CN102438363B

CN102438363B - 一种光源亮度调节装置

Info

Publication number: CN102438363B
Application number: CN2011103075538A
Authority: CN
Inventors: 郑崇正
Original assignee: NINGBO RUITONG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Anyang Power Supply Co of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: CN102438363A

Abstract

本发明涉及一种光源亮度调节装置，包括短暂供电电路、控制单元、检测电路以及驱动电路，控制单元的输入端连接检测电路，输出端连接驱动电路，接收来自检测电路的取样信号，处理后向驱动电路输出控制信号，控制调节光源亮度。通过该装置，无需频繁的切换开关，既可以选择所需要的亮度，使得控制更加方便，而且在安装使用时无需对原有的电器布线进行改造，极大地方便了用户，也大大地降低了成本。

Description

一种光源亮度调节装置

技术领域

本发明涉及一种亮度调节装置，尤其是涉及一种光源亮度调节装置。

背景技术

我国人口众多，人均资源较为贫乏，在能源日趋紧张的情况下，灯具节能对于节约国家宝贵的电力能源具有深远意义。人们在购买照明灯具的时候往往会被困扰在应该购买多大功率的灯具才能满足照明需求，而在购买了够用的照明灯具后却出现了在更多是时候不需要这么高的照明亮度的尴尬，而目前家庭照明灯具只有开关功能，没有调光功能，所以导致出现了只需要微弱灯光的条件下，却不得不将灯打开的情况，出现了极大的浪费。目前照明灯具节能的方向主要在于将传统的白炽灯替换成为荧光灯或LED等节能灯，但是却很少有向调光技术方向发展的，通过适时的调节灯具的亮度，可以有效的节约能源。

为解决上述问题，有关业界提出了各种各样的解决方案，一种是通过在电子镇流器内设置无源泵式电路，并将无源泵式电路连接到切相调节开关，通过对切相调节开关的控制，实现内部直流电压的幅值调整，从而引起电子镇流器的工作频率及光源电流的改变，达到光源亮度的调节；另外一种是在电子镇流器内设置它激式的压控振荡半桥电路，压控振荡半桥电路的输入端连接到整流滤波电路，整流滤波电路外接有调节开关，压控振荡半桥电路的输出端通过串联谐振电路与光源连接，当通过调节开关进行控制时，整流滤波电路将切相后的输入电源进行信号转换得到平均电压，利用平均电压实现对压控振荡半桥电路的输入端的控制，从而引起电子镇流器工作频率及光源电流的受控式改变来实现光源亮度的调节。

上述这两种方案虽然实现了对光源亮度的调节，但都需要为光源设计专用的调节装置，而外接调节开关需要改造原有的电器布线，才能适应光源的整个控制电路的需求；并且存在使用时控制较为复杂，节能灯成本较高等问题，使得这种切相式可调光节能灯仍不能进入大众化市场，仍无法普遍地替代白炽灯。

因此，如何在不改变原有的电器布线的情况下，使用较低的成本来实现光源的亮度调节已经成为了各大灯具、开关生产厂商和用户的共同需求和目标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无需改造原有的电器布线的、适用于通过按键来控制节能灯光源亮度变化，并且使用方便、而又成本低廉的节能灯亮度调节装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种光源亮度调节装置，包括短暂供电电路、控制电路、检测电路以及驱动电路，其特征在于：

短暂供电电路，包括电解电容，与控制电路和驱动电路连接，在断电状态下能够为控制电路和驱动电路短暂供电，在一段时间内维持控制电路里易失性存储单元中的数据；

控制电路，所述控制电路的输入端连接检测电路，输出端连接驱动电路，接收来自检测电路的取样信号，处理后向驱动电路输出控制信号，控制电路中固化有控制程序，控制程序调节光源亮度的流程如下：

