CN103209533A - 一种识别白炽灯和节能灯的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种识别白炽灯和节能灯的方法、装置及调光识别系统，其方法包括如下步骤：系统上电开始工作；判断是否收到使负载工作的指令，如是，执行下一步骤；否则，重复本步骤的判断；控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为白炽灯；否则，执行下一步骤；判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽并执行下一步骤；否则，断定未接负载并执行下一步骤；结束本次识别工作。实施本发明的识别白炽灯和节能灯的方法及装置，具有以下有益效果：避免节能灯闪烁和受损。

Description

一种识别白炽灯和节能灯的方法及装置

技术领域

本发明涉及照明领域，更具体地说，涉及一种识别白炽灯和节能灯的方法及装置。

背景技术

节能灯，又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯或一体式荧光灯，是指将荧光灯与镇流器（安定器）组合成一个整体的照明设备。当光源在达到同样光能输出的前提下，节能灯只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用。节能灯的尺寸与白炽灯相近，其灯座的接口也和白炽灯相同，所以可以直接替换白炽灯。

目前，市面上普及的节能灯是不支持调光功能的，如果对节能灯进行调光将会导致节能灯闪烁并可能损坏节能灯。由于节能灯的灯头和白炽灯的灯头规格相同，用户在安装节能灯时，极有可能将节能灯装到可以调光的白炽灯灯座中去，并开始对所装的节能灯进行调光，这样会引起节能灯闪烁和受损。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述将节能灯安装后进行调光引起闪烁和受损的缺陷，提供一种避免节能灯闪烁和受损的识别白炽灯和节能灯的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种识别白炽灯和节能灯的方法，包括如下步骤：

  A）系统上电开始工作；

 B）判断是否收到使负载工作的指令，如是，执行步骤C）；否则，重复本步骤的判断；

C）控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为白炽灯并执行步骤E）；否则，执行步骤D）；

D）判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽并执行步骤E）；否则，断定未接负载并执行步骤E）；所述第一设定时间小于所述第二设定时间，所述第二设定时间小于所述交流电周期的一半；

E）结束本次识别工作。

在本发明所述的识别白炽灯和节能灯的方法中，所述步骤C）判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

在本发明所述的识别白炽灯和节能灯的方法中，所述步骤D）中判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

在本发明所述的识别白炽灯和节能灯的方法中，所述步骤C）中，所述受控开关为双向可控硅，系统通过向所述双向可控硅发送触发信号而使所述双向可控硅在所述过零点之后导通。

在本发明所述的识别白炽灯和节能灯的方法中，所述触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发。

本发明还涉及一种实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置，包括：

上电单元：用于使系统上电开始工作；

指令判断单元：用于判断是否收到使负载工作的指令，并在未收到时重复进行判断；

开关控制及电流判断单元：用于控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为白炽灯； 

设定时间内电流判断单元：用于判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽；否则，断定未接负载；所述第一设定时间小于所述第二设定时间，所述第二设定时间小于所述交流电周期的一半；

识别结束单元：用于结束本次识别工作。

在本发明所述的实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置中，所述开关控制及电流判断单元中判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

在本发明所述的实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置中，所述设定时间内电流判断单元中判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

在本发明所述的实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置中，所述受控开关为双向可控硅，系统通过向所述双向可控硅发送触发信号而使所述双向可控硅在所述过零点之后导通。

在本发明所述的实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置中，所述触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发。

实施本发明的识别白炽灯和节能灯的方法及装置，具有以下有益效果:由于通过判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，并在未出现时继续判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定负载是节能灯，这时将调光功能进行屏蔽，即只能开灯或者关灯，不能对其进行调光，这样能避免由于对节能灯进行调光而出现的闪烁和受损现象。

附图说明

图1是本发明识别白炽灯和节能灯的方法及装置实施例中方法的流程图；

图2是所述实施例中方法所附着的调光电路的原理图；

图3是所述实施例中交流电和触发信号的波形图；

图4是所述实施例中交流电和白炽灯的电流波形；

图5是所述实施例中交流电和节能灯的电流波形；

图6是所述实施例中节能灯的原理图；

图7是所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域的普通技术人员能够理解并实施本发明，下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

在本发明识别白炽灯和节能灯的方法及装置实施例中，其识别白炽灯和节能灯的方法的流程图如图1所示。图1中，该方法包括：

步骤S01 系统上电开始工作：本步骤中，一切准备就绪，系统上电开始工作。

步骤S02判断是否收到使负载工作的指令：本步骤中，判断是否收到使负载工作的指令，如果判断的结果为是，执行步骤S03;否则，重复执行本步骤的判断。值得一提的是，当负载为灯时，上述使负载工作的指令就是开灯指令。

