CN201479444U - 一种按键式调光节能灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种按键式调光节能灯，包括节能灯管和按键调光开关(K)，其特征在于：还包括按键调光开关检测电路(1)、单片机控制模块(2)、调光控制模块(3)，其中按键调光开关(K)的第一端与外接电源相连，按键调光开关(K)的第二端与按键调光开关检测电路(1)的信号输入端相连，按键调光开关检测电路(1)的信号输出端与单片机控制模块(2)的信号输入端相连，单片机控制模块(2)根据接收到的按键调光开关(K)的开闭信号输出不同宽度的PWM信号并由单片机控制模块(2)的信号输出端连接至调光控制模块(3)的信号输入端，而调光控制模块(3)则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压并由该调光电路(3)的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端。

Description

一种按键式调光节能灯

技术领域

本实用新型涉及一种按键式调光节能灯。

背景技术

公开号为CN101309545(申请号为CN200810063600.7)的中国发明专利公开了一种《种适用于一键式控制的调光节能灯》，其包括灯头、灯腔和节能灯管，所述的灯腔内设置有电子镇流器，所述的电子镇流器内设置有整流滤波电路、压控振荡半桥电路和串联谐振电路，所述的整流滤波电路的输入端通过所述的灯头与外部电源连接，所述的整流滤波电路的输出端与所述的压控振荡半桥电路的输入端连接，所述的压控振荡半桥电路的输出端通过所述的串联谐振电路与所述的节能灯管连接，其特征在于所述的电子镇流器内还设置有单片机处理电路，所述的单片机处理电路的输入端连接有工作状态检测电路，所述的单片机处理电路的输出端通过信号转换电路与所述的压控振荡半桥电路连接；所述的工作状态检测电路输出取样信号，所述的单片机处理电路对接收到的所述的取样信号进行处理，并输出脉冲宽度调制信号，所述的信号转换电路将所述的脉冲宽度调制信号转换成平滑的调光电压信号，所述的调光电压信号被输入所述的压控振荡半桥电路用于实现调光；所述的单片机处理电路中预设有控制程序，使得调光节能灯根据所述的控制程序分别工作在最亮工作状态、连续的渐变工作状态和锁定亮点工作状态。

但是，上述采用按键调控的节能灯，电路结构比较复杂，成本较高。并且，从上述专利公开的电路中，工作状态检测电路由第二电阻R2、电容C1、第一电阻R1、第一二极管D1、第二电容C2组成，按键的上电与掉电由第二电阻R2端的电压来测试，由于第一电容C1、第二电容C2的充、放电是一个微分与积分过程，并且受ICVCC上的第四C4影响，充放电时间不能与人手的按动时间实时响应，存在很大的延迟，必然将导致人手快速通断开关时，调光失效。另外，单片机的工作电源也不可靠，容易导致整个电路不能工作，具体为：单片机提供PWM信号，再将PWM信号处理为平均电压给压控振荡器，压控振荡器去推动串联谐振电路工作，实现节能灯管的点亮和调光，在上述专利的实际电路图中，单片机的工作电压ICVCC是靠电感L2与L1的耦合得到直流电压，而L2只有在压控振荡电路与串联谐振电路工作之后，点亮灯管才能有产生工作电流。在产品刚通电时，压控振荡器没有工作(在等待PWM信号)，串联谐振电路也不能工作，因此L2电感上没有工作电流，L1不能耦合产生ICVCC电压，单片机没有工作电压，就一直不能输出PWM信号，由于不能生成ICVCC，电路将一直不能工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种电路结构简单、能对节能灯管进行平稳调光的、并且调光范围大、能实现无级调光的按键式调光节能灯。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该按键式调光节能灯，包括节能灯管和按键调光开关，其特征在于：还包括按键调光开关检测电路、单片机控制模块、调光控制模块，其中按键调光开关的第一端与外接电源相连，按键调光开关的第二端与按键调光开关检测电路的信号输入端相连，按键调光开关检测电路的信号输出端与单片机控制模块的信号输入端相连，单片机控制模块根据接收到的按键调光开关的开闭信号输出不同宽度的PWM信号并由单片机控制模块的信号输出端连接至调光控制模块的信号输入端，而调光控制模块则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压并由该调光电路的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端。