A.控制电路控制驱动电路驱动光源亮度由暗到明逐渐变化，当到达亮度的最大值后，再由明到暗逐渐变化；

B.判断控制电路是否接收到由检测电路检测到的低电平输入，若是，执行步骤C；若否，则控制电路继续控制驱动电路驱动光源亮度由暗到明或者由明到暗逐渐变化；

C.在检测到低电平输入的同时，短暂供电电路继续给控制电路供电，控制电路将与当前光源亮度相对应的亮度状态信息保存在易失性存储单元中；判断控制电路是否接收到由检测电路检测到的高电平输入，若是则继续判断在易失性存储单元中是否保存有亮度状态信息，若没有保存亮度状态信息，则控制电路继续控制驱动电路驱动光源亮度由暗到明或者由明到暗逐渐变化，并返回步骤B，若保存有亮度状态信息，则执行步骤D；若控制电路没有接收到由检测电路检测到的高电平输入，则执行步骤E；

D.控制电路控制驱动电路驱动光源按照所保存的亮度状态信息对应的亮度工作；判断控制电路是否接收到由检测电路检测到的低电平输入，如果没有低电平输入，则继续控制驱动电路驱动光源按照所保存的亮度状态信息对应的亮度工作；若有低电平输入，则执行步骤E；

E.执行等待循环程序，结束；

检测电路，用于获取开关的导通、断开信号并将获取的信号转换为高低电平发送给控制电路，其中，检测电路检测到的高电平输入是由用户对开关进行闭合操作引发的，检测电路检测到的低电平输入是由用户对开关进行断开操作所引发的；

驱动电路，用于根据控制电路的控制信号来调节光源的亮度，并且与短暂供电电路连接，在开关断开后，光源在短暂时间内不会熄灭；

本发明有益的技术效果在于：

1)只需通过一个电源开关的通断转换就可方便地实现光源亮度的调节，不仅省去了专门外接的调光开关和其他辅助装置，而且在安装使用时无需对原有的电器布线进行改造，极大地方便了用户，也大大地降低了成本；

2)通过电容的放电来维持控制电路内程序的运行，使其对掉电过程做出响应，实现工作模式的转换，与采用带有非易失性存储功能的单片机来保持掉电情况下保存信息的方法相比极大的降低了成本；此外，在开关断开后，短暂供电电路还能够继续为驱动电路提供电能，使得在开关断开后，光源不至于熄灭，在开关动作的时间内维持原有的亮度，保证了光源为我们提供电能的连续性，使得调光更加方便；

3)本调节装置主要利用预设的控制程序，通过监控用户的每一次操作电源开关的动作来实现对本调光节能灯调光功能的控制与执行，只需要一次选择，既可以选择所需要的亮度，无需频繁的切换开关，使得控制更加方便，而且可以随意的控制光源的亮度，相比现有的技术更加先进。

附图说明

图1为该亮度调节装置的结构示意图；

图2为该亮度调节装置的控制流程图；

图3为该亮度调节装置的短暂供电电路的电路图；

图4为该亮度调节装置的检测电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

如图2所示，本实施例提供一种通过按键执行亮度调节的方法，该方法基于通过控制电路向驱动电路发送控制光源亮度的信号来控制光源的亮度，具体该方法包括：

A.首先，控制电路控制驱动电路驱动光源亮度由暗到明逐渐变化，当到达亮度的最大值后，再由明到暗逐渐变化。具体为：在控制电路中固化一程序，该程序对应驱动光源按照先由暗逐渐到亮，然后再由亮逐渐变到暗的状态工作的控制信号，在首次打开控制驱动电路通断的开关，使得控制器开始工作，驱动电路导通，控制电路控制光源驱动电路驱动光源按照由暗逐渐到亮，然后再由亮逐渐变到暗的状态工作，在开关断开之前，所述光源依然按照上述的秩序循环往复变化，直到开关断开时，停止变化。所述控制信号为PWM控制信号。

E.执行等待循环程序，结束；

具体为：当在光源工作在A步骤所述的状态时，断开开关，则驱动电路和控制电路失去了由开关提供的供电，但是短暂供电电路继续为控制电路提供电能，继续驱动控制电路工作，控制电路通过检测电路检测到的开关电路的电压信号获取开关的通断信号，当控制电路获知开关断开后，控制电路获取开关电路从导通到断开运行的时间，并根据该时间从固化程序中找出开关断开瞬间的光源亮度状态信息，并将该亮度状态信息存储在控制电路的易失性存储单元中。短暂供电电路能够提供给控制电路电量的时间依据短暂供电电路的储能元件的放电时间来决定，该储能元件可为电感、电容或电池。

