吊扇灯控制电路的制作方法_3

文档序号:9277329阅读:来源:国知局
频周期中,其可控整流电压波为整流波时,对应的I位数据码是1或者是Xt工频周期的可控整流电压波中,I个工频周期对应I位数据码;每个工频周期中,其可控整流电压波为交流波时,对应的I位数据码是I ;每个工频周期中,其可控整流电压波为整流波时,对应的I位数据码是O。
[0070]所述^位数据码中包括位速度码和4位亮度码;均为大于等于I的整数;HpZ2之间的关系为Z= X1+ Z2; /?与Z1之间的关系为:/7小于等于2 ' ?与JT2之间的关系为小于等于2 5组成数据码时,亮度码和速度码之间的先后顺序可自由确定。速度码由吊扇给定信号确定,亮度码由灯给定信号确定。所述数据码、亮度码、速度码均为二进制码。
[0071]整流控制单元发送吊扇灯控制信号时波形实施例如图6所示。图6所示实施例中7等于2,z等于6;其中等于3,最多有8个吊扇速度等级,实施例中,速度码000 — 111分别表示吊扇速度等级的速度I 一 8 等于3,最多有8个灯亮度等级,实施例中,亮度码000 - 111分别表示灯亮度等级的亮度I 一 8。图6所示实施例中,组成数据码的先后顺序是速度码在前,壳度码在后。
[0072]图6发送的是吊扇速度等级为速度6、灯亮度等级为亮度7的吊扇灯控制信号。图6 (a)为可控整流电压的波形,其中的Tl区间为引导波,由2个工频周期的整流波组成。T2区间为数据波,即6个工频周期的可控整流电压波。实施例的6个工频周期的可控整流电压波中,I个工频周期对应I位数据码;每个工频周期中,其可控整流电压波为交流波时,对应的数据码是O ;每个工频周期中,其可控整流电压波为整流波时,对应的数据码是I ;6个工频周期依次为整流波、交流波、整流波、整流波、整流波、交流波,相应的6位数据码是101110。6位数据码的前3位是速度码,后3位是亮度码;与区间T3对应的3位速度码为101,该吊扇灯控制信号中的吊扇速度等级为速度6 ;与区间T4对应的3位亮度码为110,该吊扇灯控制信号中的灯亮度等级为亮度7。
[0073]单片机控制模块发出一次吊扇灯控制信号的步骤如下:
步骤1,等待,直到接收到过零脉冲的上升沿时进入步骤2 ;
步骤2,停止交流输出,开始整流输出;
步骤3,对接收到的过零脉冲上升沿计数,计数值达到70寸进入步骤4 ;
步骤4,发出I个工频周期的可控整流电压波;
步骤5,等待,直到接收到过零脉冲的上升沿时进入步骤6 ;
步骤6,已经发出xt工频周期的可控整流电压波时转到步骤7,否则返回步骤4 ;
步骤7,停止整流输出,开始交流输出。
[0074]整流控制单元在正常的维持不发出吊扇灯控制信号状态时,单片机控制模块控制交流控制输出端KJ输出有效信号,整流控制输出端KZ输出无效信号,过零触发光耦Ul和U2的输入发光二极管导通,过零触发光耦U3和U4的输入发光二极管截止,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2导通,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4截止,第一可控整流输出端子ACl、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为交流电压。在图4所示的实施例中,单片机控制模块输出的交流控制输出端KJ、整流控制输出端KZ的信号为低电平有效。
[0075]图5所示过零检测模块输出的过零脉冲与第二交流电源的正半波对应,且过零脉冲的宽度小于第二交流电源正半波宽度。所述第二交流电源正半波为第一交流端子电位高于第二交流端子电位的第二交流电源半波。
[0076]单片机控制模块检测到与图6中半波I相对应的过零脉冲上升沿后,进入步骤2。所述停止交流输出,是指控制交流控制输出端KJ输出无效信号,从第二交流电源的下一个过零点开始,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2截止;所述开始整流输出,是指控制整流控制输出端KZ输出有效信号,从第二交流电源的下一个过零点开始,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4导通,第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为整流电压。
[0077]所述停止整流输出,是指控制整流控制输出端KZ输出无效信号,从第二交流电源的下一个过零点开始,双向晶闸管V3、双向晶闸管V4截止;所述开始交流输出,是指控制交流控制输出端KJ输出有效信号,从第二交流电源的下一个过零点开始,双向晶闸管V1、双向晶闸管V2导通,第一可控整流输出端子AC1、第二可控整流输出端子AC2输出的可控整流电压为交流电压。
[0078]所述发出I个工频周期的可控整流电压波,其方法是,判断需要发出的该工频周期的可控整流电压波是交流波还是整流波,如果是交流波,则停止整流输出,开始交流输出;如果是整流波,则停止交流输出,开始整流输出。
