CN101925221A

CN101925221A - 一种调光灯具

Info

Publication number: CN101925221A
Application number: CN2009101120989A
Authority: CN
Inventors: 庄佳卿; 徐敬坤; 李国良; 张顺勇
Original assignee: Tsann Kuen Zhangzhou Enterprise Co Ltd
Current assignee: Tsann Kuen Zhangzhou Enterprise Co Ltd
Priority date: 2009-06-17
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2010-12-22
Also published as: KR20120040151A; WO2010145535A1; AU2010262280A1; JP2012530333A; US20120086343A1; DE112010002818T5

Abstract

本发明一种调光灯具，涉及一种照明灯具。本发明调光灯具，电源模块向受脉宽调制信号控制的驱动单元供电，该驱动单元向主灯供电；电源模块向触摸信号转换单元和微处理器控制单元供电；触摸信号转换单元接收触控感应键盘各感应键提供的开关及档位感应信号，并转换为对应的控制电位信号传送给微处理器控制单元；微处理器控制单元解析触摸信号转换单元提供的控制电位信号，向驱动单元发送对应的脉宽调制信号以控制驱动单元不向主灯供电或者以规定档位的有效电流向主灯供电。解决了操作便利性差和结构复杂的问题。

Description

一种调光灯具

技术领域

本发明涉及一种照明灯具，特别是涉及一种使用发光二极管(LED)的照明灯具。

背景技术

现有白炽灯的灯具均采用调整电压的方式达到调光的目的。但是，对于使用发光二极管(LED)的灯具，则不适于采用调整电压的方式达到调光的目的。所以，业界尝试使用调整供应给发光二极管灯的脉动直流电的占空比的方式，改变供应给发光二极管灯的有效电流来达到调光的目的。例如，中国发明专利说明书CN 201114962Y公开了专利号为ZL 200720075227.8，名称为“触摸开关调光器”的技术方案，提出由开关部分电源模块向触摸信号控制模块和开关输出模块供电，触摸信号控制模块接收触摸感应键输入模块的操作信号后控制开关输出模块接通市电与调光部分电源模块的电连接；调光部分电源模块向调光模块和调光输出回路(驱动单元)供电，调光模块接收旋钮输入模块的操作信号后控制调光模块改变输出方波的脉宽，从而使调光输出回路供应给发光二极管灯的脉动直流电的占空比发生变化达到调光的目的。但是，该技术方案还存在有如下缺点：1，由触摸开关与旋钮联合实现控制，操作的便利性差。2，由开关部分电源模块、开关输出模块和调光部分电源模块组成内部的电源供应系统，结构繁琐且开关输出模块使用继电器，寿命和可靠性受到限制。因而，不适应各种高档次的家庭或服务场所使用。

发明内容

本发明旨在提供一种调光灯具，它的操作便利且结构简单、可靠。

本发明的技术方案是：一种调光灯具，电源模块向受脉宽调制信号控制的驱动单元供电，该驱动单元向主灯供电；电源模块向触摸信号转换单元和微处理器控制单元供电；触摸信号转换单元接收触控感应键盘各感应键提供的开关或档位感应信号并转换为对应的控制电位信号传送给微处理器控制单元；微处理器控制单元解析触摸信号转换单元提供的控制电位信号，向驱动单元发送对应的脉宽调制信号以控制驱动单元不向主灯供电或者以规定档位的有效电流向主灯供电。人的手指靠近触控感应键盘的某个感应键，触摸信号转换单元就会将对应的信号送给微处理器控制单元。由微处理器控制单元去控制驱动单元操纵主灯的开关动作及调光动作。

特别是：所述的电源模块向档位指示单元供电，微处理器控制单元向档位指示单元发送当前的档位控制信号，点亮档位指示单元对应的指示灯。使用者可以通过观察档位指示单元各指示灯直观地了解当前的档位状态，以确定是否需要进一步调整主灯的亮度。

在优化的实施结构中：所述的触摸信号转换单元为电容式触摸感应集成电路模块。电容式触摸感应集成电路模块与触控感应键盘各感应键及微处理器控制单元的连线简单，有利于组装生产；其使用寿命长且可靠性好。