当控制电路将亮度状态信息存储起来后，就等待着开关的再次闭合，如果在短暂供电电路电量耗完后闭合，则存储的亮度状态信息消失，那么将返回步骤A，控制电路控制驱动电路驱动光源按照步骤A所述的状态变化。如果存储的亮度状态信息不存在了，这表明在短暂供电电路电量耗尽前没有开关闭合，则控制电路继续控制驱动电路驱动光源亮度由暗到明或者由明到暗逐渐变化；若控制电路没有接收到由检测电路检测到的高电平输入，则等待短暂供电电路电量耗尽，结束控制流程；如果在短暂供电电路电量耗尽前闭合，则存储的亮度状态信息依然存在，则控制电路控制驱动电路驱动光源按照所保存的亮度状态信息对应的亮度工作。

接下来，判断控制电路是否接收到由检测电路检测到的低电平输入，如果没有低电平输入，则继续控制驱动电路驱动光源按照所保存的亮度状态信息对应的亮度工作；若有低电平输入，等待短暂供电电路电量耗尽，结束控制流程；

需要说明的是：在开关断开后，驱动电路断开，停止给光源供电，因为每次调光都需要将开关断开，使得光源都停止供电，如果光源没有其他供电电路对其进行供电，则会使光源熄灭，如果每次在调光的时候都必须使光源熄灭，则会给工作和生活带来不便，而且经常随着开关次数的增多，光源的使用寿命势必会大大降低，所以需要设计储能元件在开关断开后对光源进行短暂供电。如图1所示，装置中包括短暂供电电路，包括电解电容，与控制电路和驱动电路连接，在断电状态下能够为控制电路和驱动电路短暂供电，在一段时间内维持控制电路里易失性存储单元中的数据；在开关闭合后，又重新对短暂供电电路进行充电，较优的储能元件为电容或者电感。由于设计了短暂供电电路对光源进行继续供电，使得光源即使在断开开关的瞬间，也继续保持同样的亮度，即光源的电流和电压值保持不变，所以在光源处于明暗渐次变化状态且在驱动电路断开瞬间，控制电路能够获取驱动电路断开时驱动电路输出端的电流或/和电压值，所述的电流或/和电压值即对应驱动电路断开时的光源的亮度状态，将该电流或/和电压值暂时存储起来，即相当于存储了驱动电路断开时的光源亮度状态信息。

短暂供电电路的电路结构如图3所示，包括100欧电阻R3，220K欧的电阻R4，0.47uF的电解电容C4，图3中示出了各个元件的连接关系。短暂供电电路的供电时间依据具体情况有不同的设计，范围大概在2至10秒左右。

如图1所示，装置中还包括了检测电路，检测电路的电路结构如图4所示，检测电路由电容C1、C2，二极管D以及电阻R1、R2组成，其中，C1和C2的一端接地，C2的另一端与二极管D的正极连接，C1的另一端与二极管D的负极之间连接有电阻R1，C1的两端并联有电阻R2，电容C1与电阻R1的公共连接端与控制电路连接，电容C2与二极管D正极的连接端与开关连接。

驱动电路，用于根据控制电路的控制信号来调节光源的亮度，并且与短暂供电电路连接，在开关断开后，光源在短暂时间内不会熄灭。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims

1.一种光源亮度调节装置，包括短暂供电电路、控制电路、检测电路以及驱动电路，其特征在于：

E.执行等待循环程序，结束；

检测电路，用于获取开关的导通、断开信号并将获取的信号转换为高低电平发送给控制电路，其中，检测电路检测到的高电平输入是由用户对开关进行闭合操作引发的，检测电路检测到的低电平输入是由用户对开关进行断开操作所引发的；所述检测电路由电容C1、C2，二极管D以及电阻R1、R2组成，其中，C1和C2的一端接地，C2的另一端与二极管D的正极连接，C1的另一端与二极管D的负极之间连接有电阻R1，C1的两端并联有电阻R2，电容C1与电阻R1的公共连接端与控制电路连接，电容C2与二极管D正极的连接端与开关连接；

2.根据权利要求1中所述的一种光源亮度调节装置，其特征在于：所述短暂供电电路包括100欧电阻R3，220K欧的电阻R4，0.47uF的电解电容C4，短暂供电电路的供电时间在2至10秒之间。