CN106982500A - 基于双红外探头的感应调光调色控制器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于双红外探头的感应调光调色控制器及其方法，该控制器包括电源供电单元、两个红外发射接收单元、主控芯片U1及输出单元，两个红外发射接收单元分别输出信号至主控芯片U1以控制灯具开关和调光调色，两个红外发射接收单元分别包括红外发射模块及红外接收模块；红外发射模块发射红外信号，红外接收模块接收红外发射模块的红外反射信号并输入至主控芯片U1，主控芯片U1输出控制信号控制输出单元输出对应的信号，两个红外发射感应单元作为信号输入源，将控制灯具开关及调光调色两个功能的信号输入源分开，控制两个红外发射感应单元的脉冲发射方式，最大程度的减少待机功耗值，满足欧盟ERP标准，兼顾特殊使用者或特殊灯具的要求。

Description

基于双红外探头的感应调光调色控制器及其方法

技术领域

本发明涉及调光调色控制器的技术领域，尤其是红外感应调光调色控制电器及其方法。

背景技术

目前市场上流行的基于双红外探头的感应调光调色控制器基本上很难满足欧盟关于待机功耗的ERP要求，主要原因为红外发射及接收管的发射功耗较大，对于配置了红外发射及接收管的调光器而言，因本身需要开关电源供电，而开关电源自身存在转换效率的问题，故红外发射及接收管的发射功耗的问题成为一个较难解决的问题。

目前市场上流行的红外感应调光调色控制器基本上使用单个红外感应探头控制，虽然成本较低，但对于一些使用者(特别是老年人)来说，操作显得复杂，灵敏度不高，用户体验不理想；另外对于一些特殊灯具来说，需要分开不同的控制区域来实现灯具的开关功能和调光调色功能，那么单个红外感应探头的方式明显是不合适的。

因此，有必要设计一种基于双红外探头的感应调光调色控制器，实现灯具的开关和调光调色功能分开，且最大程度的减少待机功耗值，满足欧盟ERP标准，同时兼顾了特殊使用者或特殊灯具的要求和对灵敏度的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于双红外探头的感应调光调色控制器及其方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于双红外探头的感应调光调色控制器，包括电源供电单元、两个红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元，所述电源供电单元分别为所述红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元供电，两个所述红外发射接收单元分别输出信号至主控芯片U1以控制灯具的开关和调光调色，两个所述红外发射接收单元分别包括红外发射模块以及红外接收模块；所述红外发射模块用于发射红外信号，所述红外接收模块用于接收所述红外发射模块的红外反射信号并输入至所述主控芯片U1，所述主控芯片U1输出控制信号控制所述输出单元输出对应的信号。

其进一步技术方案为：所述红外接收模块包括发射及接收管U4、三极管Q4以及调节元件，所述三极管Q4的发射极与所述电源供电单元连接，所述三极管Q4的基极与所述发射及接收管U4，所述发射及接收管U4与所述红外发射模块连接，所述三极管Q4的集电极与所述主控芯片U1连接，所述调节元件分别与所述电源供电单元以及所述三极管Q4的基极连接，通过对调节元件的阻值调节达到红外接收距离的调节。

其进一步技术方案为：所述调节元件包括可调电阻RW1。

其进一步技术方案为：所述红外发射模块包括红外发射及接收管U4以及三极管Q5，所述三极管Q5的基极与所述主控芯片U1连接，所述红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极通过电阻R10连接，所述红外发射及接收管U4的第一端脚与第三端脚接地，所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的基极连接。

其进一步技术方案为：所述调节元件的输出端连接于所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的发射极之间。

其进一步技术方案为：所述三极管Q5的基极通过电阻R8与所述主控芯片U1连接。

其进一步技术方案为：所述红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极之间还连接有与电阻R10并联的分压电阻R9。

本发明还提供了基于双红外探头的感应调光调色控制方法，所述方法包括：

在关机的状态下,其中一个红外发射接收单元的发射脉冲方式为间隔发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射结构单元不发射脉冲；

在进入开机状态后，红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒、脉宽为100微秒的脉冲。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于双红外探头的感应调光调色控制器，通过两个红外发射感应单元作为信号输入源，将控制灯具开关以及调光调色两个功能的信号输入源分开，通过主控芯片U1控制两个红外发射感应单元的脉冲发射方式，最大程度的减少待机功耗值，满足欧盟ERP标准，同时兼顾了特殊使用者或特殊灯具的要求和对灵敏度的要求，并且，通过设置调节元件，对调节元件的阻值调节达到红外接收距离的调节，实现感应距离可调，满足不同灯具对感应距离的要求，提高基于双红外探头的感应调光调色控制器的通用性。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是本实施例提供的基于双红外探头的感应调光调色控制器的电路原理图；

图2是本实施例提供的红外发射接收单元的电路原理图。

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。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

