CN105072782A - 一种通过0-10v模拟信号控制两路灯具的电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及灯具技术领域，尤其涉及一种通过0-10V模拟信号控制两路<b>灯具</b>的电路<b>及方法</b>。其中电路包括：用于分别驱动两路灯具的两个恒流驱动电路、向恒流驱动电路发出控制信号的控制电路、分压转换电路以及恒压电路，恒压电路用于将市电转化为恒压电源，并对恒流驱动电路、控制电路、分压转换电路提供电源；分压转换电路接收0-10V的模拟信号并将模拟信号转换为0-5V的低压电压信号传递给控制电路；控制电路根据低压电压信号分别向两个恒流驱动电路发送两路控制信号，恒流驱动电路根据控制信号控制灯具的发光状态。本发明通过低压0-10V信号的输入控制两路LED灯具，实现两路LED灯具发光变化，达到调光调色的目的。
Description
技术领域
本发明涉及灯具技术领域，尤其涉及一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路及方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，在室内照明时，需要对光的色温进行调节，已达到舒适的效果；目前为了满足色温可调，一般采用两组发不同颜色的LED灯，然后采用不同的驱动器对其进行控制；然而在控制时，直接对两组LED灯的驱动电路进行操控，这种操控方式使得控制电路较为复杂，且成本高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中，控制两路灯具的控制方法复杂的技术问题，提供一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路及方法，该电路、方法能够根据输入的模拟信号有效控制两路LED灯具发光，电路简单，操作方便。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，包括：
用于分别驱动两路灯具的两个恒流驱动电路；
向恒流驱动电路发出控制信号的控制电路；
分压转换电路；
恒压电路，用于将市电转化为恒压电源，并对恒流驱动电路、控制电路、分压转换电路提供电源；
分压转换电路接收0-10V的模拟信号并将模拟信号转换为0-5V的低压电压信号传递给控制电路；控制电路根据低压电压信号分别向两个恒流驱动电路发送两路控制信号，恒流驱动电路根据控制信号控制灯具的发光状态。
进一步地，所述控制电路包括MCU，MCU设有检测端口，检测端口与分压转换电路的输出端信号连接，MCU设有两个输出端口，MCU通过两个输出端口分别向两个恒流驱动电路发送PWM信号。
进一步地，所述分压转换电路设有输入接口和分压电路，分压电路包括串联连接的电阻R38、电阻R36和电阻R37，电阻R38的外端与输入接口的正输入端连接，电阻R37的外端与输入接口的负输入端连接，电阻R37与电阻R38的连接端与控制电路的检测端口连接。
进一步地，电阻R38与电阻R36的连接端与负输入端之间连接有稳压管Z7，稳压管
的正极与负输入端信号连接，稳压管并联有电容C20。
进一步地，所述分压转换电路还包括7805芯片，7805芯片的输入端与分压转换电路的电源端连接，7805芯片的输出端与MCU的电源端连接。
进一步地，所述恒流驱动电路包括控制芯片，控制芯片的信号输入端DIM与MCU的输出端口信号连接，控制芯片的电源端VIN与恒压电路连接，电源端VIN通过负载LED与控制芯片的控制端LX连接，其中，控制端LX通过二极管D1A与电源端VIN连接，且负载LED并联有电阻R4A和电容C1A，负载LED的输出端与控制端LX之间设有电感L1A。
进一步地，所述恒压电路包括依次连接的EMC滤波电路、整流电路和PFC电路。
其中，EMC滤波电路包括依次连接的第一差模滤波电路、第一共模滤波电路、第二差模滤波电路以及第二共模滤波电路；第一差模滤波电路包括电阻TR1和电容CX1；第一共模滤波电路包括变压器L1，第二差模滤波电路包括电容CX2、电感L2和电容CX3；第二共模电路包括变压器L3，串联的电容CY1和电容CY2；电容CY1与电容CY2的连接端接地。
