成滤波稳压电路。电容C5对单相整流桥输出滤波得到直流工作电源VIN,稳压管DW02上输出调节直流电源VCC。
[0070]图9所示实施例中,亮度信号接收模块由调节单片机U4、晶体振荡器XT2、二极管D09、二极管D10、电阻R6、电阻R7、稳压管DW2组成。其中,调节单片机U4、晶体振荡器XT2组成单片机最小系统,调节单片机U4的P2.0为脉冲捕捉输入端,Pl.2为PWM脉冲输出端。二极管D09、二极管DlO组成全波整流电路,二极管D09、二极管DlO的阳极分别连接至单相变压器输出端L2、N2,阴极联结为全波整流电路输出端。电阻R6、电阻R7、稳压管DW2组成稳压管限幅电路。电阻R6的一端与稳压管DW2阴极联结为稳压管限幅电路输出端并连接至调节单片机U4的脉冲捕捉输入端。电阻R6的另外一端为稳压管限幅电路输入端并连接至全波整流电路输出端。稳压管DW2阳极连接至参考地,电阻R7并联在稳压管DW2的两端。
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