CN118819224A - 一种基于单片机的功率控制器电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于单片机的功率控制器电路，包括单片机电路、第一恒流源电路、第二恒流源电路、电压跟随器电路、稳压电路和电压转换电路；单片机电路分别与电压跟随器电路、稳压电路和电压转换电路连接，电压跟随器电路与第一恒流源电路连接，稳压电路与第二恒流源电路连接；单片机电路还连接有电位器电路，电位器电路连接有拨码开关；单片机检测输入信号变化，同时把信号反馈给电压跟随器输入端；电压跟随器电路防止LED电源端信号影响单片机输出端信号，稳压电路的作用是限制电压最大幅值不超过10V，电压转换电路将24V电压转换为5V给单片机供电；拨码开关可切换不同档位，第一可调电位器可调整第二档功率，第二可调电位器可调整第三档功率。

Description

一种基于单片机的功率控制器电路

技术领域

本发明涉及功率控制技术领域，尤其涉及一种基于单片机的功率控制器电路。

背景技术

现有的技术方案（如图5所示）为功率控制器的可调电位器一端与拨码开关连接，可调电位器另一端与DIM1+端口连接；但使用这个技术方案，当功率控制器外接无源0-10V调光器时，功率控制器的工作功率会下降；当功率控制器外接有源0-10V调光器时，功率控制器的工作功率会上升；这是一个需要解决的问题，以便更好的使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于单片机的功率控制器电路。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于单片机的功率控制器电路，包括单片机电路、第一恒流源电路、第二恒流源电路、电压跟随器电路、稳压电路和电压转换电路；所述单片机电路分别与所述电压跟随器电路、所述稳压电路和所述电压转换电路连接，所述电压跟随器电路与所述第一恒流源电路连接，所述稳压电路与所述第二恒流源电路连接；所述单片机电路还连接有一电位器电路，所述电位器电路连接有一拨码开关。

优选的，所述单片机电路包括单片机、第八电容、第二电阻和第十六电阻；所述单片机设置有八个引脚，所述第八电容的一端与所述单片机的第一引脚连接，所述第八电容的另一端与所述单片机的第八引脚连接并接地；所述第十六电阻一端与所述单片机的第二引脚连接，所述第十六电阻另一端与所述单片机的第三引脚连接；所述单片机的第五引脚与所述第二电阻连接并接地。

优选的，所述电压跟随器电路包括电压跟随器、第十电容、第十一电容、第十九电阻和第二十电阻；所述电压跟随器的输出端分别与所述第一恒流源电路和所述第十九电阻一端连接，所述电压跟随器的同相输入端分别与所述第十一电容一端连接和所述连接有一第十五电阻，所述第十五电阻与所述单片机的第三引脚连接；所述电压跟随器的反相输入端分别与所述第十九电阻和所述第二十电阻连接，所述第二十电阻和所述第十一电容连接并接地；所述第十电容一端与所述电压跟随器的电源正极连接，所述第十电容另一端接地；所述电压跟随器的电源负极接地。

优选的，所述第一恒流源电路包括第五三极管、第六三极管、第二十九电阻和第三十电阻；所述第五三极管的集电极与所述电压跟随器的输出端连接，所述第五三极管的基极分别与所述第二十九电阻的一端和所述第六三极管的集电极连接；所述第五三极管的发射极分别与所述第六三极管的基极和所述第三十电阻一端连接，所述第六三极管的发射极与所述第三十电阻另一端连接并接地。

优选的，所述稳压电路包括第九稳压光管和第十二电容；所述第九稳压光管和所述第十二电容并联，所述第九稳压光管和所述第十二电容一端均与所述单片机的第七引脚连接，所述第九稳压光管和所述第十二电容另一端接地。

优选的，所述第二恒流源电路包括第三三极管、第四三极管、第一电阻和第二十七电阻；所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的集电极和所述第二十七电阻一端连接，所述第三三极管的集电极和所述第二十七电阻另一端连接；所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的基极和所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端和所述第四三极管的发射极并联并通过第二十三电阻与所述单片机的第七引脚连接。

优选的，所述电压转换电路包括第三稳压管、第八二极管、第一有极性电容和第九电容；所述第三稳压管的输入端分别与所述第八二极管的正极、所述第一有极性电容正极连接，所述第八二极管的负极连接有一电源接口；所述第三稳压管的输出端分别与所述第九电容一端和所述单片机的第一引脚连接，所述第九电容另一端、所述第三稳压管接地端和所述第一有极性电容的负极连接并接地。