其中，PFC电路包括依次连接的APFC电路，过压保护电路以及过流保护电路，APFC电路由L6562芯片U1，输入输出采样电路，隔离变压器以及开关二极管Q2构成，输入输出采样电路包括输入采样电路和输出采样电路，输入采样电路用于采样整流电路的输出电压信号，并将该输出电压信号传递给L6762芯片U1的MULT端脚，隔离变压器包括一个原边线圈Ａ、副边线圈B和副边线圈D，其中原边线圈Ａ的一端与整流电路的正输出端信号连接，原边线圈Ａ的另一端连接有开关二极管Q2的输入端，开关二极管Q2的输出端通过电阻R13与整流电路的负输出端连接；副边线圈B和副边线圈D分别连接有第一输出电路和第二输出电路，开关二极管Q2的控制端通过电阻R15与L6562芯片U1的GD端脚连接，输出采样电路包括串联连接电阻R4、电阻R5、电容C7、电阻R13；电阻R4的外端与整流电路的正输出端连接，电阻R13的外端与整流电路的负输出端连接，电容C7与电阻R13的连接端通过电阻R12与L6562芯片U1的INV端脚连接，输出采样电路还包括分别与第一输出电路和第二输出电路耦合的光耦U3和光耦U4，光耦U3和光耦U4的受光器均与电容C7并联；光耦U3、光耦U4将第一输出电路和第二输出电路的输出电压信号通过受光器反馈给L6562芯片U1的INV端脚，L6562芯片U1根据采样的输入电压信号和反馈电压信号调节开关管的流经电流大小，进而调节原边线圈A的电压，调节副边线圈B、副边线圈D输出稳定的电压。
进一步地，副边线圈B的正输出端依次通过电阻R24、稳压管Z5与光耦U4的发光器连接，且稳压管的正极与光耦U4的发光器连接。
电阻R24、稳压管Z5与光耦U4构成过压保护电路。当第一输出电路输出电压过大时，稳压管被电击穿。实现消除恒压输出电路的尖峰电压。
进一步地，第二输出电路包括芯片U5，第二输出电路的正输出端通过电阻R31、光耦U4的发光器与芯片U5的VOUT端脚连接，芯片U5的VCC端脚与第二输出电路的正输出端连接芯片U5的VCEN端脚通过电阻R28、二极管D7与ICTRL端脚连接，且二极管D7并联有电阻R32、电阻R33。芯片U5型号为：AP4313。
过流保护电路由R32、R33、U5、U4构成，以实现恒压输出电流过大时，电路保护，从而实现过流保护。
一种通过0-10V模拟信号控制两路LED灯具的方法，包括：
步骤1、向分压转换电路输入0-10V的模拟信号，分压转换电路将模拟信号转变为0-5V的低压信号；并将该低压信号传递给MCU；
步骤2、MCU根据低压信号对两路恒流驱动电路的控制芯片分别发送PWM信号，分别为PWM1信号和PWM2信号；
当MCU检测到低压信号的电压V1在0-2.5V变化时，PWM2占空变化是V1/2.5V；当MCU检测到低压信号的电压V1在2.5-4.5V变化时，PWM2占空变化是(100%-（V1-2.5）/2)；当MCU检测到低压信号的电压V1在4.5-5V变化时，PWM2占空变化为0；PWM1的变化控制则是：经分压转换后MCU检测到低压信号的电压V1在0.5-5V变化时，PWM1占空变化是（V1-0.5）/4.5；当电压V1在0-0.5V变化时，PWM1占空变化为0。
本发明的有益效果为：本发明通过低压0-10V信号的输入控制两路LED灯具，实现两路LED灯具发光变化，达到调光调色的目的。
附图说明
图1为本发明的恒压电路示意图。
图2为本发明的控制电路、分压转换电路、恒流驱动电路连接示意图。
附图标记：
1——EMC滤波电路2——PFC电路3——恒流驱动电路4——控制电路
5——分压转换电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步地说明书。
实施例1：参见图1至图2。
一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，包括：
用于分别驱动两路灯具的两个恒流驱动电路3；
向恒流驱动电路3发出控制信号的控制电路4；
分压转换电路5；
恒压电路，用于将市电转化为恒压电源，并对恒流驱动电路3、控制电路4、分压转换电路5提供电源；