作为改进，所述按键调光开关检测电路包括第一电阻和第二电阻，其中按键调光开关的第二端与第一电阻的第一端相连，第一电阻的第二端与第二电阻的第一端相连，第二电阻的第二端与单片机控制模块的信号输入端相连。

所述单片机控制模块包括一型号为HT48R06的单片机微处理器，其中单片机微处理器的第9脚作为单片机控制模块的信号输入端与按键调光开关检测电路的信号输出端相连，单片机微处理器的第1、2脚作为单片机控制模块的信号输出端与调光控制模块的信号输入端相连。

所述单片机控制模块还包括电源电路，该电源电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第三电阻、第一二极管、第二二极管、三态稳压管，其中第一电容的第一端与所述按键调光开关的第二端相连，第一电容的第二端与第一二极管的正极相连，第一电容的第二端与第二二极管的负极相连，第一二极管的负极、第二二极管的正极与第三电阻的第一端相连，第三电阻的第二端与三态稳压管的输入端相连，三态稳压管的输出端与单片机微处理器的第12脚相连，为片机微处理器提供电源；三态稳压管的接地端接地；第三电容、第四电容的第一端均与第三电阻的第二端相连，第三电容、第四电容的第二端均接地；第五电容、第六电容的第一端均与三态稳压管的输出端相连，第五电容、第六电容的第二端均接地。

所述调光控制模块包括一充放电电路、一主控电路、一逆变电路、一电流采样电路、一电压采样电路，所述电流采样电路和电压采样电路组成闭环负反馈电路，所述单片机控制模块的信号输出端通过充放电电路后将单片机控制模块产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号输入到主控电路的第一信号输入引脚，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号，而所述逆变电路在所述主控电路输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压给所述节能灯管；所述电流采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第一输出端相连，所述电压采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第二输出端相连，所述电流采样电路的信号输出端与所述主控电路的第三信号输入端相连，所述电压采样电路的信号输出端与所述主控电路的第四信号输入端相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设计电路结构简单的按键调光开关检测电路、单片机控制模块和调光控制模块，实现了对节能灯管的平稳调光，并且调光范围大，可实现无级调光；另外，本实用新型采用了两个串联的电阻实现的的按键调光开关检测电路，电路结构简单稳定；最后，本实用新型还设计了稳定可靠的单片机控制模块的供电模块。

附图说明

图1为本实用新型实施例的模块框图；

图2为本实用新型实施例的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中单片机微处理器调光程序控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示的按键式调光节能灯，包括节能灯管、按键调光开关K、按键调光开关检测电路1、单片机控制模块2、调光控制模块3，按键调光开关K可以为普通的按键开关，例如墙壁开关等；其中按键调光开关K的第一端与外接电源相连，按键调光开关K的第二端与按键调光开关检测电路1的信号输入端相连，按键调光开关检测电路1的信号输出端与单片机控制模块2的信号输入端相连，单片机控制模块2根据接收到的按键调光开关K的开闭信号输出不同宽度的PWM信号并由单片机控制模块2的信号输出端连接至调光控制模块3的信号输入端，而调光控制模块3则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压并由该调光电路3的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端。

本实施例中，按键调光开关检测电路1包括第一电阻R1和第二电阻R2，参见图2所示，其中按键调光开关K的第二端与第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端与单片机控制模块2的信号输入端相连。

单片机控制模块2包括一型号为HT48R06的单片机微处理器U1及其外围元件组成的核心电路22，其中单片机微处理器U1的第9脚作为单片机控制模块2的信号输入端与第二电阻R2的第二端，单片机微处理器U1的第1、2脚作为单片机控制模块1的信号输出端与调光控制模块3的信号输入端相连。

