CN103376370B - 一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法。本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置包括三端双向交流开关调光器电路、控制开关、微分电路、比较器和包络检测电路，所述控制开关一端连接三端双向交流开关调光器电路，所述控制开关另一端连接微分电路，所述微分电路另一端与比较器一输入端相连，比较器输出端连接包络检测电路。本发明的有益效果在于：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法通过检测LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号是否出现来判断TRIAC调光器电路的开启角度，结构简单，不依赖于任何具体的TRIAC实施方案。

Description

一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法
技术领域
本发明属于检测技术领域，尤其涉及一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法。
背景技术
目前，现有的检测三端双向交流开关（TRIAC）调光器角度方法比较复杂，实现的成本较高，而且检测结果不准确。现有检测TRIAC调光器角度方法有两种：第一种是设置门限电压来判断Triac的角度，但是这种方式的缺点在于：如果输入电压不稳定，门限的大小就很难设置，使用起来不方便；第二种是应用复杂的模拟电路来检Triac的角度，但是这种方式的缺点在于：实现成本高，另外在这种TRIAC调光器角度方法检测方法中，都需要对两种Triac即前沿（leadingedge）和后沿（trailingedge）进行分别处理。
发明内容
本发明提供了一种检测三端双向交流开关调光器角度的方法及装置，旨在解决现有技术检测结果不准确，结构复杂，不方便检测的问题。
为了实现上述目的，一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置，包括三端双向交流开关调光器电路、控制开关、微分电路、比较器和包络检测电路，所述控制开关一端连接三端双向交流开关调光器电路，所述控制开关另一端连接微分电路，所述微分电路另一端与比较器一输入端相连，比较器输出端连接包络检测电路。
本发明采取的技术方案还包括：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置还包括输入电源，所述输入电源一端与三端双向交流开关调光器电路相连。
本发明采取的技术方案还包括：所述输入电源输入的电压为交流电压，所述交流电压为正弦波交流电压。
本发明采取的技术方案还包括：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置还包括二极管D、电感L、电阻RL和电容CL，其中，所述二极管D的负极分别连接控制开关和电感L，二极管D的正极接地，所述电感L另一端分别与电阻RL和电容CL一端相连，电阻RL和电容CL另一端接地。
本发明采取的技术方案还包括：所述微分电路包括电阻R1、电容C1和电阻R2，电阻R1与控制开关相连，电阻R1另一端连接电容C1，电容C1另一端分别与电阻R2、比较器一输入端相连，电阻R2另一端接地。
本发明采取的另一技术方案为：一种检测三端双向交流开关调光器角度的方法，包括：
步骤a：将三端双向交流开关调光器电路调整后的电压通过控制开关控制得到开关节点电压；
步骤b：将开关节点电压通过微分电路处理得到驱动电感电流过零信息信号；
步骤c：检测驱动电感电流过零信息信号是否出现来判断三端双向交流开关调光器电路的开启角度。
本发明采取的技术方案还包括：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法还包括步骤d：将LED驱动电感电流过零信息信号通过比较器整形。
本发明采取的技术方案还包括：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法还包括步骤e：将比较器整形后的信号送入包络检测电路所得到输出波形，输出波形明确地指示出三端双向交流开关调光器电路开启和关断的位置。
本发明采取的技术方案还包括：在所述步骤a之前还包括：将输入电源输入的交流电压通过三端双向交流开关调光器电路进行调整。
本发明采取的技术方案还包括：在所述步骤c中，当三端双向交流开关调光器电路开启时，过零信息信号出现，当三端双向交流开关调光器电路关闭时，过零信息信号消失，所述过零信息信号包括过零脉冲。
本发明的有益效果在于：本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法通过检测LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号是否出现来判断TRIAC调光器电路的开启角度，结构简单，不依赖于任何具体的TRIAC实施方案。当TRIAC调光器电路开启时，ZCD信号出现，当TRIAC信号关闭时，ZCD信号消失。通过检测ZCD信号是否出现，就可知道TRIAC调光器电路的开启角度；另外，本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法还可以通过检测电感电流过零信息来得到Triac调光器电路输出的亮度信息，开关节点电压通过微分电路得到电感电流过零信息，然后通过比较器整形，最后提取包络以获得由数字信号占空比表示的Triac调光信息。
附图说明
图1是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置的结构示意图。
图2是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置使用前沿Triac时电路中各个节点的波形图。
图3是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置使用后沿Triac时电路中各个节点的波形图。
图4是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置的结构示意图。本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置包括输入电源、三端双向交流开关（Triac）调光器电路、控制开关S、二极管D、电感L、电阻RL、电容CL、微分电路、比较器和包络检测电路。其中，输入电源一端与Triac调光器电路相连，Triac调光器电路另一端连接控制开关S，控制开关S另一端分别与二极管D的负极、电感L和微分电路相连，二极管D的正极接地；电感L的另一端分别连接电阻RL、电容CL，电阻RL、电容CL另一端分别接地；微分电路另一端与比较器一输入端相连，比较器输出端连接包络检测电路，比较器另一输入端连接电压Vref，在本发明实施方式中，微分电路另一端与比较器负极输入端相连，在本发明其他实施方式中，微分电路另一端也可以与比较器正极输入端相连。
