CN101917799A - 一种单火线电子开关及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子开关技术，提供一种单火线电子开关及其控制方法，单火线电子开关包括单片机、可控硅和一过零检测电路，该方法包括：通过过零检测电路检测交流电的过零点t1；所述单片机根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；可控硅控制级接收所述灯光控制触发信号，控制灯光亮度。本发明实现了单火线电子开关的调光控制。

Description

一种单火线电子开关及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种电子开关，特别涉及一种单火线电子开关及其控制方法。
背景技术
在智能家居控制系统中，家电控制器(如灯光控制器)的供电方式需要零、火线的情况，新装修的用户通过布线可以解决这个问题，但是对于已经装修好的用户，只有一条火线到达控制器，面对这种用户的时候将无法正常使用，于是单火线开关应运而生。目前市面上的单火线开关都是仅限于开关功能，但是传统用户在传统的交流电开关中都有调光的需求，而单火线电子开关无法解决调光的问题。目前市面上还没有基于单火线的可调光电子开关的出现。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种单火线电子开关控制方法，其目的在于提供一种可调光的单火线电子开关和调光控制方法。
根据上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：所述单火线电子开关包括单片机、可控硅和一过零检测电路，该控制方法包括如下步骤：(1)通过过零检测电路检测交流电的过零点t1；(2)单片机根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；(3)可控硅控制级接收灯光控制触发信号，达到控制灯光亮度的目的。
进一步的，单片机内部包括定时器T0，延迟触发时间δ由定时器T0计算所得。
进一步的，单片机内部进一步包括定时器T1，在步骤(2)进一步包括：从过零点t1开始，定时器T1定时10毫秒产生中断，定时器T0再次开始计时，定时延迟触发时间δ后，发出灯光控制触发信号。
进一步的，输出灯光控制触发信号的步骤包括：定时器T0初始化并开始计时；经过延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号并保持t秒；关闭灯光控制触发信号，同时关闭定时器T0中断并退出。
进一步的，若交流电的周期为T，则延迟触发时间δ得范围为0～T/2。
根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供一种单火线电子开关，其目的在于提供一种可调光的单火线电子开关。
根据上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：该单火线电子开关，包括：过零检测电路，用于检测交流电的过零点t1；单片机，用于根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；可控硅，用于接收所述灯光控制触发信号，并控制灯光亮度。
进一步的，所述单片机进一步包括定时器T0，用于定时延迟触发时间δ。
进一步的，所述单片机进一步包括定时器T1：用于从所述过零点t1开始，定时器T1定时10毫秒产生中断，定时器T0再次开始计时，定时延迟触发时间δ后，发出灯光控制触发信号。
进一步的，所述单片机进一步用于：在计时器T0初始化并开始计时，经过延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号并保持t秒，关闭灯光控制触发信号，同时关闭定时器T0中断并退出。
进一步的，所述单片机还用于接收用户发出的调光要求。
根据本发明，实现了单火线电子开关的调光控制，通过采用单片机内部T0对延迟触发时间δ的准确计时，达到对可同归导通角的控制，达到准确调光的目的，通过采用单片机内部定时器T1定时10毫秒产生中断这一功能，避免了在检测交流电下降沿零点不准导致灯光闪烁的缺陷。
附图说明
图1：本发明实施例提供的电子开关控制流程图；
图2：本发明实施例提供的电子开关结构图；
图3：本发明实施例一提供的电子开关的波形图；
图4：本发明实施例二提供的电子开关的波形图；
图5：本发明实施例提供电子开关调光流程图；
图6：本发明实施例提供的电子开关中产生灯光控制触发信号路程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细的说明。
实施例一：
如附图1所示：在本发明实施例提供的单火线电子开关控制流程包括：
S101：通过过零检测电路检测交流电的过零点t1；
S102：所述单片机根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；
S103：可控硅控制级接收所述灯光控制触发信号，控制灯光亮度。如图2所示，本单火线电子开关包括单片机、可控硅和一过零检测电路以及其他单火线开关电路。
如图3所示，上方脉冲信号为单片机输出灯光控制触发信号，虚线部分(Vmains)为输入市电电压波形，曲折线部分为通过可控硅的电流波形，下方幅度较小的正弦波为过0检测信号(Test signal)。通过检测到电流0点，并记此时刻为t1，单片机开始计时，定时δ，δ的范围为0～10ms，这是在中国市电交流电的频率下的范围，若交流电周期为T，则δ得范围为0～T/2，时间到后，输出脉冲，选通可控硅。不同的δ对应不同的导通角α(0-180°)，导通角的不同使灯泡得到产生的功率不一样，那么发光强度就不一样，在交流电灯光调光中采用可控硅导通角的原理达到调光的目的。