优选的，所述电位器电路包括第一可调电位器、第二可调电位器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第二电容；所述拨码开关上设置有八个引脚，所述第一可调电位器和所述第二可调电位器并联；所述第一可调电位器一端与所述拨码开关的第一引脚连接，所述第一可调电位器另一端与所述第五电阻连接；所述第二可调电位器一端与所述拨码开关的第三引脚连接，所述第二可调电位器另一端与所述第五电阻连接；所述第五电阻一端分别与所述第三电阻、所述第四电阻和所述第二电容连接，所述第二电容接地，所述第四电阻与所述单片机的第四引脚连接。

优选的，所述功率控制器电路还包括DIM1+端口和DIM-端口；所述DIM1+端口通过所述第二十二电阻分别与所述电压跟随器的输出端和所述第五三极管的集电极连接，所述DIM-端口接地。

优选的，所述功率控制器电路还包括DIM2+端口和DIM1-端口；所述DIM2+端口通过所述第二十三电阻与所述单片机的第七引脚连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

本发明设计一种基于单片机的功率控制器电路，单片机检测输入信号变化，同时把信号反馈给电压跟随器输入端；电压跟随器电路防止LED电源端信号影响单片机输出端信号，第一恒流源电路的作用是拉0-10V LED电源调光线的电流，稳压电路的作用是限制电压最大幅值不超过10V，第二恒流源电路的作用是给无源0-10V调光器灌电流，电压转换电路将24V电压转换为5V，给单片机供电；通过拨码开关可切换不同档位，通过第一可调电位器可调整第二档功率，通过第二可调电位器可调整第三档功率。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明提出的电路原理图；

图2为本发明提出的电压转换电路的电路图；

图3为本发明提出的三档功率控制器的示意图；

图4为本发明提出的接线原理图；

图5为本发明提出的现有技术方案的电路图。

图例说明：

1、单片机电路，2、第一恒流源电路，3、第二恒流源电路，4、电压跟随器电路，5、稳压电路，6、电压转换电路，7、电位器电路，SW1、拨码开关，U3、第三稳压管，U4、单片机，U5、电压跟随器，Q3、第三三极管，Q4、第四三极管，Q5、第五三极管，Q6、第六三极管，D9、第九稳压光管，RM、第一可调电位器，RL、第二可调电位器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；此外，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4所示，一种基于单片机的功率控制器电路，包括单片机电路1、第一恒流源电路2、第二恒流源电路3、电压跟随器电路4、稳压电路5和电压转换电路6；单片机电路1分别与电压跟随器电路4、稳压电路5和电压转换电路6连接，电压跟随器电路4与第一恒流源电路2连接，稳压电路5与第二恒流源电路3连接；单片机电路1还连接有一电位器电路7，电位器电路7连接有一拨码开关SW1。

其中，单片机电路1包括单片机U4、第八电容C8、第二电阻R2和第十六电阻R16；单片机U4设置有八个引脚，第八电容C8的一端与单片机U4的第一引脚连接，第八电容C8的另一端与单片机U4的第八引脚连接并接地；第十六电阻R16一端与单片机U4的第二引脚连接，第十六电阻R16另一端与单片机U4的第三引脚连接；单片机U4的第五引脚与第二电阻R2连接并接地；单片机U4的第一引脚为电源正极端，第二引脚为输出补偿端，第三引脚为输出端，第四引脚为设置最大功率端，第五引脚为光感检测端，第六引脚为输入DIM信号端，第七引脚为输入PWM信号端，第八引脚为电源负极端；单片机U4检测输入信号变化，同时把信号反馈给电压跟随器U5输入端。

电压跟随器电路4包括电压跟随器U5、第十电容C10、第十一电容C11、第十九电阻R19和第二十电阻R20；电压跟随器U5的输出端分别与第一恒流源电路2和第十九电阻R19一端连接，电压跟随器U5的同相输入端分别与第十一电容C11一端连接和连接有一第十五电阻R15，第十五电阻R15与单片机U4的第三引脚连接；电压跟随器U5的反相输入端分别与第十九电阻R19和第二十电阻R20连接，第二十电阻R20和第十一电容C11连接并接地；第十电容C10一端与电压跟随器U5的电源正极连接，第十电容C10另一端接地；电压跟随器U5的电源负极接地；电压跟随器电路4防止LED电源端信号影响单片机U4输出端信号。