步骤S03控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号: 如果上述步骤S02的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，控制使受控开关导通，并检测在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，本实施例中，受控开关为双向可控硅，系统通过向双向可控硅发送触发信号而使双向可控硅在过零点之后导通。

值得一提的是，为了检测负载的电流，因此，需要用到电流检测电路，常用的电流检测电路有很多种，例如：采用电流互感器检测电流、采用串联采样电阻检测电流等。本实施例中，采用串联采样电阻来检测电流。根据检测的电流信号波形的特点，可以准确的分辨负载是白炽灯还是节能灯。

本步骤中，判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。本实施例中，具体是通过判断采样电阻上是否出现电压信号来实现的。

图2是本实施例中方法所附着的调光电路的原理图；图2中，调光电路包括受控开关、第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第三电阻R3；系统通过调整受控开关的导通时间来进行调光，受控开关的一端分别与第一电阻R1和第一电容C1的一端连接，受控开关的另一端通过负载LAMP与交流电源AC power in连接；第一电阻R1的另一端接地，第二电阻R2的一端接直流电源Vcc，另一端分别与第一电容C1的另一端及第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端接地GND； current signal是需要检测的电流信号。值得一提的是，本实施例中，受控开关为双向可控硅SCR1。值得一提的是，第二电阻R2和第三电阻R3的阻值相等。

图2中，第一电阻R1是采样电阻，第一电阻R1上的电压信号反应了流经负载LAMP的电流情况。第一电容C1是耦合电容，第二电阻R2和第三电阻R3是钳位电阻，目的是将第一电容C1耦合过来的信号基准电平提高到1/2 Vcc，这样系统就可以检测到正弦波正半周和负半周的电流。在正弦波的每个半周，系统给双向可控硅SCR1一个触发信号使双向可控硅SCR1导通，然后双向可控硅SCR1在过零点截止，通过调整双向可控硅SCR1的导通时间来实现调光。

图3是本实施例中交流电和触发信号的波形图，图3中，11是交流电的电流波形，12是触发信号的波形，现在一般使用的交流电流的波形为正弦波，在时间-电流坐标上，电流随着时间，从电流为零出发，根据正弦波的轨迹升到正向峰值，然后下降到零点，再继续下降到负向峰值，然后上升至零点，继续下一个循环。这个电流正弦波到零点的时候（正弦波电流是0的时刻）就是过零点，这个过零点在本实施例中具体是电流过零点。本实施例中，触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发，当为脉冲触发时，触发信号可以是单独的一个脉冲或连续几个脉冲，值得一提的是，触发信号在过零点附近触发，使负载获得一个接近完整的正弦波电压。

图4是本实施例中交流电和白炽灯的电流波形；图4中，11是交流电的电流波形，13是负载为白炽灯时的电流波形，15是过零点。从图3中可以看出，白炽灯电流信号的波形接近于正弦波，这由白炽灯的工作原理决定，只要受控开关（本实施例中为双向可控硅）开通，电流就流经白炽灯的灯丝发热。值得一提的是，上述白炽灯还包括其它由灯丝加热发光的灯泡，如卤素灯等。

图5是本实施例中交流电和节能灯的电流波形；图5中，11是交流电的电流波形，14是负载为节能灯时的电流波形，15是过零点。从图4中可以看出，节能灯的电流信号不再像一个正弦波，而是在靠近正弦波峰值的附近一个宽度大概为2ms的尖端脉冲，当然，在本实施例的另外一些情况下，上述尖端脉冲的宽度的值可以为其他值。节能灯的电流信号波形主要由其原理决定，图6是节能灯的原理图；从图6中可以得知其工作原理，节能灯需要把交流电进行整流，然后再经过逆变振荡来点亮灯管。

本实施例中，第一设定时间的值很小，本步骤中，控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，也就是控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点附近是否出现电流信号（具体是通过判断第一电阻R1上是否出现电压信号来实现的），如果判断的结果为是，则执行步骤S04；否则，执行步骤S05。

步骤S04 断定负载为白炽灯：如果上述步骤S03的判断结果为是，则执行本步骤，本步骤中，断定负载为白炽灯，当负载是白炽灯时，则允许用户进行调光。值得一提的是，执行完本步骤，执行步骤S08。