分压转换电路5接收0-10V的模拟信号并将模拟信号转换为0-5V的低压电压信号传递给控制电路4；控制电路4根据低压电压信号分别向两个恒流驱动电路3发送两路控制信号，恒流驱动电路3根据控制信号控制灯具的发光状态。
本技术方案中，控制电路4根据输入的模拟信号向两路恒流驱动电路3发出相应的控制信号，从而达到控制两路灯具的发光状态，进而达到调节灯具的发光色温和强度。
进一步地，所述控制电路4包括MCU，MCU设有检测端口，检测端口与分压转换电路5的输出端信号连接，MCU设有两个输出端口，MCU通过两个输出端口分别向两个恒流驱动电路3发送PWM信号。
进一步地，所述分压转换电路5设有输入接口和分压电路，分压电路包括串联连接的电阻R38、电阻R36和电阻R37，电阻R38的外端与输入接口的正输入端连接，电阻R37的外端与输入接口的负输入端连接，电阻R37与电阻R38的连接端与控制电路4的检测端口连接。
为使得输入信号平稳，电阻R37并联有电容C19。
分压转换电路5的电源端与恒压电路连接，所述电源端通过电阻R35与分压电路连接；当无模拟信号输入时，分压电路向控制电路4提供一个初始稳定的输入信号，控制电路4向两个恒流驱动电路3发出初始控制信号，控制两路LED灯在初始发光状态。当有0-10V模拟信号输入时，分压转换电路5对模拟信号进行分压处理，转换成MCU可检测的电压信号。
进一步地，电阻R38与电阻R36的连接端与负输入端之间连接有稳压管Z7，稳压管
的正极与负输入端信号连接，稳压管并联有电容C20。
稳压管Z7可以防止输入电压过大，导致分压电路对控制电路4的输出电压信号过大。当过大时，稳压管Z7反向击穿，分压电路的电阻R36、电阻R37被短路。
进一步地，所述分压转换电路5还包括7805芯片，7805芯片的输入端与分压转换电路5的电源端连接，7805芯片的输出端与MCU的电源端连接。
7805芯片为MCU提供稳定的5V电源。MCU的接地端通过二极管Z6与分压转换电路5的电源端连接，且MCU的电源端与接地端之间连接有电容C17；二极管Z6并联有电容C16。
进一步地，所述恒流驱动电路3包括控制芯片，控制芯片的信号输入端DIM与MCU的输出端口信号连接，控制芯片的电源端VIN与恒压电路连接，电源端VIN通过负载LED与控制芯片的控制端LX连接，其中，控制端LX通过二极管D1A与电源端VIN连接，且负载LED并联有电阻R4A和电容C1A，负载LED的输出端与控制端LX之间设有电感L1A。
恒流驱动电路3控制芯片的信号输入端DIM接收MCU的控制信号，控制流经负载LED的电流大小，从而控制其发光亮度。控制芯片为如图2中U1A、U1B；控制芯片型号为：LM3414。
进一步地，所述恒压电路包括依次连接的EMC滤波电路1、整流电路和PFC电路2。
其中，EMC滤波电路1包括依次连接的第一差模滤波电路、第一共模滤波电路、第二差模滤波电路以及第二共模滤波电路；第一差模滤波电路包括电阻TR1和电容CX1；第一共模滤波电路包括变压器L1，第二差模滤波电路包括电容CX2、电感L2和电容CX3；第二共模电路包括变压器L3，串联的电容CY1和电容CY2；电容CY1与电容CY2的连接端接地。
电阻TR1与其中一电源输入端串联，电容CX1的两端分别与另一电源输入端和电阻TR1的输出端连接；第一差模滤波电路为RC滤波电路；第二差模滤波电路为LC滤波电路；通过差模滤波和共模滤波的间隔交替设置，能够起到较好的磁屏蔽和滤波效果。
整流电路为全桥整流电路。
其中，PFC电路包括依次连接的APFC电路，过压保护电路以及过流保护电路，APFC电路由L6562芯片U1，输入输出采样电路，隔离变压器以及开关二极管Q2构成，输入输出采样电路包括输入采样电路和输出采样电路，输入采样电路用于采样整流电路的输出电压信号，并将该输出电压信号传递给L6762芯片U1的MULT端脚，隔离变压器包括一个原边线圈Ａ、副边线圈B和副边线圈D，其中原边线圈Ａ的一端与整流电路的正输出端信号连接，原边线圈Ａ的另一端连接有开关二极管Q2的输入端，开关二极管Q2的输出端通过电阻R13与整流电路的负输出端连接；副边线圈B和副边线圈D分别连接有第一输出电路和第二输出电路，开关二极管Q2的控制端通过电阻R15与L6562芯片U1的GD端脚连接，输出