CN112954844A - 一种灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机 - Google Patents
一种灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机，在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2；控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。本发明通过对定时器的设置实现了精确控制开关管的导通时间和关闭时间，实现了对灯具亮度调节的精确控制，解决了灯具闪烁的问题。
Description
技术领域
本发明属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机。
背景技术
日常家电中的LED照明灯，通常有亮度调节的需求。
目前市面上主要通过单片机控制可控硅来实现对自带驱动LED照明灯的亮度调整。但是，这种控制方式会导致LED照明灯出现亮度不稳定、闪烁的问题，尤其是在目前的油烟机灯具中经常存在这样的问题。
发明内容
本发明提供了一种灯具亮度调节方法，解决了灯具闪烁的问题。
为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种灯具亮度调节方法，在所述灯具的供电回路上串联有开关管，所述调节方法包括：
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期；
控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
进一步的，所述调节方法还包括：通过过零检测电路检测交流电的过零点；在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路；
主控电路在检测到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
又进一步的，在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2之前，所述调节方法还包括：
判断是否有亮度调节需求；
在没有亮度调节需求时，如果要求点亮灯具，则控制开关管导通；如果要求关闭灯具，则控制开关管关断；
在有亮度调节需求时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
更进一步的，所述根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，具体包括：
根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
再进一步的，所述灯具亮度调节方法还包括：
预设亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，具体包括：
调节灯具亮度档位，生成对应的亮度调节信号，设置开关管的导通时间和关断时间，然后在交流电的每半个周期内根据设置的导通时间和关断时间控制开关管的通断；
判断灯具亮度是否符合要求，如果不符合要求，则重新设置导通时间和关断时间，直至灯具亮度符合要求；
如果灯具亮度符合要求，则建立该亮度调节信号、导通时间、关断时间的对应关系。
一种灯具亮度调节电路，包括：
开关管，其串联在灯具的供电回路上；
主控电路，用于
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期；
控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
进一步的，所述灯具亮度调节电路还包括过零检测电路，用于检测交流电的过零点，在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路的检测引脚；
所述主控电路的检测引脚为单边沿接收引脚，只接收上升沿信号或只接收下降沿信号；主控电路的检测引脚接收到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
又进一步的，所述灯具亮度调节电路还包括存储器，用于存储预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系；
所述主控电路还用于根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
更进一步的，所述开关管为MOSFET管。
基于上述灯具亮度调节电路的设计，本发明还提出了一种油烟机，包括灯具以及所述的灯具亮度调节电路。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机，通过对定时器的设置实现了精确控制开关管的导通时间和关闭时间，进而实现了对灯具亮度调节的精确控制，解决了灯具闪烁的问题；而且，本发明的灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机，控制简单、成本低，易于实现。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1是本发明所提出的灯具亮度调节方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明所提出的灯具亮度调节电路的一个实施例的结构图。
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，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
针对现有灯具亮度不稳定、闪烁的问题，本发明提出了一种灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机，保证灯具亮度稳定，避免闪烁。下面，结合具体实施例对灯具亮度调节方法、灯具亮度调节电路及油烟机进行详细说明。
实施例一、
在灯具的供电回路上串联有开关管，开关管导通，灯具的供电回路导通；开关管关断，灯具的供电回路关断；通过控制开关管的通断时间来调节灯具的亮度，开关管的导通时间越长，灯具亮度越高。在本实施例中，开关管为MOSFET管，MOSFET管性能稳定，成本低，性价比高。灯具由220V交流电供电。
本实施例的灯具亮度调节方法，主要包括下述步骤，参见图1所示。
步骤S1：检测每个交流电周期的其中一个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点），在检测到每个交流电周期的其中一个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期。常用的交流电的频率f为50Hz，周期T为20ms。例如，t1=7ms，t2=3ms。
根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，具体包括：在接收到亮度调节信号后，根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，简单方便快速。
