CN1949948B - 可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器，包括荧光灯调光部分和档位控制部分，所述档位控制部分包括档位信息采集部分和档位信息处理部分，其中：所述档位信息采集部分用于采集人为输入的档位信息；所述档位信息处理部分用于处理档位信息采集部分采集到的档位信息，并输出用于调节荧光灯亮度的电压信号；所述荧光灯调光部分根据档位信息处理部分输出的电压信号控制荧光灯的亮度。本发明的显著特点在于：采集到的档位信息经档位信息处理部分处理后，得到的模拟电压信号可控制荧光灯调光部分使荧光灯的亮度变化与档位控制部分采集到的档位信息成线性正比关系，使调光操作更加符合人的操作习惯。
Description
技术领域
本发明涉及电子镇流器领域，特别涉及一种可调节荧光灯亮度的电子镇流器。
背景技术
目前，市场上推出的具有荧光灯亮度调节功能的电子镇流器，大多采用荧光灯专用调光集成电路实现调光功能，这些可调光镇流器根据输入控制电压的大小来调节荧光灯的亮度：使荧光灯流过和控制电压成正比的灯电流，或使荧光灯消耗和控制电压成正比的功率来实现调光目的。但是，由于荧光灯的亮度不随灯电流线性变化，也不随荧光灯消耗的功率线性变化，而且各种荧光灯的特性也有所差异，因而，现有的可调光电子镇流器难以实现线性的调光操作，增加了操作难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现线性调节荧光灯亮度的电子镇流器，使调光操作更加符合人的操作习惯。
本发明所采用的技术方案：一种可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器，包括荧光灯调光部分和档位控制部分，所述档位控制部分包括档位信息采集部分和档位信息处理部分，其中：所述档位信息采集部分用于采集人为输入的档位信息；所述档位信息处理部分用于处理档位信息采集部分采集到的档位信息，并输出用于调节荧光灯亮度的电压信号；所述荧光灯调光部分根据档位信息处理部分输出的电压信号控制荧光灯的亮度。
上述荧光灯的亮度与档位控制部分采集到的档位信息数据量成线性关系。
上述档位信息采集部分采集到的档位信息以数字信号方式传给档位信息处理部分。上述档位信息处理部分输出的用于调节荧光灯亮度的电压信号为模拟信号。
上述档位信息处理部分包括一单片机，该单片机处理器分析由档位信息采集部分输入的档位信息，并通过指令查表方式调出相应档位的控制量，所述控制量经数模转换电路生成用于调节荧光灯亮度的模拟电压信号。
上述档位信息的输入装置可以是按键，或编码器，或光栅轮和光电器件的组合。
本发明通过档位信息采集部分采集由按键、编码器或光栅轮和光电器件的组合输入的档位信号，并通过档位信息处理部分将档位信息采集部分采集到的档位信息处理成荧光灯调光部分可识别的模拟电压信号，荧光灯调光部分根据档位信息处理部分输出的模拟电压信号控制荧光灯的亮度。其显著特点在于：采集到的档位信息经档位信息处理部分处理后，得到的模拟电压信号可控制荧光灯调光部分使荧光灯的亮度变化与档位控制部分采集到的档位信息成线性正比关系。使调光操作更加符合人的操作习惯。
附图说明
图1为本发明的部分结构原理图；
图2为本发明档位信息采集部分采集到的档位信息数字量与荧光灯亮度的关系图；
图3是当前市场上绝大部分可调节荧光灯亮度的电子镇流器电路结构原理图；
图4是当前市场上绝大部分可调节荧光灯亮度的电子镇流器输入的灯亮度控制电压与荧光灯亮度的关系图；
图5为本发明之实施实例一的电路原理图；
图6为本发明之实施实例二的电路原理图；
图7为本发明之实施实例三的电路原理图；
图8为本发明之实施实例一至三中的荧光灯调光部分C的原理图；