采样电路包括串联连接电阻R4、电阻R5、电容C7、电阻R13；电阻R4的外端与整流电路的正输出端连接，电阻R13的外端与整流电路的负输出端连接，电容C7与电阻R13的连接端通过电阻R12与L6562芯片U1的INV端脚连接，输出采样电路还包括分别与第一输出电路和第二输出电路耦合的光耦U3和光耦U4，光耦U3和光耦U4的受光器均与电容C7并联；光耦U3、光耦U4将第一输出电路和第二输出电路的输出电压信号通过受光器反馈给L6562芯片U1的INV端脚，L6562芯片U1根据采样的输入电压信号和反馈电压信号调节开关管的流经电流大小，进而调节原边线圈A的电压，调节副边线圈B、副边线圈D输出稳定的电压。
进一步地，副边线圈B的正输出端依次通过电阻R24、稳压管Z5与光耦U4的发光器连接，且稳压管的正极与光耦U4的发光器连接。
电阻R24、稳压管Z5与光耦U4构成过压保护电路。当第一输出电路输出电压过大时，稳压管被电击穿。实现消除恒压输出电路的尖峰电压。
进一步地，第二输出电路包括芯片U5，第二输出电路的正输出端通过电阻R31、光耦U4的发光器与芯片U5的VOUT端脚连接，芯片U5的VCC端脚与第二输出电路的正输出端连接芯片U5的VCEN端脚通过电阻R28、二极管D7与ICTRL端脚连接，且二极管D7并联有电阻R32、电阻R33。
过流保护电路由R32、R33、U5、U4构成，以实现恒压输出电流过大时，电路保护，从而实现过流保护。
实施例2：一种通过0-10V模拟信号控制两路LED灯具的方法，包括：
步骤1、向分压转换电路5输入0-10V的模拟信号，分压转换电路5将模拟信号转变为0-5V的低压信号；并将该低压信号传递给MCU；
步骤2、MCU根据低压信号对两路恒流驱动电路3的控制芯片分别发送PWM信号，分别为PWM1信号和PWM2信号；
当MCU检测到低压信号的电压V1在0-2.5V变化时，PWM2占空变化是V1/2.5V；当MCU检测到低压信号的电压V1在2.5-4.5V变化时，PWM2占空变化是(100%-（V1-2.5）/2)；当MCU检测到低压信号的电压V1在4.5-5V变化时，PWM2占空变化为0；PWM1的变化控制则是：经分压转换后MCU检测到低压信号的电压V1在0.5-5V变化时，PWM1占空变化是（V1-0.5）/4.5；当电压V1在0-0.5V变化时，PWM1占空变化为0。
以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。
Claims (10)
1.一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：
包括：
用于分别驱动两路灯具的两个恒流驱动电路；
向恒流驱动电路发出控制信号的控制电路；
分压转换电路；
恒压电路，用于将市电转化为恒压电源，并对恒流驱动电路、控制电路、分压转换电路提供电源；
分压转换电路接收0-10V的模拟信号并将模拟信号转换为0-5V的低压电压信号传递给控制电路；控制电路根据低压电压信号分别向两个恒流驱动电路发送两路控制信号，恒流驱动电路根据控制信号控制灯具的发光状态。
2.根据权利要求1所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：所述控制电路包括MCU，MCU设有检测端口，检测端口与分压转换电路的输出端信号连接，MCU设有两个输出端口，MCU通过两个输出端口分别向两个恒流驱动电路发送PWM信号。
3.根据权利要求2所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：所述分压转换电路设有输入接口和分压电路，分压电路包括串联连接的电阻R38、电阻R36和电阻R37，电阻R38的外端与输入接口的正输入端连接，电阻R37的外端与输入接口的负输入端连接，电阻R37与电阻R38的连接端与控制电路的检测端口连接。
4.根据权利要求3所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：电阻R38与电阻R36的连接端与负输入端之间连接有稳压管Z7，稳压管的正极与负输入端信号连接，稳压管并联有电容C20。
