CN108289358A - 一种兼容多重调光信号的调光电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种兼容多重调光信号的调光电路及方法，通过提供一个包含极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路的调光电路，使得接口可以同时兼容DALI调光信号、脉宽调制调光信号、市电调光信号，进而调光信号可以转换为线性的类比电压输出或PWM输出，作为传统灯具上调光驱动电路的调光控制信号，解决了现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

Description

一种兼容多重调光信号的调光电路及方法

技术领域

本发明涉及调光照明电源设计领域，尤其涉及一种兼容多重调光信号的调光电路及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，为满足人们的多样化需求、节省能源及降低照明装置对电力供应造成的负担，具有调光、调色通信功能的智能LED照明产品得到广泛使用。

目前，市面上有多种调光协议，且各调光协议往往互不兼容，因此调光驱动电路需要采用不同的电路输入设计，才能正确接收不同的调光信号，如DALI调光协议，需要依托DALI总线进行DALI信号的传递；如脉冲宽度调制调光方式，市面上常采用数百至数千赫兹的占空比可调PWM信号；如市电信号调光，指一种按压调光方式，通过按压按键接通输入的市电信号，计算市电信号接入时间来实现调光，现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种兼容多重调光信号的调光电路及方法，用于解决现有三种调光信号为常用的照明产品(如LED灯)调光信号，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

本发明提供的一种兼容多重调光信号的调光电路，包括：

极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路；

所述极性转换电路包括输入端和输出端，所述输入端为多重调光信号的输入接口，用于输入调光信号；

所述降压恒流电路，耦接于所述极性转换电路的输出端和地之间；

所述隔离电路，耦接于所述降压恒流电路与微控制器端之间；

所述微控制器包括：识别引脚和类比PWM输出引脚，所述识别引脚耦接于所述隔离电路一端，所述类比PWM输出引脚藕接于输出接口电路或直接藕接于输出端；

所述输出接口电路，耦接于所述微控制器的类比PWM输出引脚与所述多重调光信号的输出接口之间。

优选地，所述极性转换电路的输入端的数量为两个。

优选地，所述调光信号具体为：DALI调光信号、脉冲宽度调制调光信号或市电调光信号。

优选地，所述输出接口电路为驱动电路。

优选地，所述输出接口电路为低通滤波电路。

本发明提供的一种兼容多重调光信号的调光方法，基于上述所述的任意一种兼容多重调光信号的调光电路，包括：

采集微控制器的识别引脚上的电平信号；

所述DALI调光信号经过极性变换电路后，在所述多重调光信号的输出接口上输出经过所述光耦隔离电路得到的与所述DALI调光信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的调光信号。识别引脚采集信号周期的时间值，若所述时间值等于第一预设值，则确定所述调光信号为DALI调光信号，执行相应DALI调光指令；

所述脉冲宽度调制调光信号经过极性变换电路后，在所述多重调光信号的输出接口上输出经过所述光耦隔离电路得到的与所述输入脉宽调制信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的PWM信号，识别引脚采集信号周期时间值，若所述时间值大于第一预设值且小于第二预设值，则确定所述调光信号为脉冲宽度调制调光信号；

调光信号经过所述极性转换电路后得到频率为50Hz或60Hz的脉冲信号，经过所述降压定电流线路和所述光耦隔离电路后，在所述多重调光信号的输出与所述市电调光信号周期一致且电平与微控制器引脚兼容的脉冲波形，识别引脚采集信号周期时间值，若所述时间值大于第二预设值，则确定所述调光信号为市电调光信号。

优选地，所述第一预设值为833μs。

优选地，所述第二预设值为16ms。

优选地，所述微控制器具体为MCU、ARM、FPGA或DSP。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种兼容多重调光信号的调光电路，包括：极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路；所述极性转换电路包括输入端和输出端，所述输入端为多重调光信号的输入接口，用于输入调光信号；所述降压恒流电路，耦接于所述极性转换电路的输出端和地之间；所述隔离电路，耦接于所述降压恒流电路与微控制器端之间；所述微控制器包括：识别引脚和类比PWM输出引脚，所述识别引脚耦接于所述隔离电路一端，所述类比PWM输出引脚藕接于输出接口电路或直接藕接于输出端；所述输出接口电路，耦接于所述微控制器的类比PWM输出引脚与所述多重调光信号的输出接口之间。

