等脉宽调制补偿式调光方法
【专利摘要】本发明公开了一种等脉宽调制补偿式调光方法，它由桥式斩波电路、输出变压器、桥式整流电源、交流滤波器、电压／电流取样电路、A／D变换器、微控制器、MOSFET或IGBT驱动电路、调光设定电路、状态显示电路、应急直通控制电路和总线接口电路构成。所述微控制器的硬件和软件合成等脉宽调制信号去驱动桥式斩波电路，并在桥臂中点产生大小可变的具有正弦波包络线的电压，经输出变压器与输入电压迭加后至负载，用以调节输出电压和照明光源的亮度。
【专利说明】等脉宽调制补偿式调光方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种照明光源的等脉宽调制补偿式调光方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外常用的调光方法主要采用可控硅调光方法。它通过改变双向可控硅(或由二个单向可控硅反并联)的导通角的大小，改变输出电压的平均值，施加在光源上。从而调节光源的亮度。这种方法的不足之处是电路效率低和谐波量大。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供了一种既能调节照明光源亮度，又具有较高的电路效率和几乎没有谐波的调光方法。
[0004]本发明所采用的技术方案是，电路包括有主电路和控制电路，主电路是由EPWM、H型桥式斩波电路V1-V4及其输出变压器Tk ;桥式整流电路Z1-Z4和交流滤波器L1C1，L2.C2组成。H桥的负载为输出变压器Tk，改变施加在Tk上的电压大小和极性，便可实现对输出电压的无级平滑调整，从而达到调节光源亮度的目的。H桥通过Tk输出的杂波由LlCl，L2.C2来双向滤除，H桥的直流工作电源由桥式整流电路Z1-Z4供给的。
[0005]控制电路由电压取样I和电流取样2检测电路，信号整形调理电路3、微处理器(MCU)4, A / D变换器5、IGBT驱动接口电路6、调光控制输入电路7、状态显示电路8、应急直通控制电路9以及与照明管理系统网络总线接口 10组成。
[0006]在Tk上生成的正弦波电压是由经全波整流后形成的100Hz，正弦脉冲半波去调制施加于H桥上三角波与经定的调光设定信号合成后产生的等脉宽调制信号脉冲，从而在IGBT V1-V4两臂的中点产生大小和极性可变的具有正弦波包络线的斩波电压波形，再经过L1C1,L2.C2滤波网络滤除载波脉冲即可完成对输出电压的调节，从而达到调节光源亮度的目的。三角波和等脉宽矩形波由MCU的硬件和软件配合生成的。Kl、K2由MCU对输出加以控制当紧急性情况下(如发生火灾)可由总线发出指令令直通开关Kl导通，让光源全亮，保障疏散撤离。
[0007]本发明的等脉宽调制式调光方法与现有调光方法相比有如下的积极效果:
[0008]1.输出的可调电压为正弦波，基本上无谐波和波形失真；
[0009]2.电路效率高；
[0010]3.输出功率大；
[0011]4.全电子式、无触点、无机械装置；
[0012]5.有计算机接口，易于和其它数字化系统连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明等脉宽调制式调光方法的电路拓扑。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0015]在附图中，电压取样I和电流取样2分别检测输出电压和输出电流；经过信号调整电路3整流、滤波、定标后输入至A / D变换器，变换为数字信号输入到微控制器(MCU)，微控制器根据对来自总线的调光设置指令或来自本电路的调光设置电路的指令，与从A /D变换器，检测到的输出电压和输出电流数值经比较判断，给出适当的输出指令驱动H型桥路的IGBT V1-V4，由全波整流桥Z1-Z4整流后形成的IOOHz正弦波脉冲半波去调制施加到H型桥上等脉宽信号，在开关管Vl-Vl构成的桥式斩波器两桥臂中点产生出EPWM正弦斩波电压，经变压器Tk变压后，由滤波器LlCl、L2C2双向滤除调制波后，与输入电压Ui迭加相减后施加至负载光源，起到调节光源亮度的作用。
【权利要求】
1.一种等脉宽调制式调光方法，由H型桥式斩波器与输入电源和负载串接的输出变压器Tk、桥式整流电路Z1-Z4，以及由微控制器等控制电路构成的等脉宽调制电路，根据外部或内部的设定要求，产生大小可变的调光电压Uk施加到输出变压器Tk上，经电压变换后与输入电压Ui迭加，输出至负载光源以调节光源亮度。
2.根据权利要求1所述的等脉宽调制式调光方法，其特征在于所述的输入电压U1、输出电压Uo和调制电压Uk (Uk’ )之间的关系为Uo=U1-Uk’。
3.根据权利要求1所述的等脉宽调制式调光方法，其特征在于所述的调制脉冲信号是由微处理器MCU根据检测的输出电压、电流与设定的调光电压经程序计算和判定后产生的。
4.根据权利要求3所述的等脉宽调制式调光方法，其特征在于微处理器MCU兼有与其它数字化设备进行通讯的总线接口，该总线接口可以是RS232C、RS485或其它标准的接口。
5.根据权利要求3所述的等脉宽调制调光方法，其特征在于所述的应急直通旁路功能能够在紧急状态下由来自控制总线的外部指令控制使得输出电压UO为最大值，以保证在紧急状态下能够使光源具有最大亮度，便于疏导人群撤离现场。
6.根据权利要求1所述的等脉宽调制调光方法，其特征在于所述的LlCl和L2C2滤波电路具有双向滤波效果，能够有效降低等脉宽调制频率分量向供电电源和负载端传递。
【文档编号】H05B37/02GK103813598SQ201410087630
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】刘志勇 申请人:深圳市帕瓦科技有限公司