参照图1～2，为本发明提供的较佳实施例。

本实施例提供的基于双红外探头的感应调光调色控制器，可以运用在利用红外线感应实现灯具控制的过程中，实现灯具的开关和调光调色功能分开，且最大程度的减少待机功耗值，满足欧盟ERP标准，同时兼顾了特殊使用者或特殊灯具的要求和对灵敏度的要求。

基于双红外探头的感应调光调色控制器，包括电源供电单元、两个红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元，所述电源供电单元分别为所述红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元供电，两个所述红外发射接收单元分别输出信号至主控芯片U1以控制灯具的开关和调光调色，两个所述红外发射接收单元分别包括红外发射模块以及红外接收模块；所述红外发射模块用于发射红外信号，所述红外接收模块用于接收所述红外发射模块的红外反射信号并输入至所述主控芯片U1，所述主控芯片U1输出控制信号控制所述输出单元输出对应的信号。

更进一步的，红外接收模块包括发射及接收管U4、三极管Q4以及调节元件，所述三极管Q4的发射极与所述电源供电单元连接，所述三极管Q4的基极与所述发射及接收管U4，所述发射及接收管U4与所述红外发射模块连接，所述三极管Q4的集电极与所述主控芯片U1连接，所述调节元件分别与所述电源供电单元以及所述三极管Q4的基极连接，通过对调节元件的阻值调节达到红外接收距离的调节。

更进一步的，调节元件包括可调电阻RW1。

另外，上述的调节元件还包括与可调电阻RW1串联的电阻R7。

可调电阻RW1为精密可调电阻，可调电阻RW1与电阻R7串联形成的阻值影响红外感应的灵敏度和距离，阻值越大灵敏度越大，感应距离越远；阻值越小灵敏度越小，感应距离越短。

更进一步的，红外发射模块包括红外发射及接收管U4以及三极管Q5，所述三极管Q5的基极与所述主控芯片U1连接，所述红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极通过电阻R10连接，所述红外发射及接收管U4的第一端脚与第三端脚接地，所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的基极连接。

只要选择合适的可调电阻RW1、电阻R7和红外发射及接收管U4，可基本满足使用者对感应距离的要求。

另外，所述调节元件的输出端连接于所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的发射极之间。

三极管Q5的基极通过电阻R8与主控芯片U1连接。

红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极之间还连接有与电阻R10并联的分压电阻R9。

在图1和图2中，上述的三极管Q4、可调电阻RW1、红外发射及接收管U4、三极管Q5、分压电阻R9、电阻R8以及电阻R10组成的红外发射接收单元是用于输入信号以作为灯具开关的信号源，对于该红外发射接收单元而言，开灯动作为把手放在感应区域(即红外感应管U4上方)停留约0.5秒的时间，LED由关转为开；关灯动作为手在感应区域上方挥过，LED由开转为关。欧盟关于待机功耗的ERP要求为:控制器及相关电路在进入关机状态下，功耗须小于0.5W。本设计的红外感应调光调色控制器在关机的状态下,该红外发射接收单元的发射脉冲方式为间隔0.5-1秒发射1-3组周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲。当调光调色控制器进入开机状态后，该红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒。这种方式既考虑到待机功耗的ERP要求，又解决了开机/关机灵敏度问题。

主控芯片U1的10以及11脚接拨码开关SW1，用于控制发射脉冲数为1/2/3组

对于SW1为2位拨码开关，拨码于不同的位置对应SECTION1中的红外感应单元在调光器关机时发射脉冲的数量，发射脉冲数量少，待机功耗相对低些，灵敏度相对低些；发射脉冲数量多，待机功耗相对高些，灵敏度相对高些。灯具厂商可以根据实际LED驱动电源和红外感应调光器的待机功耗和灵敏度做调整。