本发明中，通过提供一个包含极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路的调光电路，使得接口可以同时兼容DALI调光信号、脉宽调制调光信号、市电调光信号，进而所述调光信号可以转换为线性的类比电压输出或PWM输出，作为传统灯具上调光驱动电路的调光控制信号，解决了现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种兼容多重调光信号的调光电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种兼容多重调光信号的调光方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种兼容多重调光信号的调光电路及方法，解决了现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种兼容多重调光信号的调光电路的一个实施例，包括：

极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路；

极性转换电路包括输入端和输出端，输入端为多重调光信号的输入接口，用于输入调光信号；

降压恒流电路，耦接于极性转换电路的输出端和地之间；

隔离电路，耦接于降压恒流电路与微控制器端之间；

微控制器包括：识别引脚和类比PWM输出引脚，识别引脚耦接于隔离电路一端，类比PWM输出引脚藕接于输出接口电路或直接藕接于输出端；

输出接口电路，耦接于微控制器的类比PWM输出引脚与多重调光信号的输出接口之间。

可选地，极性转换电路的输入端的数量为两个。

可选地，调光信号具体为：DALI调光信号、脉冲宽度调制调光信号或市电调光信号。

可选地，输出接口电路为驱动电路。

可选地，输出接口电路为低通滤波电路。

需要说明的是，在照明调光领域，常见的调光控制器与其产生的控制信号主要分为如下三种：

(1)DALI调光信号：

DALI是数字可寻址调光接口，是一种调光技术和标准。DALI主机通过DALI总线向DALI从机发出DALI调光指令或数据，该调光指令或数据是以固定一比特周期为833μs，波特率为1200bps的曼彻斯特码组成，每个比特数据由分别都是416μs的一个高电平和一个低电平组成，其中高电平范围为9V～22V，典型值为16V，低电平范围为-6.5～6.5V，典型值为0V。

(2)脉冲宽度调制信号:

脉冲宽度调制信号通常为10V～24V之间的PWM信号，其不同的占空比代表了不同的调光亮度等级。虽然各照明厂家对脉冲宽度调制信号的具体规格的制定不统一，但其PWM频率通常在100Hz～1KHz之间。因此，调光信号是不间断的波形周期为1ms～10ms的PWM信号。

(3)市电调光信号：

市电调光信号即将市电L、N线直接接入调光接口中，通过外接一个按键来控制市电输入的通断，并通过计算市电的接通时间来进行调光控制。各厂家对市电调光信号的调光协议略有不同，但其本质上都是接入市电信号，并根据按压时间长短，直接调整亮度。且市电的全范围输入电压为85V～265V，频率为50Hz或60Hz，即周期为20ms或16ms的正弦波。

请参阅1图，为兼容DALI等多重调光信号的调光接口电路，调光接口电路包含了极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器及输出电路，可选地，极性转换电路可替换为整流电路。

其中，调光信号通过IN1和IN2端输入，类比输出电压或PWM输出信号通过OUT端输出；

当调光端口输入DALI调光信号时，调光信号经过极性变换电路后，经过光耦隔离电路后得波形周期一致、电平与微控制引脚兼容的调光信号。微控制器的识别引脚上的信号特征，满足特定的DALI传输序列，即可建立DALI调光通信机制；

当调光端口输入脉宽调制调光信号时，调光信号经过极性变换电路后，经过光耦隔离电路得到与输入脉宽调制信号波形周期一致、电平与微控制器引脚兼容的PWM信号。此时微控制器引脚上的信号特征，为不间断的固定频率及占空比的PWM信号，则根据其占空比进行类比输出PWM信号和类比输出电压的调节；