5.根据权利要求4所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：所述分压转换电路还包括7805芯片，7805芯片的输入端与分压转换电路的电源端连接，7805芯片的输出端与MCU的电源端连接。
6.根据权利要求1所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：所述恒流驱动电路包括控制芯片，控制芯片的信号输入端DIM与MCU的输出端口信号连接，控制芯片的电源端VIN与恒压电路连接，电源端VIN通过负载LED与控制芯片的控制端LX连接，其中，控制端LX通过二极管D1A与电源端VIN连接，且负载LED并联有电阻R4A和电容C1A，负载LED的输出端与控制端LX之间设有电感L1A。
7.根据权利要求1所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：所述恒压电路包括依次连接的EMC滤波电路、整流电路和PFC电路。
8.根据权利要求1所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：PFC电路包括依次连接的APFC电路，过压保护电路以及过流保护电路，APFC电路由L6562芯片U1、输入输出采样电路、隔离变压器以及开关二极管Q2构成，输入输出采样电路包括输入采样电路和输出采样电路，输入采样电路用于采样整流电路的输出电压信号，并将该输出电压信号传递给L6762芯片U1的MULT端脚，隔离变压器包括一个原边线圈Ａ、副边线圈B和副边线圈D，其中原边线圈Ａ的一端与整流电路的正输出端信号连接，原边线圈Ａ的另一端连接有开关二极管Q2的输入端，开关二极管Q2的输出端通过电阻R13与整流电路的负输出端连接；副边线圈B和副边线圈D分别连接有第一输出电路和第二输出电路，开关二极管Q2的控制端通过电阻R15与L6562芯片U1的GD端脚连接，输出采样电路包括串联连接电阻R4、电阻R5、电容C7、电阻R13；电阻R4的外端与整流电路的正输出端连接，电阻R13的外端与整流电路的负输出端连接，电容C7与电阻R13的连接端通过电阻R12与L6562芯片U1的INV端脚连接，输出采样电路还包括分别与第一输出电路和第二输出电路耦合的光耦U3和光耦U4，光耦U3和光耦U4的受光器均与电容C7并联；光耦U3、光耦U4将第一输出电路和第二输出电路的输出电压信号通过受光器反馈给L6562芯片U1的INV端脚，L6562芯片U1根据采样的输入电压信号和反馈电压信号调节开关管的流经电流大小，进而调节原边线圈A的电压，调节副边线圈B、副边线圈D输出稳定的电压。
9.根据权利要求1所述的一种通过0-10V模拟信号控制两路灯具的电路，其特征在于：EMC滤波电路包括依次连接的第一差模滤波电路、第一共模滤波电路、第二差模滤波电路以及第二共模滤波电路；第一差模滤波电路包括电阻TR1和电容CX1；第一共模滤波电路包括变压器L1，第二差模滤波电路包括电容CX2、电感L2和电容CX3；第二共模电路包括变压器L3，串联的电容CY1和电容CY2；电容CY1与电容CY2的连接端接地。
10.一种通过0-10V模拟信号控制两路LED灯具的方法，包括：
步骤1、向分压转换电路输入0-10V的模拟信号，分压转换电路将模拟信号转变为0-5V的低压信号；并将该低压信号传递给MCU；
步骤2、MCU根据低压信号对两路恒流驱动电路的控制芯片分别发送PWM信号，分别为PWM1信号和PWM2信号；
当MCU检测到低压信号的电压V1在0-2.5V变化时，PWM2占空变化是V1/2.5V；当MCU检测到低压信号的电压V1在2.5-4.5V变化时，PWM2占空变化是(100%-（V1-2.5）/2)；当MCU检测到低压信号的电压V1在4.5-5V变化时，PWM2占空变化为0；PWM1的变化控制则是：经分压转换后MCU检测到低压信号的电压V1在0.5-5V变化时，PWM1占空变化是（V1-0.5）/4.5；当电压V1在0-0.5V变化时，PWM1占空变化为0。
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