SW1的2、3位为断；1、4位为断时，主控芯片U1发射脉冲数为1个；

SW1的2、3位为断；1、4位为通时，主控芯片U1发射脉冲数为1个；

SW1的2、3位为通；1、4位为断时，主控芯片U1发射脉冲数为2个；

SW1的2、3位为通；1、4位为通时，主控芯片U1发射脉冲数为3个。

另外，对于图1和图2中的上述的三极管Q4A、可调电阻RW1A、红外发射及接收管U5、三极管Q5A、分压电阻R9A、电阻R8A以及电阻R10A组成的红外发射接收单元是用于输入信号以作为灯具调光调色的信号源；对于该红外发射接收单元而言，分段切换调色的动作为手在感应区域(即红外感应管U5上方)挥过，LED对应的色温由原来的色温切换为另外一种色温。只要LED灯具是亮灯的状态下，手来回的挥动就会使色温不断的转换，最多可切换N种色温，完成N种色温的切换后可循环重复。譬如，在本应用中，设定三种色温，分别为2000K、3500K和5000K。原来的色温为2000K，切换后为3500K，再切换后为5000K，再切换又恢复为2000K…如此循环。而无级调光的动作为手放在感应区域(即红外感应管U5上方)停留，则LED会在当前色温下，由亮无级调至暗或由暗无级调至亮。手离开感应区域则LED亮度停留不变。欧盟关于待机功耗的ERP要求为：控制器及相关电路在进入关机状态下，功耗须小于0.5W。该调光调色控制器在关机的状态下，该红外发射接收单元不发射脉冲。当红外感应调光器进入开机状态后，发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒、脉宽为100微秒。这种方式既考虑到待机功耗的ERP要求，又解决了调光调色的灵敏度问题。

上述的两个红外发射接收单元的组成部件都一致，区别在于在主控芯片U1的控制下，发射脉冲的方式的不同，从而分成两个红外探头来分别控制灯具的开关以及调光调色。

另外，在本实施例中，上述的输出单元包括连接端口、MOS管Q1以及MOS管Q2，所述MOS管Q1、Q2的栅极与所述主控芯片U1连接，所述MOS管Q1、Q2的漏极分别与连接端口连接，所述MOS管Q1、Q2的源极分别与接地。

另外，在MOS管Q1的源极与漏极之间连接有TVS管TVS1，在MOS管Q2的源极与漏极之间连接有TVS管TVS2，TVS管TVS1与TVS管TVS2分别起到防反接的作用，并且瞬间吸收极大电压，以保证整个输出单元的安全。

另外，MOS管Q2的源极还连接有与主控芯片U1连接的三极管Q3。

上述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，通过两个红外发射感应单元作为信号输入源，将控制灯具开关以及调光调色两个功能的信号输入源分开，通过主控芯片U1控制两个红外发射感应单元的脉冲发射方式，最大程度的减少待机功耗值，满足欧盟ERP标准，采用两个红外发射感应单元也提高了整个控制器的灵敏度，同时兼顾了特殊使用者或特殊灯具的要求和对灵敏度的要求，并且，通过设置调节元件，对调节元件的阻值调节达到红外接收距离的调节，实现感应距离可调，满足不同灯具对感应距离的要求，提高基于双红外探头的感应调光调色控制器的通用性。

另外，本实施例还提供了基于双红外探头的感应调光调色控制方法，该方法包括：

在关机的状态下,其中一个红外发射接收单元的发射脉冲方式为间隔发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射结构单元不发射脉冲；

在进入开机状态后，红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒、脉宽为100微秒的脉冲。

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.基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，包括电源供电单元、两个红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元，所述电源供电单元分别为所述红外发射接收单元、主控芯片U1以及输出单元供电，两个所述红外发射接收单元分别输出信号至主控芯片U1以控制灯具的开关和调光调色，两个所述红外发射接收单元分别包括红外发射模块以及红外接收模块；所述红外发射模块用于发射红外信号，所述红外接收模块用于接收所述红外发射模块的红外反射信号并输入至所述主控芯片U1，所述主控芯片U1输出控制信号控制所述输出单元输出对应的信号。

2.如权利要求1所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述红外接收模块包括发射及接收管U4、三极管Q4以及调节元件，所述三极管Q4的发射极与所述电源供电单元连接，所述三极管Q4的基极与所述发射及接收管U4，所述发射及接收管U4与所述红外发射模块连接，所述三极管Q4的集电极与所述主控芯片U1连接，所述调节元件分别与所述电源供电单元以及所述三极管Q4的基极连接，通过对调节元件的阻值调节达到红外接收距离的调节。

3.如权利要求2所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述调节元件包括可调电阻RW1。

4.如权利要求3所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述红外发射模块包括红外发射及接收管U4以及三极管Q5，所述三极管Q5的基极与所述主控芯片U1连接，所述红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极通过电阻R10连接，所述红外发射及接收管U4的第一端脚与第三端脚接地，所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的基极连接。

5.如权利要求4所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述调节元件的输出端连接于所述红外发射及接收管U4的第四端脚与所述三极管Q4的发射极之间。

6.如权利要求5所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述三极管Q5的基极通过电阻R8与所述主控芯片U1连接。

7.如权利要求4所述的基于双红外探头的感应调光调色控制器，其特征在于，所述红外发射及接收管U4的第二端脚与所述三极管Q5的集电极之间还连接有与电阻R10并联的分压电阻R9。

8.基于双红外探头的感应调光调色控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在关机的状态下,其中一个红外发射接收单元的发射脉冲方式为间隔发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射结构单元不发射脉冲；

在进入开机状态后，红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒，脉宽为100微秒的脉冲，另一红外发射接收单元的发射脉冲的方式转为不间断的发射周期为8.1毫秒、脉宽为100微秒的脉冲。