第一恒流源电路2包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第二十九电阻R29和第三十电阻R30；第五三极管Q5的集电极与电压跟随器U5的输出端连接，第五三极管Q5的基极分别与第二十九电阻R29的一端和第六三极管Q6的集电极连接；第五三极管Q5的发射极分别与第六三极管Q6的基极和第三十电阻R30一端连接，第六三极管Q6的发射极与第三十电阻R30另一端连接并接地；电流大小取决于R30，电流=Vbe/R30，第一恒流源电路2的作用是拉0-10V LED电源调光线的电流。

稳压电路5包括第九稳压光管D9和第十二电容C12；第九稳压光管D9和第十二电容C12并联，第九稳压光管D9和第十二电容C12一端均与单片机U4的第七引脚连接，第九稳压光管D9和第十二电容C12另一端接地；稳压电路的作用是限制电压最大幅值不超过10V。

第二恒流源电路3包括第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电阻R1和第二十七电阻R27；第三三极管Q3的基极分别与第四三极管Q4的集电极和第二十七电阻R27一端连接，第三三极管Q3的集电极和第二十七电阻R27另一端连接；第三三极管Q3的发射极分别与第四三极管Q4的基极和第一电阻R1一端连接，第一电阻R1另一端和第四三极管Q4的发射极并联并通过第二十三电阻R23与单片机U4的第七引脚连接；电流大小取决于R31，电流=Vbe/R31，第二恒流源电路3的作用是给无源0-10V调光器灌电流。

电压转换电路6包括第三稳压管U3、第八二极管D8、第一有极性电容C1和第九电容C9；第三稳压管U3的输入端分别与第八二极管D8的正极、第一有极性电容C1正极连接，第八二极管D8的负极连接有一电源接口；第三稳压管U3的输出端分别与第九电容C9一端和单片机U4的第一引脚连接，第九电容C9另一端、第三稳压管U3接地端和第一有极性电容C1的负极连接并接地；电压转换电路6将24V电压转换为5V，给单片机供电。

电位器电路7包括第一可调电位器RM、第二可调电位器RL、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2；拨码开关SW1上设置有八个引脚，第一可调电位器RM和第二可调电位器RL并联；第一可调电位器RM一端与拨码开关SW1的第一引脚连接，第一可调电位器RM另一端与第五电阻R5连接；第二可调电位器RL一端与拨码开关SW1的第三引脚连接，第二可调电位器RL另一端与第五电阻R5连接；第五电阻R5一端分别与第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2连接，第二电容C2接地，第四电阻R4与单片机U4的第四引脚连接；拨码开关为三档拨码开关，其中最大档功率不可调，第二档和第三档功率可调；第一可调电位器RM电位器可以调节第二档功率，第二可调电位器RL电位器可以调节第三档功率。

功率控制器电路还包括DIM1+端口和DIM-端口；DIM1+端口通过第二十二电阻R22分别与电压跟随器U5的输出端和第五三极管Q5的集电极连接，DIM-端口接地；功率控制器电路还包括DIM2+端口和DIM1-端口；DIM2+端口通过第二十三电阻R23与单片机U4的第七引脚连接；DIM-端口接0-10V LED调光电源的DIM-，DIM1+端口接0-10V LED调光电源的DIM+；DIM2+端口外接0-10V调光器或者微波感应器DIM+。

一具体实施例中，功率控制器应用在0-10V上面，功率可调的灯上面，要求0-10V电源有12V辅助电源，功率控制器的DIM1+端口和DIM1-端口接电源的紫色线和粉色线，功率控制器的DIM2+端口和DIM-端口接0-10V调光器或者微波；假如整灯功率是100W，最大档功率100W，第二档功率要求80W，第三档功率要求60W；通过拨码开关SW1可切换不同档位，通过第一可调电位器RM可调整第二档功率，通过第二可调电位器RL可调整第三档功率；当多个电源并联时，调光线电流较大，通过第五三极管Q5和第六三极管Q6拉电流；有些0-10V调光器需要的电流比较大，通过第三三极管Q3和第四三极管Q4灌电流给0-10V调光器。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，包括单片机电路、第一恒流源电路、第二恒流源电路、电压跟随器电路、稳压电路和电压转换电路；所述单片机电路分别与所述电压跟随器电路、所述稳压电路和所述电压转换电路连接，所述电压跟随器电路与所述第一恒流源电路连接，所述稳压电路与所述第二恒流源电路连接；所述单片机电路还连接有一电位器电路，所述电位器电路连接有一拨码开关。