当调光端口输入市电信号时，调光信号经过整流电路后即得到频率为50Hz或60Hz的脉冲信号。经过降压定电流线路及光耦隔离电路后，在微控制器一端获得与输入市电信号周期相一致或周期有略小偏差、电平与微控制器引脚兼容的脉冲波形；

本发明实施例提供的一种兼容多重调光信号的调光电路，包括：极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路；极性转换电路包括输入端和输出端，输入端为多重调光信号的输入接口，用于输入调光信号；降压恒流电路，耦接于极性转换电路的输出端和地之间；隔离电路，耦接于降压恒流电路与微控制器端之间；微控制器包括：识别引脚和类比PWM输出引脚，识别引脚耦接于隔离电路一端，类比PWM输出引脚藕接于输出接口电路或直接藕接于输出端；输出接口电路，耦接于微控制器的类比PWM输出引脚与多重调光信号的输出接口之间通过提供一个包含极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路的调光电路，使得接口可以同时兼容DALI调光信号、脉宽调制调光信号、市电调光信号，进而调光信号可以转换为线性的类比电压输出或PWM输出，作为传统灯具上调光驱动电路的调光控制信号，解决了现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

以上是对一种兼容多重调光信号的调光电路的一个实施例进行的描述，下面将对一种兼容多重调光信号的调光方法的一个实施例进行详细的描述。

参照图2，本发明提供的一种兼容多重调光信号的调光方法的一个实施例，包括：

S201：采集微控制器的识别引脚上的电平信号；

可选地，微控制器识别引脚上电平信号为接口所接入调光信号经过调光接口后接入到微控制器引脚的信号，该信号为与接入调光信号频率一致的脉冲信号；

S202：DALI调光信号经过极性变换电路后，在多重调光信号的输出接口上输出经过光耦隔离电路得到的与DALI调光信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的调光信号。识别引脚采集信号周期的时间值，若时间值等于第一预设值，则确定调光信号为DALI调光信号，执行相应DALI调光指令；

可选地，一个DALI信号周期为833μs，此步骤用于判断输入调光信号是否为DALI调光信号，若DALI信号检测计数器值为833μs，判断结果为“否”，则代表该信号不为DALI信号；反之，判断结果为“是”，代表该信号为DALI信号；

S203：脉冲宽度调制调光信号经过极性变换电路后，在多重调光信号的输出接口上输出经过光耦隔离电路得到的与输入脉宽调制信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的PWM信号，识别引脚采集信号周期时间值，若时间值大于第一预设值且小于第二预设值，则确定调光信号为脉冲宽度调制调光信号；

可选地，脉冲宽度调制调光信号的周期为1ms～10ms，此步骤用于判断输入调光信号是否为PWM调光信号，若PWM信号检测计数器值超过10ms，判断结果为“否”，则代表该信号不为脉冲宽度调制调光信号；反之，判断结果为“是”，代表该信号为脉冲宽度调制调光信号；

S204：调光信号经过极性转换电路后得到频率为50Hz或60Hz的脉冲信号，经过降压定电流线路和光耦隔离电路后，在多重调光信号的输出与市电调光信号周期一致且电平与微控制器引脚兼容的脉冲波形，识别引脚采集信号周期时间值，若时间值大于第二预设值，则确定调光信号为市电调光信号；

执行市电调光信号处理子程序。市电调光信号经调光接口后在微控制器识别引脚上为20ms或16ms的脉冲信号，当步骤S204所得结果为“否”时，表示该信号为市电调光信号，则执行市电调光信号处理子程序。可选地，第一预设值为833μs；