单片机控制模块2包括电源电路21，该电源电路21包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、三态稳压管U2，其中第一电容C1的第一端与所述按键调光开关K的第二端相连，第一电容C1的第二端与第一二极管D1的正极相连，第一电容C1的第二端与第二二极管D2的负极相连，第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极与第三电阻R3的第一端相连，第三电阻R3的第二端与三态稳压管U2的输入端相连，三态稳压管U2的输出端与单片机微处理器U1的第12脚相连，为片机微处理器U1提供电源；三态稳压管U2的接地端接地；第三电容C3、第四电容C4的第一端均与第三电阻R3的第二端相连，第三电容C3、第四电容C4的第二端均接地；第五电容C5、第六电容C6的第一端均与三态稳压管U2的输出端相连，第五电容C5、第六电容C6的第二端均接地。该电源电路为单片机微处理器U1提供稳定的5V直流工作电源。

调光控制模块3包括充放电电路31、主控电路32、逆变电路33、电流采样电路34、电压采样电路35、电源转换电路36，所述电流采样电路34和电压采样电路35组成闭环负反馈电路，单片机控制模块2的信号输出端通过充放电电路31后将单片机控制模块2产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号输入到主控电路32第一信号输入引脚，主控电路32将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在主控电路32的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号，而逆变电路33在主控电路32输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压给节能灯管；电流采样电路34的信号输入端与逆变回路33的第一输出端相连，电压采样电路35的信号输入端与逆变回路33的第二输出端相连，电流采样电路34的信号输出端与主控电路32的第三信号输入端相连，电压采样电路35的信号输出端与主控电路32的第四信号输入端相连。

其中，电源电路36将市电从J1处引入，经过保险丝F1、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七电容C7将220V的交流电转换成高压直流电送入逆变电路33。

主控电路32的主控芯片IC1采用型号为PT5611SOP的主控芯片，主控芯片IC1的第7引脚是第一信号输入引脚与单片机微处理器U1的脉冲调制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第1引脚)相连；主控芯片IC1的第8引脚是第二信号输入引脚与单片机微处理器U1的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第2引脚)，本实施例中单片机微处理器U1的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第2引脚)连接分压电阻R13后与主控芯片IC1的第8引脚相连；主控芯片IC1的第2引脚是第四信号输入引脚与电压采样电路35的信号输出端相连；主控芯片IC1的第15引脚是第三信号输入引脚与电流采样电路34的信号输出端相连；而主控芯片IC1的9、11引脚是第一、第二信号输出引脚与逆变电路33的信号输入端相连。而充放电电路31、逆变电路33、电流采样电路34、电压采样电路35与申请人在先申请的专利号为ZL 200820086672.9的实用新型专利《一种遥控调光节能灯》中公开的充放电电路、主控电路、逆变电路、电流采样电路和电压采样电路采用相同的电路结构原理。

单片机微处理器U1内预先保存有控制程序，当按键调光开关K第一次合上时，单片机微处理器U1上电工作，按键调光开关检测电路1给单片机微处理器U1提供交流频率信号，单片机微处理器U1内的控制程序检测到交流频率信号时，再检测亮度保存单元值(第一次上电时，亮度保存单位值为0)，当检测到值为零时，则开始自动调光，并实时将当前的亮度保存在亮度保存单位中；在自动调光过程中，单片机微处理器U1输出宽度渐变的PWM信号，调光控制模块3开始输出渐变的工作电压给节能灯管，节能灯管开始调光，节能灯管的两度可以从最低亮度(5％亮度)调亮到最亮(100％亮度)。整个从最低到最亮的调光时间为5秒钟。在自动调光的过程中，在用户感觉到达合适的亮度时，把按键调光开关K断开，再合上(断开与再合上的时间不超过3秒钟)，这时单片机微处理器U1输出上一时间段输出的PWM信号，调光控制模块3输出上一时间段的工作电压给节能灯管，这是节能灯管就保持上一时间段选中的亮度，单片机微处理器调光程序控制流程参见附图3所示。