对应关系需要提前预设，因此本实施例的灯具亮度调节方法还包括：预设亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，具体包括：
（1）调节灯具亮度档位，生成该档位对应的亮度调节信号，设置开关管的导通时间和关断时间，然后在交流电的每半个周期内根据设置的导通时间和关断时间控制开关管的通断。
（2）判断灯具亮度是否符合要求。
如果灯具亮度不符合要求，则重新设置开关管的导通时间和关断时间，直至灯具亮度符合要求。
如果灯具亮度符合要求，则建立该亮度调节信号、导通时间、关断时间的对应关系，或者建立该亮度档位、亮度调节信号、导通时间、关断时间的对应关系。
每个亮度档位按照上述步骤执行，建立比较准确的对应关系，便于后续查找。
步骤S2：控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断。
步骤S3：定时时间t1/t2到，进入定时中断，进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断。
步骤S4：定时时间t2/t1到，进入定时中断，此时完成了半个周期的开关管控制；进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断。
步骤S5：定时时间t1/t2到，进入定时中断，进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
也就是说，在检测到一个交流电周期的其中一个过零点时，开关管导通t1/关断t2，然后关断t2/导通t1，再然后导通t1/关断t2，然后开关管关断/导通；在检测到下一个交流电周期的其中一个过零点时，开关管导通t1/关断t2，然后关断t2/导通t1，再然后导通t1/关断t2，然后开关管关断/导通；按照上述顺序进行控制。
例如，在检测到一个交流电周期的第二个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，开关管导通t1→关断t2→导通t1→关断；由于t1+t2=T/2，因此，在检测到下一个交流电周期的第二个过零点时，开关管已经关断了t2，此时控制开关管导通t1→关断t2→导通t1→关断；重复上述控制。
或者，在检测到一个交流电周期的第二个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，开关管关断t2→导通t1→关断t2→导通；由于t1+t2=T/2，因此，在检测到下一个交流电周期的第二个过零点时，开关管已经导通了t1，此时控制开关管关断t2→导通t1→关断t2→导通；重复上述控制。
本实施例的灯具亮度调节方法，通过检测过零点以及对定时器的设置实现了精确控制开关管的导通时间和关闭时间，进而实现了对灯具亮度调节的精确控制，解决了灯具闪烁的问题；而且，本实施例的灯具亮度调节方法，控制简单、成本低，易于实现。
本实施例的灯具亮度调节方法，在交流电的正半周期、负半周期精确控制开关管的导通时间和关断时间，使得开关管的通断状态稳定，从而使得灯具亮度稳定，避免灯具闪烁。
对开关管的导通时间和关断时间的控制，即对灯具的开启时间和关闭时间的控制，是通过设置一个定时器，当定时时间到时进入中断来控制的。如果在定时器中采用累加的方式来控制灯具的开启时间和关闭时间，例如，在检测到第一个过零点时，导通开关管，打开定时器，开始计时，在定时器7ms时关断开关管、10ms时导通开关管、17ms时关断开关管、20ms时导通开关管、27ms时关断开关管、30ms时导通开关管、37ms时关断开关管、40ms时导通开关管……，这种方式会导致随着时间的推移，对开关管的控制时间与实际过零点的时间会出现偏差，导致灯具闪烁。而本实施例的调节方法，检测每个交流电周期的过零点，定时器每次进入中断后，重新设置定时时间，可以消除定时误差，可以实现在每个过零点精准控制开关管的通断，避免出现灯具闪烁的问题。
在本实施例中，灯具亮度调节方法还包括：通过过零检测电路检测交流电的过零点；在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路；例如，在检测到负半周期翻转到正半周期时的过零点时，输出上升沿信号至主控电路；在检测到正半周期翻转到负半周期时的过零点时，输出下降沿信号至主控电路。主控电路在检测到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，可以准确开始对开关管的一个控制周期，对开关管的控制周期，也就是一个交流电周期。
而且，主控电路是单边沿触发外部输入中断的芯片，只能检测到上升沿信号或只能检测到下降沿信号；在检测到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，可以准确开始对开关管的一个控制周期。
作为本实施例的另一种优选设计方案，为了简化控制，在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2之前，所述调节方法还包括下述步骤：
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，首先判断是否有亮度调节需求。在没有亮度调节需求时，如果要求点亮灯具，则控制开关管导通；如果要求关闭灯具，则控制开关管关断。在有亮度调节需求时，再根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，然后执行S2～S5。
实施例二、
基于实施例一的灯具亮度调节方法的设计，本实施例二提出了一种灯具亮度调节电路，主要包括主控电路、开关管等，参见图2所示。
开关管，其串联在灯具的供电回路上；开关管导通，灯具的供电回路导通；开关管关断，灯具的供电回路关断；通过控制开关管的通断时间来调节灯具的亮度，开关管的导通时间越长，灯具亮度越高。在本实施例中，开关管为MOSFET管，MOSFET管性能稳定，成本低，性价比高。灯具由220V交流电供电。常用的交流电的频率f为50Hz，周期T为20ms。
主控电路，用于执行下述步骤：
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期；例如，t1=7ms，t2=3ms；
控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
也就是说，主控电路在检测到一个交流电周期的其中一个过零点时，主控电路控制开关管导通t1/关断t2，然后关断t2/导通t1，再然后导通t1/关断t2，然后开关管关断/导通；在检测到下一个交流电周期的其中一个过零点时，开关管导通t1/关断t2，然后关断t2/导通t1，再然后导通t1/关断t2，然后开关管关断/导通；按照上述顺序进行控制。
例如，主控电路在检测到一个交流电周期的第二个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，控制开关管导通t1→关断t2→导通t1→关断；由于t1+t2=T/2，因此，在检测到下一个交流电周期的第二个过零点时，开关管已经关断了t2，此时控制开关管导通t1→关断t2→导通t1→关断；重复上述控制。