步骤S05判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号：如果上述步骤S03的判断结果为否，则执行本步骤，上述第一设定时间小于第二设定时间，第二设定时间小于交流电周期的一半；根据节能灯的电流波形的特点，在过零点附近其电流值为0，在靠近输入的交流电正弦波峰值的附近有一个尖端脉冲，本步骤中，判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，也即判断在第一设定时间和第二设定时间内是否出现尖端脉冲，这主要是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。本实施例中，具体是通过判断采样电阻上是否出现电压信号来实现的。本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S06；否则，执行步骤S07。

步骤S06 断定负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽：如果上述步骤S05的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，断定上述负载为节能灯，当接入的是节能灯时，将调光功能进行屏蔽，只能开节能灯或者关节能灯，达到保护节能灯的目的，并且避免引起用户不适和误解。值得一提的是，执行完本步骤，执行步骤S08。

步骤S07 断定未接负载：如果上述步骤S05的判断结果为否，则执行本步骤。本步骤中，断定未接负载，值得一提的是，执行完本步骤，执行步骤S08。

步骤S08 结束本次识别工作：本步骤中，结束本次识别工作，也即结束本次识别负载（负载是白炽灯还是节能灯或又没有接负载）的工作。

本实施例还涉及一种实现上述识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其结构示意图如图7所示，图7中，该装置包括上电单元1、指令判断单元2、开关控制及电流判断单元3、设定时间内电流判断单元4和识别结束单元5；上电单元1用于使系统上电开始工作；指令判断单元2用于判断是否收到使负载工作的指令，并在未收到时重复进行判断；开关控制及电流判断单元3用于控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定负载为白炽灯； 设定时间内电流判断单元4用于判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽；否则，断定未接负载；识别结束单元5用于结束本次识别工作。值得一提的是，本实施例中，第一设定时间小于第二设定时间，第二设定时间小于交流电周期的一半。

本实施例中，开关控制及电流判断单元3中判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。设定时间内电流判断单元4中判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。受控开关为双向可控硅，系统通过向双向可控硅发送触发信号而使双向可控硅在过零点之后导通。触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发。

总之，在本实施例中，通过检测电流的方式来判别所接的负载是白炽灯还是节能灯，由此来决定是否允许对负载调光，或者做进一步控制。如果接入的是白炽灯，则允许用户调光；如果接入的是节能灯，则自动屏蔽调光功能，即只能开灯或者关灯，达到保护节能灯的目的并且避免引起用户不适和误解。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种识别白炽灯和节能灯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

 A）系统上电开始工作；

 B）判断是否收到使负载工作的指令，如是，执行步骤C）；否则，重复本步骤的判断；

C）控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为白炽灯并执行步骤E）；否则，执行步骤D）；

D）判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽并执行步骤E）；否则，断定未接负载并执行步骤E）；所述第一设定时间小于所述第二设定时间，所述第二设定时间小于所述交流电周期的一半；

E）结束本次识别工作。

2.根据权利要求1所述的识别白炽灯和节能灯的方法，其特征在于，所述步骤C）判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

3.根据权利要求2所述的识别白炽灯和节能灯的方法，其特征在于，所述步骤D）中判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

4.根据权利要求3所述的识别白炽灯和节能灯的方法，其特征在于，所述步骤C）中，所述受控开关为双向可控硅，系统通过向所述双向可控硅发送触发信号而使所述双向可控硅在所述过零点之后导通。

5.根据权利要求4所述的识别白炽灯和节能灯的方法，其特征在于，所述触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发。

6.一种实现如权利要求1所述的识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其特征在于，包括：

上电单元：用于使系统上电开始工作；

指令判断单元：用于判断是否收到使负载工作的指令，并在未收到时重复进行判断；

开关控制及电流判断单元：用于控制使受控开关导通，并判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为白炽灯； 

设定时间内电流判断单元：用于判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号，如是，断定所述负载为节能灯，将调光功能进行屏蔽；否则，断定未接负载；所述第一设定时间小于所述第二设定时间，所述第二设定时间小于所述交流电周期的一半；

识别结束单元：用于结束本次识别工作。

7.根据权利要求6所述的实现识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其特征在于，所述开关控制及电流判断单元中判断在输入的交流电的过零点之后第一设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

8.根据权利要求7所述的实现识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其特征在于，所述设定时间内电流判断单元中判断在输入的交流电的过零点之后第二设定时间内是否出现电流信号是通过判断采样电阻或电流互感器的次级线圈上是否出现电压信号来实现的。

9.根据权利要求8所述的实现识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其特征在于，所述受控开关为双向可控硅，系统通过向所述双向可控硅发送触发信号而使所述双向可控硅在所述过零点之后导通。

10.根据权利要求9所述的实现识别白炽灯和节能灯的方法的装置，其特征在于，所述触发信号的触发方式为脉冲触发或电平触发。

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