2.根据权利要求1所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述单片机电路包括单片机、第八电容、第二电阻和第十六电阻；所述单片机设置有八个引脚，所述第八电容的一端与所述单片机的第一引脚连接，所述第八电容的另一端与所述单片机的第八引脚连接并接地；所述第十六电阻一端与所述单片机的第二引脚连接，所述第十六电阻另一端与所述单片机的第三引脚连接；所述单片机的第五引脚与所述第二电阻连接并接地。

3.根据权利要求2所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述电压跟随器电路包括电压跟随器、第十电容、第十一电容、第十九电阻和第二十电阻；所述电压跟随器的输出端分别与所述第一恒流源电路和所述第十九电阻一端连接，所述电压跟随器的同相输入端分别与所述第十一电容一端连接和所述连接有一第十五电阻，所述第十五电阻与所述单片机的第三引脚连接；所述电压跟随器的反相输入端分别与所述第十九电阻和所述第二十电阻连接，所述第二十电阻和所述第十一电容连接并接地；所述第十电容一端与所述电压跟随器的电源正极连接，所述第十电容另一端接地；所述电压跟随器的电源负极接地。

4.根据权利要求3所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述第一恒流源电路包括第五三极管、第六三极管、第二十九电阻和第三十电阻；所述第五三极管的集电极与所述电压跟随器的输出端连接，所述第五三极管的基极分别与所述第二十九电阻的一端和所述第六三极管的集电极连接；所述第五三极管的发射极分别与所述第六三极管的基极和所述第三十电阻一端连接，所述第六三极管的发射极与所述第三十电阻另一端连接并接地。

5.根据权利要求4所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述稳压电路包括第九稳压光管和第十二电容；所述第九稳压光管和所述第十二电容并联，所述第九稳压光管和所述第十二电容一端均与所述单片机的第七引脚连接，所述第九稳压光管和所述第十二电容另一端接地。

6.根据权利要求5所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述第二恒流源电路包括第三三极管、第四三极管、第一电阻和第二十七电阻；所述第三三极管的基极分别与所述第四三极管的集电极和所述第二十七电阻一端连接，所述第三三极管的集电极和所述第二十七电阻另一端连接；所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的基极和所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端和所述第四三极管的发射极并联并通过第二十三电阻与所述单片机的第七引脚连接。

7.根据权利要求6所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第三稳压管、第八二极管、第一有极性电容和第九电容；所述第三稳压管的输入端分别与所述第八二极管的正极、所述第一有极性电容正极连接，所述第八二极管的负极连接有一电源接口；所述第三稳压管的输出端分别与所述第九电容一端和所述单片机的第一引脚连接，所述第九电容另一端、所述第三稳压管接地端和所述第一有极性电容的负极连接并接地。

8.根据权利要求7所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述电位器电路包括第一可调电位器、第二可调电位器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第二电容；所述拨码开关上设置有八个引脚，所述第一可调电位器和所述第二可调电位器并联；所述第一可调电位器一端与所述拨码开关的第一引脚连接，所述第一可调电位器另一端与所述第五电阻连接；所述第二可调电位器一端与所述拨码开关的第三引脚连接，所述第二可调电位器另一端与所述第五电阻连接；所述第五电阻一端分别与所述第三电阻、所述第四电阻和所述第二电容连接，所述第二电容接地，所述第四电阻与所述单片机的第四引脚连接。

9.根据权利要求8所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述功率控制器电路还包括DIM1+端口和DIM-端口；所述DIM1+端口通过所述第二十二电阻分别与所述电压跟随器的输出端和所述第五三极管的集电极连接，所述DIM-端口接地。

10.根据权利要求9所述一种基于单片机的功率控制器电路，其特征在于，所述功率控制器电路还包括DIM2+端口和DIM1-端口；所述DIM2+端口通过所述第二十三电阻与所述单片机的第七引脚连接。