特别是：所述的主灯为发光二极管灯。脉宽调制有效电流的供电方式最适合发光二极管灯的工作特性，可以充分发挥出发光二极管灯调光的潜能。

本发明调光灯具，采用一个电源模块向各单元供电，采用触摸信号转换单元接收触控感应键盘各感应键提供的开关或档位感应信号并转换为对应的控制电位信号传送给微处理器控制单元；微处理器控制单元解析触摸信号转换单元提供的控制电位信号，向驱动单元发送对应的脉宽调制信号以控制驱动单元向脉宽调制灯供电的状态。其结构简单明了、各单元功能明确，易于采用集成电路模块实施，所以有利于提高使用寿命和可靠性。特别是采用触控感应键盘，综合处理开关主灯和调整主灯亮度的功能，使用者用一个手指就可以滑触或点触各感应键，快速地完成相应的控制并达到平滑式的操作界面。

附图说明

图1为本发明调光灯具一个实施例的电路方框示意图。

图2为图1实施例中驱动单元的电路结构示意图。

图3为图1实施例中触控感应键盘、触摸信号转换单元和微处理器的电路连接关系示意图。

图4为图1实施例中档位指示单元的电路结构示意图。

图5为图1实施例微处理器控制单元的控制流程示意图。

具体实施方式

本发明调光灯具一个实施例的电路方框，如图1所示。该调光灯具为一个台灯。该台灯的壳体内设有一块电路板，该电路板上设有一个电源模块1、一个驱动单元2、一个触摸信号转换单元5和一个微处理器控制单元6。壳体的面板上设有一个触控感应键盘4和一个档位指示单元7。

电源模块1具有交流变压、整流和滤波电路，将交流市电(AC)转换为两路直流输出VIN、VCC；第一路直流输出VIN向驱动单元2供电，第二路直流输出VCC向触摸信号转换单元5、微处理器控制单元6和档位指示单元7供电。

驱动单元2的电路结构，如图2所示：驱动单元2的电源输入端即压敏电阻RP1的前端连接电源模块1的第一直流输出VIN。压敏电阻RP1的后端串接限流电阻R1后与由发光二极管组成的主灯3的一个电源端相连接。当然，主灯3也可以采用白炽灯。驱动单元2的控制输入端即偏置电阻R3与限流电阻R2的连接点与微处理器控制单元6的脉宽调制信号输出端PWM相连接。偏置电阻R3的另一端接地。限流电阻R2的另一端接场效应开关管Q1的栅极G。场效应开关管Q1的源极接地，漏极接发光二极管主灯3的另一个电源端。本实施例中场效应开关管Q1采用的型号为S2306。

请参看图3：

触控感应键盘4具有五个感应键L1、L2、L3、L4、L5。触控感应键盘4的各感应键L1、L2、L3、L4、L5分别为设置在两层绝缘材料之间相互隔离的铜箔条，每相邻的两个感应键构成一个电容。各感应键L1、L2、L3、L4、L5的引出线分别与触摸信号转换单元5对应的信号输入端相连接。

本实施例中触摸信号转换单元5采用阿尔法和平技术有限公司(alpha pacific Technologies Co.，Ltd)生产的型号为ap3018DN的电容式触摸感应集成电路模块。触摸信号转换单元5的信号输入端IN3、IN4、IN5、IN6、IN7分别顺序地对应连接感应键L1、L2、L3、L4、L5。触摸信号转换单元5上与各感应键L1、L2、L3、L4、L5对应的转换输出端Q3、Q4、Q5、Q6、Q7分别与微处理器控制单元6的各检测输入端对应连接。触摸信号转换单元5的转换输出端Q3、Q4、Q5、Q6、Q7与直流电源VCC之间分别设有电阻R501、R502、R503、R504、R505。

微处理器控制单元6为常规的微处理器，本实施例中采用SN8P2501。该微处理器6的各检测输入端P2.2、P2.1、P2.0、P1.3、P1.1分别顺序地对应连接触摸信号转换单元5的转换输出端Q3、Q4、Q5、Q6、Q7。微处理器6的各输出端P2.3、P2.4、P2.5、P0.0、P1.0分别顺序地作为第一档位控制输出LED1、第二档位控制输出LED2、第三档位控制输出LED3、第四档位控制输出LED4、第五档位控制输出LED5对应连接档位指示单元7的各档位输入端。微处理器6的输出端P5.4作为脉宽调制信号输出端PWM连接驱动单元2的控制输入端。

档位指示单元7的电路结构，如图4所示：档位指示单元有五组发光二极管指示灯。

第一组发光二极管指示灯只有一个发光二极管D11，该发光二极管D11和限流电阻R11串接在电源模块1的第二直流输出VCC与微处理器控制单元6的第一档位控制输出LED1之间。