或者，主控电路在检测到一个交流电周期的第二个过零点（如负半周期翻转到正半周期时的过零点）时，控制开关管关断t2→导通t1→关断t2→导通；由于t1+t2=T/2，因此，在检测到下一个交流电周期的第二个过零点时，开关管已经导通了t1，此时控制开关管关断t2→导通t1→关断t2→导通；重复上述控制。
本实施例的灯具亮度调节电路，通过检测过零点以及对定时器的设置实现了精确控制开关管的导通时间和关闭时间，进而实现了对灯具亮度调节的精确控制，解决了灯具闪烁的问题；而且，本实施例的灯具亮度调节电路，控制简单、成本低，性能稳定，易于实现。
本实施例的灯具亮度调节电路，在交流电的正半周期、负半周期精确控制开关管的导通时间和关断时间，使得开关管的通断状态稳定，从而使得灯具亮度稳定，避免灯具闪烁。
本实施例的调节电路，检测每个交流电周期的过零点，定时器每次进入中断后，重新设置定时时间，可以消除定时误差，可以实现在每个过零点精准控制开关管的通断，避免出现灯具闪烁的问题。
在本实施例中，为了便于检测交流电的过零点，灯具亮度调节电路还包括过零检测电路，用于检测交流电的过零点，在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路的检测引脚；例如，在检测到负半周期翻转到正半周期时的过零点时，输出上升沿信号；在检测到正半周期翻转到负半周期时的过零点时，输出下降沿信号。
在本实施例中，主控电路是单边沿触发外部输入中断的芯片。主控电路的检测引脚为单边沿接收引脚，只接收上升沿信号或只接收下降沿信号；主控电路的检测引脚接收到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，可以准确开始对开关管的一个控制周期。
因此，在一个交流电周期内，主控电路的检测引脚只接收到一个上升沿信号或者只接收到一个下降沿信号，从而判定检测出一个交流电周期的其中一个过零点。
在本实施例中，灯具亮度调节电路还包括存储器，用于存储预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系；主控电路还用于接收亮度调节信号，然后根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，简单方便快速。
基于上述灯具亮度调节电路的设计，本实施例还提出了一种油烟机，包括灯具以及所述的灯具亮度调节电路，灯具亮度调节电路对灯具进行亮度调节，解决了灯具闪烁的问题，从而提高了油烟机的质量，提升了用户使用体验。
最后应说明的是：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个实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种灯具亮度调节方法，在所述灯具的供电回路上串联有开关管，其特征在于：所述调节方法包括：
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期；
控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
2.根据权利要求1所述的灯具亮度调节方法，其特征在于：所述调节方法还包括：
通过过零检测电路检测交流电的过零点；在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路；
主控电路在检测到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
3.根据权利要求1所述的灯具亮度调节方法，其特征在于：在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2之前，所述调节方法还包括：
判断是否有亮度调节需求；
在没有亮度调节需求时，如果要求点亮灯具，则控制开关管导通；如果要求关闭灯具，则控制开关管关断；
在有亮度调节需求时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
4.根据权利要求1所述的灯具亮度调节方法，其特征在于：所述根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，具体包括：
根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的灯具亮度调节方法，其特征在于：所述灯具亮度调节方法还包括：
预设亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，具体包括：
调节灯具亮度档位，生成对应的亮度调节信号，设置开关管的导通时间和关断时间，然后在交流电的每半个周期内根据设置的导通时间和关断时间控制开关管的通断；
判断灯具亮度是否符合要求，如果不符合要求，则重新设置导通时间和关断时间，直至灯具亮度符合要求；
如果灯具亮度符合要求，则建立该亮度调节信号、导通时间、关断时间的对应关系。
6.一种灯具亮度调节电路，其特征在于：包括：
开关管，其串联在灯具的供电回路上；
主控电路，用于
在检测到每个交流电周期的其中一个过零点时，根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2，t1+t2=T/2，T为交流电的周期；
控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通，设置定时器的定时时间为t2/t1，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管导通/关断，设置定时器的定时时间为t1/t2，打开定时中断；
进入定时中断后，关闭定时中断，控制开关管关断/导通。
7.根据权利要求6所述的灯具亮度调节电路，其特征在于：所述灯具亮度调节电路还包括过零检测电路，用于检测交流电的过零点，在检测到每个交流电周期的两个过零点时，分别输出上升沿信号和下降沿信号至主控电路的检测引脚；
所述主控电路的检测引脚为单边沿接收引脚，只接收上升沿信号或只接收下降沿信号；主控电路的检测引脚接收到上升沿信号或下降沿信号时，判定检测到每个交流电周期的其中一个过零点，然后根据亮度调节信号确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
8.根据权利要求6所述的灯具亮度调节电路，其特征在于：所述灯具亮度调节电路还包括存储器，用于存储预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系；
所述主控电路还用于根据亮度调节信号查询预设的亮度调节信号-导通时间-关闭时间对应关系，以确定开关管的导通时间t1和关断时间t2。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的灯具亮度调节电路，其特征在于：所述开关管为MOSFET管。
10.一种油烟机，包括灯具，其特征在于：还包括如权利要求6至9中任一项所述的灯具亮度调节电路。
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