可选地，第二预设值为16ms；

可选地，微控制器具体为MCU、ARM、FPGA或DSP；

本发明实施例包括：采集微控制器的识别引脚上的电平信号；DALI调光信号经过极性变换电路后，在多重调光信号的输出接口上输出经过光耦隔离电路得到的与DALI调光信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的调光信号。识别引脚采集信号周期的时间值，若时间值等于第一预设值，则确定调光信号为DALI调光信号，执行相应DALI调光指令；脉冲宽度调制调光信号经过极性变换电路后，在多重调光信号的输出接口上输出经过光耦隔离电路得到的与输入脉宽调制信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的PWM信号，识别引脚采集信号周期时间值，若时间值大于第一预设值且小于第二预设值，则确定调光信号为脉冲宽度调制调光信号；调光信号经过极性转换电路后得到频率为50Hz或60Hz的脉冲信号，经过降压定电流线路和光耦隔离电路后，在多重调光信号的输出与市电调光信号周期一致且电平与微控制器引脚兼容的脉冲波形，识别引脚采集信号周期时间值，若时间值大于第二预设值，则确定调光信号为市电调光信号，本发明实施例通过，解决了现有三种常用照明产品(如LED灯)调光电路的兼容性问题，传统灯具往往需要单独设计对应的调光接口才能正常接收上述调光信号，否则传统灯具将无法正确进行调光或造成损毁，因此，设计一种能兼容上述调光信号的接口来减少电路体积、节省设计成本及提升产品性能是本领域技术人员需要解决的技术问题。

本实施例中的具体实施方式已在上述实施例中说明，这里不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的模块实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种兼容多重调光信号的调光电路，其特点在于，包括：

极性转换电路、降压恒流电路、隔离电路、微控制器和输出接口电路；

所述极性转换电路包括输入端和输出端，所述输入端为多重调光信号的输入接口，用于输入调光信号；

所述降压恒流电路，耦接于所述极性转换电路的输出端和地之间；

所述隔离电路，耦接于所述降压恒流电路与微控制器端之间；

所述微控制器包括：识别引脚和类比PWM输出引脚，所述识别引脚耦接于所述隔离电路一端，所述类比PWM输出引脚藕接于输出接口电路或直接藕接于输出端；

所述输出接口电路，耦接于所述微控制器的类比PWM输出引脚与所述多重调光信号的输出接口之间。

2.根据权利要求1所述的兼容多重调光信号的调光电路，其特征在于，所述极性转换电路的输入端的数量为两个。

3.根据权利要求2所述的兼容多重调光信号的调光电路，其特征在于，所述调光信号具体为：DALI调光信号、脉冲宽度调制调光信号或市电调光信号。

4.根据权利要求3所述的兼容多重调光信号的调光电路，其特征在于，所述输出接口电路为驱动电路。

5.根据权利要求4所述的兼容多重调光信号的调光电路，其特征在于，所述输出接口电路为低通滤波电路。

6.一种兼容多重调光信号的调光方法，基于权利要求1至5所述的任意一种兼容多重调光信号的调光电路，其特点在于，包括：

采集微控制器的识别引脚上的电平信号；

所述DALI调光信号经过极性变换电路后，在所述多重调光信号的输出接口上输出经过所述光耦隔离电路得到的与所述DALI调光信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的调光信号，识别引脚采集信号周期的时间值，若所述时间值等于第一预设值，则确定所述调光信号为DALI调光信号，执行相应DALI调光指令；

所述脉冲宽度调制调光信号经过极性变换电路后，在所述多重调光信号的输出接口上输出经过所述光耦隔离电路得到的与所述输入脉宽调制信号波形周期一致且电平与微控制器引脚兼容的PWM信号，识别引脚采集信号周期时间值，若所述时间值大于第一预设值且小于第二预设值，则确定所述调光信号为脉冲宽度调制调光信号；

调光信号经过所述极性转换电路后得到频率为50Hz或60Hz的脉冲信号，经过所述降压定电流线路和所述光耦隔离电路后，在所述多重调光信号的输出与所述市电调光信号周期一致且电平与微控制器引脚兼容的脉冲波形，识别引脚采集信号周期时间值，若所述时间值大于第二预设值，则确定所述调光信号为市电调光信号。

7.根据权利要求6所述的兼容多重调光信号的调光方法，其特征在于，所述第一预设值为833μs。

8.根据权利要求7所述的兼容多重调光信号的调光方法，其特征在于，所述第二预设值为16ms。

9.根据权利要求8所述的兼容多重调光信号的调光方法，其特征在于，所述微控制器具体为MCU、ARM、FPGA或DSP。