[0079]所述可控整流电压波中的每个单工频周期是交流波,或者是整流波;单工频周期的交流波由I个单相交流电源正半波和I个单相交流电源负半波组成,正半波在前,负半波在后;单工频周期的整流波由2个整流半波组成,第一个整流半波与第二交流电源正半波对应,第二个整流半波与第二交流电源负半波对应。所述工频周期的时间为20ms。所述单工频周期为I个工频周期。
[0080]整流控制单元发送吊扇灯控制信号的方法如图7所示,包括:
步骤A,读取初始给定信号;
步骤B,发出一次吊扇灯控制信号;
步骤C,判断给定信号是否发生改变,给定信号发生改变,返回步骤B ;给定信号没有发生改变,返回步骤C。
[0081]判断给定信号是否发生改变的方法是,吊扇给定信号的吊扇速度等级发生改变,或者灯给定信号的灯亮度等级发生改变,则给定信号发生改变。
[0082]吊扇灯控制单元的结构如图8所示,由调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成。
[0083]吊扇灯控制单元的调节部分包括调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块,其实施例如图9所示。
[0084]调节电源模块为吊扇灯控制单元提供第二直流工作电源VDD2。图9实施例中,调节电源模块由二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08、电容C2、三端稳压器U6组成。二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成调节电源单相整流桥;电容C2并联在调节电源单相整流桥的直流电压输出端,起滤波作用;三端稳压器U6输入端VIN连接至调节电源单相整流桥的整流正极性端;第二直流工作电源VDD2从三端稳压器U6输出端VOUT输出。调节电源单相整流桥的整流负极性端为参考地。三端稳压器U6选择HT7150H。
[0085]调节电源模块还可以采用其他实现方案。二极管D05、二极管D06、二极管D07、二极管D08组成的调节电源单相整流桥可以用单相整流桥堆代替,三端稳压器U6可以采用稳压管稳压电路或者DC/DC稳压器。
[0086]波形取样模块为具有以下功能的电路:设有取样波形输入端和取样脉冲输出端;取样波形输入端连接至第二可控整流输入端子;波形取样模块将第二可控整流输入端子电位高于第一可控整流输入端子电位的波形检出并限幅得到取样脉冲;取样脉冲的正脉冲与第二可控整流输入端子电位高于第一可控整流输入端子电位的波形相对应。
[0087]图9实施例中,波形取样模块为检波整形电路,由二极管D2、电阻R12、稳压管DW2组成。电阻R12的两端分别连接至二极管D2阴极与稳压管DW2阴极;二极管D2阳极为取样波形输入端,连接至第二可控整流输入端子AC2 ;稳压管DW2阳极连接至参考地;稳压管DW2阴极为取样脉冲输出端。
[0088]单片机调节模块具有捕捉输入端和吊扇速度调节输出端PWMS、灯亮度调节输出端PWMD、制动控制输出端BRAK,捕捉输入端连接至波形取样模块的取样脉冲输出端。制动控制输出端BRAK的输出类型是开关量;吊扇速度调节输出端PWMS、灯亮度调节输出端PWMD的输出类型是PWM脉冲。
[0089]图9实施例中,单片机调节模块由单片机MCU2、晶体振荡器XT2组成,单片机MCU2的型号是STC12C5412AD,单片机MCU2的捕捉输入端为P3.7,吊扇速度调节输出端PWMS为P2.0,灯亮度调节输出端为P2.4,制动控制输出端BRAK为Pl.5。
[0090]吊扇驱动模块用于驱动吊扇运行,设有吊扇速度调节输入端PWMS,吊扇速度调节输入端PWMS连接至单片机调节模块的吊扇速度调节输出端PWMS。所述吊扇电机采用直流无刷电机,具有PWM脉冲调速功能的直流无刷电机驱动器、直流无刷电机驱动芯片都可以适用于本发明的吊扇驱动模块。图10所示为吊扇驱动模块采用直流无刷电机驱动芯片的实施例1的电路,图11所示为吊扇驱动模块采用直流无刷电机驱动器的实施例2的电路。
[0091]图10所示实施例中,吊扇驱动模块由电机驱动芯片F310、三相全桥MOSFET驱动芯片U7以及二极管D31 - D34、电容C31 — C32、电阻R32 — R48、电位器RW31、热敏电阻NTC组成。
[0092]图10实施例中,二极管D31 - D34组成单相桥式整流电路对第一可控整流输入端子AC1、第二可控整流输入端子AC2输入的可控整流电压进行整流,再经电容C31滤波后得到电机驱动电源U +,向电机驱动芯片F310、三相全桥MOSFET驱动芯片U7供电。单相桥式整流电路的负极性端连接至参考地。
[0093]图10实施例中,电阻R32、电容C32组成PWM脉冲/模拟电压转换电路,将吊扇速度调节输入端PWMS的PWM脉冲转换为模拟电压速度调节
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