Claims (5)

1.一种按键式调光节能灯，包括节能灯管和按键调光开关(K)，其特征在于：还包括按键调光开关检测电路(1)、单片机控制模块(2)、调光控制模块(3)，其中按键调光开关(K)的第一端与外接电源相连，按键调光开关(K)的第二端与按键调光开关检测电路(1)的信号输入端相连，按键调光开关检测电路(1)的信号输出端与单片机控制模块(2)的信号输入端相连，单片机控制模块(2)根据接收到的按键调光开关(K)的开闭信号输出不同宽度的PWM信号并由单片机控制模块(2)的信号输出端连接至调光控制模块(3)的信号输入端，而调光控制模块(3)则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压并由该调光电路(3)的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的按键式调光节能灯，其特征在于：所述按键调光开关检测电路(1)包括第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，其中按键调光开关(K)的第二端与第一电阻(R1)的第一端相连，第一电阻(R1)的第二端与第二电阻(R2)的第一端相连，第二电阻(R2)的第二端与单片机控制模块(2)的信号输入端相连。

3.根据权利要求1所述的按键式调光节能灯，其特征在于：所述单片机控制模块(2)包括一型号为HT48R06的单片机微处理器(U1)，其中单片机微处理器(U1)的第9脚作为单片机控制模块(2)的信号输入端与按键调光开关检测电路(1)的信号输出端相连，单片机微处理器(U1)的第1、2脚作为单片机控制模块(1)的信号输出端与调光控制模块(3)的信号输入端相连。

4.根据权利要求3所述的按键式调光节能灯，其特征在于：所述单片机控制模块(2)还包括电源电路(21)，该电源模块(21)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第三电阻(R3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、三态稳压管(U2)，其中第一电容(C1)的第一端与所述按键调光开关(K)的第二端相连，第一电容(C1)的第二端与第一二极管(D1)的正极相连，第一电容(C1)的第二端与第二二极管(D2)的负极相连，第一二极管(D1)的负极、第二二极管(D2)的正极与第三电阻(R3)的第一端相连，第三电阻(R3)的第二端与三态稳压管(U2)的输入端相连，三态稳压管(U2)的输出端与单片机微处理器(U1)的第12脚相连，为片机微处理器(U1)提供电源；三态稳压管(U2)的接地端接地；第三电容(C3)、第四电容(C4)的第一端均与第三电阻(R3)的第二端相连，第三电容(C3)、第四电容(C4)的第二端均接地；第五电容(C5)、第六电容(C6)的第一端均与三态稳压管(U2)的输出端相连，第五电容(C5)、第六电容(C6)的第二端均接地。

5.根据权利要求1所述的按键式调光节能灯，其特征在于：所述调光控制模块(3)包括一充放电电路(31)、一主控电路(32)、一逆变电路(33)、一电流采样电路(34)、一电压采样电路(35)，所述电流采样电路(34)和电压采样电路(35)组成闭环负反馈电路，所述单片机控制模块(2)的信号输出端通过充放电电路(31)后将单片机控制模块(2)产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号输入到主控电路(32)的第一信号输入引脚，主控电路(32)将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路(32)的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号，而所述逆变电路(33)在所述主控电路(32)输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压给所述节能灯管；所述电流采样电路(34)的信号输入端与所述逆变回路(33)的第一输出端相连，所述电压采样电路(35)的信号输入端与所述逆变回路(33)的第二输出端相连，所述电流采样电路(34)的信号输出端与所述主控电路(32)的第三信号输入端相连，所述电压采样电路(35)的信号输出端与所述主控电路(32)的第四信号输入端相连。

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