图9为实施实例一中按键S2的按下时间和档位信息数值关系图；
图10为实施实例一中按键S3的按下时间和档位信息数值的关系图；
图11为档位信息数值和档位信息处理部分输出的控制电压的关系图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器包括档位信息采集部分A、档位信息处理部分B、荧光灯调光部分C，L是荧光灯。所述档位信息采集部分A用于采集人为输入的档位信息；档位信息处理部分B根据档位信息采集部分A传来的档位信息转换为荧光灯调光部分部分C可以识别的模拟电压信号，由荧光灯调光部分部分C调节荧光灯L的亮度变化。利用上述电子镇流器，使用足够多的档位，即可对荧光灯实现连续的亮度调节操作。
图2是本发明档位信息采集部份采集到的档位信息数字量与荧光灯亮度的关系图。由图可见，档位信息采集部份采集到的档位信息数字量与荧光灯亮度成正比关系。
图3是当前市场上大绝大部分可调节荧光灯亮度的电子镇流器电路结构原理图，它由档位信息采集部分E和调光部分F组成，L是荧光灯。其档位信息采集部分E使用电位器采集到人为输入的档位信息；其调光部分F的原理与本发明的调光部分C相同。如图所示，它和本发明的不同在于没有档位信息处理部分。
图4是图3所示的电子镇流器的档位信息采集部分E采集到的电压信号和荧光灯亮度的关系图。由图可见，信息采集部分E采集到的电压信号和荧光灯亮度成非线线关系。
本发明和图3所示的电子镇流器调光效果不同的原因在于本发明使用了档位信息处理部分B作为线性校正。
以下通过具体实施实例详细介绍本发明的原理：
实施实例一：
如图5所示为使用按键调节荧光灯亮度的电路图，荧光灯L与荧光灯调光部分C连接，档位控制部分包括用于输入档位信息用的按键S2、S3，以及处理档位信息的单片机IC1(采用78 P153)，单片机IC1通过检测按键S2、S3被按下的时间得到相应的档位信息。按键S2用于增高亮度，当按下按键S2时，荧光灯L的亮度随时间线性增高；按键S3用于降低亮度，当按下按键S3时，荧光灯L的亮度随时间线性降低。
另外，还包括稳压集成电路IC2(采用FS8841)，用来给单片机IC1提供工作电压，电容C1用于电源滤波。按键S1用于开灯和关灯，三极管Q1、Q2，电阻R1、R2、R3用于控制荧光灯L的开启和关闭，单片机IC1检测按键S1得到开灯或关灯的信息，并从端口输出控制信号。当开灯时单片机IC1的端口输出高电平，使三极管Q2导通并通过结点P20给荧光灯调光部分C提供工作电压；当关灯时单片机IC1端口输出低电平，使三极管Q2截止，荧光灯调光部分C停止工作。结点P10用于给荧光灯调光部分C提供控制电压。
实施实例二：
如图6所示为使用编码器调节荧光灯亮度的电路图，编码器KS代替了图5中的按键S2、S3，当编码器KS被转动时，它将产生两组相位不同的信号，单片机IC1通过检测这两组信号的相位和脉冲数量即可知道编码轮KS的转动方向和角度，从而采集到档位信息。图中还包括开、关灯按键S1等外围电路，其作用和工作原理与实施实例一中所述相同，在此不再论述。
实施实例三：
如图7所示为使用光栅轮和光电器件的组合调节荧光灯亮度的电路图，光敏器件KQ代替了图5中的按键S2、S3，红外发光二极管LED为光敏器件KQ提供检测光栅轮(图中未画出)移动用的光源，电阻R5是发光二极管LED的限流电阻。光栅轮的外缘有若干栅格，栅格置于发光二极管LED和光敏器件KQ之间。当转动光栅轮时，由于栅格间断性的档住发光二极管LED射向光敏器件的光，而使光敏器件KQ产生脉冲信号，光敏器件KQ内有两个位置不同的光感应区，转动光栅轮时，由于位置差异，光敏器件KQ可以产生与图6中的编码器一样的两组相位不同的信号，单片机IC1通过检测这两组信号的相位和脉冲数量即可知道光栅轮的转动方向和转动角度，从而采集到档位信息。图中还包括开、关灯按键S1等外围电路，其作用和工作原理与实施实例一中所述相同，在此不再论述。