微分电路包括电阻R1、电容C1和电阻R2，电阻R1与控制开关S相连，电阻R1另一端连接电容C1，电容C1另一端分别于电阻R2、比较器负极输入端相连，电阻R2另一端接地。
在图1中，a为经过TRIAC开关之后的电压，b为开关节点电压，c为通过微分电路检测出的开关节点的过零信息，d为通过比较器输出的ZCD（过零检测）信号，e为ZCD脉冲的包络信号。
请一并参阅图2和图3，图2是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置使用前沿Triac时电路中各个节点的波形图，图3是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置使用后沿Triac时电路中各个节点的波形图。本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置的工作原理为：输入电源输入的交流电压Vin为正弦波，经过Triac调光器电路之后节点a的波形为截断了一部分的正弦波，截断部分的多少由Triac调光器电路控制。经过控制开关S后的开关节点电压b如图2(b)所示。将节点b的电压连接到电阻R1、电容C1和电阻R2组成的微分电路得到了如图2(c)所示的电感电流过零信息。被Triac调光器电路截断的部分b节点电压保持在0，所以在c点不会出现过零脉冲。将c点的过零脉冲经过比较器整形，将整形后的信号送入包络检测电路所得到输出波形，输出波形明确地指示出Triac开启和关断的位置，节点e的信号的占空比就代表了Triac开关指示的亮度信息。本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置通过检测LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号是否出现来判断TRIAC调光器电路的开启角度，结构简单，不依赖于任何具体的TRIAC实施方案。当TRIAC调光器电路开启时，ZCD信号出现，当TRIAC信号关闭时，ZCD信号消失。通过检测ZCD信号是否出现，就可知道TRIAC调光器电路的开启角度。
请参阅图4，是本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法的流程图。本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法包括以下步骤：
步骤101：将输入电源输入的交流电压通过Triac调光器电路进行调整；
其中，输入的交流电压为正弦波交流电压，经过Triac调光器电路之后的波形为截断了一部分的正弦波，截断部分的多少由Triac调光器电路控制；
步骤102：经Triac调光器电路调整后的电压通过控制开关控制得到开关节点电压；
步骤103：开关节点电压通过微分电路处理得到LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号，检测LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号是否出现来判断TRIAC调光器电路的开启角度；
在步骤103中，当TRIAC调光器电路开启时，ZCD信号出现，当TRIAC信号关闭时，ZCD信号消失。通过检测ZCD信号是否出现，就可知道TRIAC调光器电路的开启角度，LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号包括过零脉冲；
步骤104：将LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号通过比较器整形；
步骤105：将比较器整形后的信号送入包络检测电路所得到输出波形，输出波形明确地指示出Triac调光器电路开启和关断的位置。
在步骤105中，通过检测电感电流过零信息来得到Triac调光器电路输出的亮度信息，开关节点电压通过微分电路得到电感电流过零信息，然后通过比较器整形，最后提取包络以获得由数字信号占空比表示的Triac调光信息。
本发明检测三端双向交流开关调光器角度的方法通过通过检测LED驱动电感电流过零信息(ZCD)信号是否出现来判断TRIAC调光器电路的开启角度，不依赖于任何具体的TRIAC实施方案。
本发明检测三端双向交流开关调光器角度的装置及方法还可以通过检测电感电流过零信息来得到Triac调光器电路输出的亮度信息，开关节点电压通过微分电路得到电感电流过零信息，然后通过比较器整形，最后提取包络以获得由数字信号占空比表示的Triac调光信息。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检测三端双向交流开关调光器角度的装置，包括三端双向交流开关调光器电路，其特征在于：还包括控制开关、微分电路、比较器和包络检测电路，所述控制开关一端连接三端双向交流开关调光器电路，所述控制开关另一端连接微分电路，所述微分电路另一端与比较器一输入端相连，比较器输出端连接包络检测电路，所述比较器用于检测所述微分电路是否有输出过零点信息；
所述微分电路包括电阻R1、电容C1和电阻R2，电阻R1与控制开关相连，电阻R1另一端连接电容C1，电容C1另一端分别与电阻R2、比较器一输入端相连，电阻R2另一端接地。
2.如权利要求1所述的检测三端双向交流开关调光器角度的装置，其特征在于：还包括输入电源，所述输入电源一端与三端双向交流开关调光器电路相连。
3.如权利要求2所述的检测三端双向交流开关调光器角度的装置，其特征在于：所述输入电源输入的电压为交流电压，所述交流电压为正弦波交流电压。
4.如权利要求1或2所述的检测三端双向交流开关调光器角度的装置，其特征在于：还包括二极管D、电感L、电阻RL和电容CL，其中，所述二极管D的负极分别连接控制开关和电感L，二极管D的正极接地，所述电感L另一端分别与电阻RL和电容CL一端相连，电阻RL和电容CL另一端接地。
5.一种检测三端双向交流开关调光器角度的方法，包括：
步骤a：将三端双向交流开关调光器电路调整后的电压通过控制开关控制得到开关节点电压；
步骤b：将开关节点电压通过微分电路处理得到驱动电感电流过零信息信号；
步骤c：检测驱动电感电流过零信息信号是否出现来判断三端双向交流开关调光器电路的开启角度；
其中，当三端双向交流开关调光器电路开启时，驱动电感电流过零信息信号出现，当三端双向交流开关调光器电路关闭时，驱动电感电流过零信息信号消失，所述驱动电感电流过零信息信号包括过零脉冲。
6.如权利要求5所述的检测三端双向交流开关调光器角度的方法，其特征在于：还包括步骤d：将驱动电感电流过零信息信号通过比较器整形。
7.如权利要求6所述的检测三端双向交流开关调光器角度的方法，其特征在于：还包括步骤e：将比较器整形后的信号送入包络检测电路所得到输出波形，输出波形明确地指示出三端双向交流开关调光器电路开启和关断的位置。
8.如权利要求5所述的检测三端双向交流开关调光器角度的方法，其特征在于：在所述步骤a之前还包括：将输入电源输入的交流电压通过三端双向交流开关调光器电路进行调整。
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