单片机计时可以通过软件执行指令完成，或者是通过单片机内部定时器T0定时计算，也可以是其他常用的单片机计时方式完成。
由图1可知，单火调光中单片机的接地管脚(GND)跟火线L是连接在一起的，当通过可控硅的电流方向按照图1中虚线方向(即N到L方向)时，单片机检测到的波形是正弦波正半周，可以按照图2的方式选通可控硅，但是一旦可控硅导通后，由图1可知测试点到L的压降接近0(图3testsignal)，这个0点不是真实的电流0点，因为此时可控硅通过电流不为0(图3红色信号)，这个电流零点是不可靠的，所以此刻不能开始调制下半周期电流。当通过电流按照图1中的实线方向(即L到N方向)，由于在上半周时检测信号已经下降到0，无法通过硬件检测到可控硅电流翻转时刻，但是通过可控硅的电流在翻转到下半周时会截止，所以下半周没有电流通过可控硅，又等待到下一个周期(即N到L方向)才能重新导通可控硅，这样灯会闪烁。
实施例二
鉴于实施例一调光过程中闪烁的缺陷，本发明还提出一个实施例，既然对于由L流向N方向的半周期电流我们不通过硬件来检测起始点，由上述可知此时检测到的0点不准确，我们都知道国内的市电标准是50Hz那么我们通过时间来确定电流翻转时刻，MCU定时10ms产生中断，开始计时，定时δ时间到后，δ的范围为0～10ms，输出脉冲，选通可控硅，如图5所示。同理，若交流电的周期为T，则延迟触发时间δ得范围为0～T/2。
按上述调制方法，用MCU定时器T0发出灯光控制触发信号，用定时器T1定时产生0点中断。调光控制开始后，在硬件上检测到一个过0信号后(上升沿触发中断)，分别初始化定时器T0，定时器T1，如图5所示。然后再等待定时器T1产生的软件过0信号，在这个等待期间利用定时器0产生脉冲信号，脉宽为t，该脉冲信号延时5us即可，控制可控硅：定时器T0定时时间到，在定时器T0的中断服务程序中发出灯光控制触发信号，如图6所示。当检测到定时器T1产生的软件过零信号(10ms定时)后，再初始化定时器T0重新开始调制，暂停定时器T1。然后再等待硬件过0检测信号(上升沿触发中断)。
本发明实施例同时提供了一种基于上述方法的单火线电子开关，包括：过零检测电路，用于检测交流电的过零点t1；单片机，用于根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；可控硅，用于接收所述灯光控制触发信号，并控制灯光亮度。
用户根据需求向单火电子开关发出调光需求，由单片机接收用户的控制信号。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单火线电子开关控制方法，所述单火线电子开关包括单片机、可控硅和过零检测电路，所述方法包括如下步骤：
(1)通过过零检测电路检测交流电的过零点t1；
(2)所述单片机根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；
(3)可控硅控制级接收所述灯光控制触发信号，控制灯光亮度。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述单片机内部包括定时器T0，所述延迟触发时间δ由定时器T0计算所得。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述单片机内部进一步包括定时器T1，所述步骤(2)进一步包括：从所述过零点t1开始，定时器T1定时10毫秒产生中断，定时器T0再次开始计时，定时延迟触发时间δ后，发出灯光控制触发信号。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述输出灯光控制触发信号的步骤包括：
定时器T0初始化并开始计时；
经过延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号并保持t秒；
关闭灯光控制触发信号，同时关闭定时器T0中断并退出。
5.根据权利要求1～4任一所述的控制方法，其特征在于，若交流电的周期为T，则延迟触发时间δ的调整范围为0～T/2。
6.一种单火线电子开关，包括：
过零检测电路，用于检测交流电的过零点t1；
单片机，用于根据用户调光要求调整延迟触发时间δ，根据相应的延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号；
可控硅，用于接收所述灯光控制触发信号，并控制灯光亮度。
7.根据权利要求6所述的单火线电子开关，其特征在于，所述单片机进一步包括定时器T0，用于定时延迟触发时间δ。
8.根据权利要求7所述的单火线电子开关，其特征在于，所述单片机进一步包括定时器T1：用于从所述过零点t1开始，定时器T1定时10毫秒产生中断，定时器T0再次开始计时，定时延迟触发时间δ后，发出灯光控制触发信号。
9.根据权利要求8所述的单火线电子开关，其特征在于，所述单片机进一步用于：在计时器T0初始化并开始计时，经过延迟触发时间δ输出灯光控制触发信号并保持t秒，关闭灯光控制触发信号，同时关闭定时器T0中断并退出。
10.根据权利要求6～9任一所述的单火线电子开关，其特征在于，所述单片机还用于接收用户发出的调光要求。
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