在上述实施实例一至三的电路原理图中，荧光灯调光部分C采用IR公司提供的荧光灯调光解决方案，如图8所示，它由集成电路IC3(采用IR2159)，电阻R10～R20，电容C10～C18，场效应管V1、V2，二极管D1～D3构成。荧光灯调光部分C根据节点P10的电压控制荧光灯的亮度，节点P10的电压和荧光灯亮度的关系如图4所示相同。节点P20为IC3提供工作电压。
以下通过实施实例一具体介绍本发明的原理：
如图5，当按下按键S2或S3，单片机IC1根据按键被按下的时间长短得到的相应的档位信息数字量。当按下S2时，档位信息数字量随S2按下的时间线性增大(其线性关系如图9所示)；当按下S3时，档位信息数字量随S3按下的时间线性减小(其线性关系如图10所示)。单片机根据档位信息数字量的数值通过软件查表方式调出相应档位的控制量(各个档位的控制量被存储于单片机的非易失存储器中，编辑控制量的数值相当于对调光线性进行编辑)。
单片机再根据调出的控制量使用PWM(脉宽调制)方式从端口输出相应PWM脉冲。该脉冲经电阻R4和电容C2组成的积分电路积分后在结点P10上得到荧光灯调光部分C可以识别的模拟电压信号(该模拟电压信号和档位信息数字量的关系如图11所示)。当然这里也可以使用其它方式使单片机调出的控制量转化为模拟信号，比如使用DAC芯片或DAC电阻阵列或单片机内部自带的DAC功能。
上述的模拟电压信号正好可以对图4所示荧光灯调光部分的控制电压和荧光灯亮度的变化关系起到补偿作用。利用图11所示模拟电压信号控制荧光灯调光部分C，即可实现线性的调节荧光灯亮度(如图2所示，荧光灯亮度和档位信息采集部分采集到的档位信息数字量成正比)。由图中可以看出，荧光灯的亮度随按键S2、S3的按下时间线性变化。
另外，本发明实施实例二和实施实例三的工作原理与上述实施实例一的工作原理相同，所不同的仅仅是档位信息采集使用的器件，在此不再论述。
本发明可改变为多种实施方式，对于本领域的技术人员而言应当是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围，所有这样的改变对所属领域技术人员显而易见的修改将包括在本发明权利要求的范围之内。
Claims (2)
1.一种可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器，包括荧光灯调光部分和档位控制部分，所述档位控制部分包括档位信息采集部分和档位信息处理部分，其中：
所述档位信息采集部分用于采集人为输入的档位信息；
所述档位信息处理部分用于处理上述档位信息采集部分采集到的档位信息，并输出一控制荧光灯亮度用的模拟信号；
所述荧光灯调光部分接受上述模拟信号，依此控制荧光灯的亮度；
其特征在于，所述档位信息处理部分包括一单片机处理器，该单片机处理器分析由档位信息采集部分输入的档位信息，并通过查表方式调出相应档位的控制量，此控制量经数模转换后得到用于调节荧光灯亮度的模拟信号；
所述单片机处理器根据调出的控制量使用脉宽调制方式从端口输出相应的PWM脉冲，该PWM脉冲经电阻和电容组成的积分电路积分后得到荧光灯调光部分可以识别的模拟信号；
所述荧光灯的亮度与档位控制部分采集到的档位信息成线性关系。
2.根据权利要求1所述的可线性调节荧光灯亮度的电子镇流器，其特征在于，所述档位信息的输入装置可以是多种形式的，包括按键、编码器或光栅轮和光电器件的组合。
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