第二组发光二极管指示灯有两只发光二极管D21、D22。由晶体管Q2、偏置电阻R21和限流电阻R22组成第二组发光二极管指示灯的供电开关。晶体管Q2的发射极连接电源模块1的第二直流输出VCC与偏置电阻R21的一端；晶体管Q2的基极连接偏置电阻R21的另一端和限流电阻R22的后端。微处理器控制单元6的第二档位控制输出LED2连接该供电开关的控制输入端即限流电阻R22的前端。晶体管Q2的集电极连接两只发光二极管D21、D22的正极。两只发光二极管D21、D22的负极分别通过各自的限流电阻R23、R24接地。

第三组发光二极管指示灯有两只发光二极管D31、D32。由晶体管Q3、偏置电阻R31和限流电阻R32组成第三组发光二极管指示灯的供电开关。微处理器控制单元6的第三档位控制输出LED3连接该供电开关的控制输入端即限流电阻R32的前端。

第四组发光二极管指示灯有两只发光二极管D41、D42。由晶体管Q4、偏置电阻R41和限流电阻R42组成第四组发光二极管指示灯的供电开关。微处理器控制单元6的第四档位控制输出LED4连接该供电开关的控制输入端即限流电阻R42的前端。

第五组发光二极管指示灯有两只发光二极管D51、D52。由晶体管Q5、偏置电阻R51和限流电阻R52组成第五组发光二极管指示灯的供电开关。微处理器控制单元6的第五档位控制输出LED5连接该供电开关的控制输入端即偏置电阻R52的前端。

本实施例工作过程中微处理器控制单元6的控制流程，如图5所示：

步骤101；台灯上电，交流市电向电源模块1供电。电源模块1的第一路直流输出VIN向驱动单元2供电，第二路直流输出VCC向触摸信号转换单元5、微处理器控制单元6和档位指示单元7供电。

步骤102；微处理器控制单元6检测自身的各检测输入端，查看是否有触摸信号。在触控感应键盘4的各感应键L1、L2、L3、L4、L5未受到手指的滑触或按触作用影响时，即没有触摸信号时，触摸信号转换单元5上与各感应键对应的转换输出端均输出高电平VCC。而当任一个感应键受到手指的滑触或按触作用影响时，即有触摸信号时，触摸信号转换单元5上与该感应键对应的转换输出端输出为0伏(GND)；手指离开后，即触摸信号消失时，该触摸信号转换单元5上与该感应键对应的转换输出端的输出恢复为高电平VCC。有触摸信号，转步骤105，否则执行步骤103。

步骤103；微处理器控制单元6检测自身的延迟10秒钟的计数器，若计数器的计数达到10秒钟还没有触摸信号执行步骤104；若计数器的计数未达到10秒钟则转步骤102，继续等待触摸信号。

步骤104；进入省电模式，间歇式地启动微处理器控制单元6，执行步骤102。

步骤105；微处理器控制单元6检测自身的最低位(与感应键L1对应)检测输入端，查看是否有手指长时间滑触或按触感应键L1的触摸信号。有则执行步骤106；否则转步骤107。

步骤106；微处理器控制单元6检测自身的开机状态标志存储单元。若开机状态标志存储单元保存的状态为未开机，则将该单元的状态改为已开机，并将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)。若开机状态标志存储单元保存的状态为已开机，则将该单元的状态改为未开机，并将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为1(熄灭)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)。执行步骤118。

步骤107；微处理器控制单元6检测自身的开机状态标志存储单元。若开机状态标志存储单元保存的状态为已开机，则执行步骤108，否则转步骤103。

步骤108；微处理器控制单元6检测自身的最低位(与感应键L1对应)检测输入端，查看是否有手指短时间滑触或按触感应键L1的触摸信号。有则执行步骤109；否则转步骤110。

步骤109；微处理器控制单元6将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)；执行步骤118。

步骤110；微处理器控制单元6检测自身的第二(与感应键L2对应的)检测输入端，查看是否有手指滑触或按触感应键L2的触摸信号。有则执行步骤111；否则转步骤112。

步骤111；微处理器控制单元6将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将第二(次低)档位指示状态标志存储单元的状态置为1(点亮)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)；执行步骤118。

步骤112；微处理器控制单元6检测自身的第三(与感应键L3对应的)检测输入端，查看是否有手指滑触或按触感应键L3的触摸信号。有则执行步骤113；否则转步骤114。

步骤113；微处理器控制单元6将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将第二(次低)档位指示状态标志存储单元和第三(中间)档位指示状态标志存储单元的状态置为1(点亮)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)；执行步骤118。

步骤114；微处理器控制单元6检测自身的第四(与感应键L4对应的)检测输入端，查看是否有手指滑触或按触感应键L4的触摸信号。有则执行步骤115；否则转步骤116。

步骤115；微处理器控制单元6将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将第二(次低)档位指示状态标志存储单元和第三(中间)档位指示状态标志存储单元及第四(次高)档位指示状态标志存储单元的状态置为1(点亮)，将第五(最高)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(熄灭)；执行步骤118。

步骤116；微处理器控制单元6检测自身的第五(与感应键L5对应的)检测输入端，查看是否有手指滑触或按触感应键L5的触摸信号。有则执行步骤117；否则转步骤103。

步骤117；微处理器控制单元6将第一(最低)档位指示状态标志存储单元的状态置为0(点亮)，将其它各档位指示状态标志存储单元的状态置为1(点亮)；执行步骤118。

步骤118；微处理器控制单元6将自身的各档位指示状态标志存储单元的数据通过对应的档位控制输出输送给档位指示单元7，即微处理器控制单元6向档位指示单元7发送当前的档位控制信号，点亮档位指示单元7对应的发光二极管指示灯。执行步骤119。

我们规定以第五档位指示状态标志存储单元为最高位，第一档位指示状态标志存储单元为最低位。在本步骤中：若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00001”即关机状态，五组发光二极管指示灯均处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00000”即第一档位状态，第一组发光二极管指示灯点亮，其余四组发光二极管指示灯均处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00000”即第一档位状态，第一组发光二极管指示灯点亮，其余四组发光二极管指示灯均处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00010”即第二档位状态，第一和第二组发光二极管指示灯点亮，其余三组发光二极管指示灯处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00110”即第三档位状态，第一、第二、第三组发光二极管指示灯点亮，其余两组发光二极管指示灯处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“01110”即第四档位状态，第一至第四组发光二极管指示灯点亮，第五组发光二极管指示灯处于熄灭状态。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“11110”即第五档位状态，五组发光二极管指示灯均点亮。

步骤119；微处理器控制单元6将各档位指示状态标志存储单元的状态数据代表的档位转换为对应的脉宽调制信号，并通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送，以控制驱动单元2切断发光二极管主灯3的供电或以规定该档位的有效电流向发光二极管主灯3供电。执行步骤102。

在本步骤中：若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00001”即关机状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送稳定的0伏电平，控制驱动单元2切断发光二极管主灯3的供电，发光二极管主灯3不发光。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00000”即第一档位状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送0伏电平时段最长的脉宽调制信号，控制驱动单元2以规定的第一档位的有效电流向发光二极管主灯3供电，发光二极管主灯3以最低的亮度发光。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00010”即第二档位状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送0伏电平时段次长的脉宽调制信号，控制驱动单元2以规定的第二档位的有效电流向发光二极管主灯3供电，发光二极管主灯3以次低的亮度发光。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“00110”即第三档位状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送0伏电平时段中等长度的脉宽调制信号，控制驱动单元2以规定的第三档位的有效电流向发光二极管主灯3供电，发光二极管主灯3以中等的亮度发光。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“01110”即第第四档位状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送0伏电平时段最短的脉宽调制信号，控制驱动单元2以规定的第四档位的有效电流向发光二极管主灯3供电，发光二极管主灯3以次高的亮度发光。若各档位指示状态标志存储单元的数据为“11110”即第五档位状态，微处理器控制单元6通过脉宽调制信号输出端PWM向驱动单元2发送稳定的高电平VCC信号，控制驱动单元2以规定的第五档位的有效电流向发光二极管主灯3供电，发光二极管主灯3以最高的亮度发光。

以上所述，仅为本发明较佳实施例。然而，不以此限定本发明实施的范围，依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明涵盖的范围。

Claims

1.一种调光灯具，电源模块向受脉宽调制信号控制的驱动单元供电，该驱动单元向主灯供电；其特征在于：电源模块向触摸信号转换单元和微处理器控制单元供电；触摸信号转换单元接收触控感应键盘各感应键提供的开关档位感应信号，并转换为对应的控制电位信号传送给微处理器控制单元；微处理器控制单元解析触摸信号转换单元提供的控制电位信号，向驱动单元发送对应的脉宽调制信号以控制驱动单元不向主灯供电或者以规定档位的有效电流向主灯供电。

2.根据权利要求1所述的一种调光灯具，其特征在于：所述的电源模块向档位指示单元供电，微处理器控制单元向档位指示单元发送当前的档位控制信号，点亮档位指示单元对应的指示灯。

3.根据权利要求1或2所述的一种调光灯具，其特征在于：所述的触摸信号转换单元为电容式触摸感应集成电路模块。

4.根据权利要求1或2所述的一种调光灯具，其特征在于：所述的主灯为发光二极管灯。