CN204231720U - 灯光控制电路及其电子开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯光控制电路及其电子开关，具有实现全部或者部分灯组工作的功能，在该机械开关第一次闭合时，全部的灯组均正常导通，当断开机械开关后，再一次闭合时，由该电子开关所述控制的部分灯组不会导通，而由机械开关直接控制的部分灯组照常发光；那么再次断开机械开关，闭合时，所有灯组均正常导通，以此循环。因此，该灯光控制电路能够实现只通过一个机械开关就能够切换其中任意一个灯组来实现光亮度调节的目的，进而能够减小布线麻烦以及节省了电线盒开关的数量。

Description

灯光控制电路及其电子开关

技术领域

本实用新型属于灯光控制领域，涉及一种灯光控制电路及其电子开关。

背景技术

在过去普遍使用荧光日光灯的各式场所，如办公楼、商城、工厂等，由于荧光灯闪烁性必须以两支灯管并列来相对弥补发光源闪动现象。现今普遍以LED灯管代替,节能并稳定发光.实无必要以2支灯光并列齐开来补救。因此产生在运用原有日光灯体系下的发光源有实际必要选择性开关单一灯管而达到节能的目的。

在日常生活中2组灯共用一个开关非常普遍，但通常只能2盏灯同时打开或者同时关闭；不能自已切换其中任意一组来实现光亮度调节。虽然以上功能可以通过多个开关或者电位器来实现，如图1所示的控制方式，需要设置两个开关K1、K2，分别控制灯组L1、L2，但是在实际运用中布线和额外的电线盒开关等附加成本基本上已经无人去接受这种思路。因此，需要提出一种新的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种灯光控制电路及其电子开关，只通过一个机械开关就能够切换其中任意一个灯组来实现光亮度调节的目的，进而能够减小布线麻烦以及节省了电线盒开关的数量。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电子开关，响应于AC交流电的输入次数以控制灯组的亮灭，包括，电源转换单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端用于输入该AC交流电，当输入AC交流电时，在其输出端输出VCC电平；检测单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该电源转换单元的输入端，当AC交流电输入时，输出端输出一检测信号；控制单元，具有信号输入端、电源端、接地端以及输出端，其中，电源端耦接于该VCC电平，信号输入端耦接于该检测信号，输出端耦接于灯组；其中，该控制单元响应于接收检测信号的次数以通过其输出端控制灯组的亮灭。

进一步的，所述电源转换单元包括，输入整流器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当机械开关闭合时，输出一直流电压；功率转换器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该输入整流器的输出端，当接收到该直流电压时，输出该VCC电平。

进一步的，所述功率转换器包括，一管理芯片；变压器，包括初级绕组、次级绕组，该初级绕组耦接于该输入整流器的输出端；输出电路，耦接于该次级绕组，并输出该VCC电平；以及反馈电路，耦接于该输出电路的输出端，以产生反馈信号并将该反馈信号送入到该管理芯片的一个引脚；其中，该管理芯片响应于该反馈信号并控制该输出电路的输出。

进一步的，所述控制单元包括，控制芯片，响应于该检测信号，在其一个引脚上输出一控制信号；开关电路，响应于该控制信号，并通过一开关器件控制灯组的亮灭。

进一步的，所述控制芯片为单片机。

进一步的，所述开关器件为继电器。

以上，本实用新型所提供的电子开关，能够通过该检测单元来检测AC交流电的输入，当有AC交流电输入时，该检测单元能够产生一个检测信号，并将该检测信号送入到控制单元，该控制单元在第一次接收到该检测信号时，通过其输出端控制灯组导通（发光），当AC交流电断开后，再一次输入时，检测单元再一次向该控制单元送入检测信号，此时，控制单元并不会使该灯组导通，而再次接收到检测信号时，又会使灯组导通，以此循环。因此，该电子开关能够根据接收到检测信号的次数来控制灯组的亮灭，这样就代替了传统的机械开关，该电子开关能够装在普通的电线盒开关内，达到了节省电线盒开关的目的。

另外，本实用新型还提供一种灯光控制电路，具有实现全部或者部分灯组工作的功能，包括，机械开关，其一端耦接于一AC交流电；电子开关，响应于该机械开关的闭合次数控制部分灯组的亮灭，所述电子开关包括，电源转换单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当该机械开关闭合时，输出VCC电平；检测单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该电源转换单元的输入端，当机械开关闭合时，输出端输出一检测信号；控制单元，具有信号输入端、电源端、接地端以及输出端，其中，电源端耦接于该VCC电平，信号输入端耦接于该检测信号，输出端耦接于部分灯组；其中，一部分灯组直接受控于该机械开关，另一部分灯组受控于该电子开关；其中，该灯光控制电路响应于该械开关的闭合次数以实现切换全部或部分灯组工作。

进一步的，所述电源转换单元包括，输入整流器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当机械开关闭合时，输出一直流电压；功率转换器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该输入整流器的输出端，当接收到该直流电压时，输出该VCC电平。

进一步的，所述功率转换器包括，一管理芯片；变压器，包括初级绕组、次级绕组，该初级绕组耦接于该输入整流器的输出端；输出电路，耦接于该次级绕组，并输出该VCC电平；以及反馈电路，耦接于该输出电路的输出端，以产生反馈信号并将该反馈信号送入到该管理芯片的一个引脚；其中，该管理芯片响应于该反馈信号并控制该输出电路的输出。

进一步的，所述控制电路包括，控制芯片，响应于该检测信号，在其一个引脚上输出一控制信号；开关电路，响应于该控制信号，并通过一开关器件控制灯组的亮灭。

以上，本实用新型提供的灯光控制电路，在该机械开关第一次闭合时，全部的灯组均正常导通，当断开机械开关后，再一次闭合时，由该电子开关所述控制的部分灯组不会导通，而由机械开关直接控制的部分灯组照常发光；那么再次断开机械开关，闭合时，所有灯组均正常导通，以此循环。因此，该灯光控制电路能够实现只通过一个机械开关就能够切换其中任意一个灯组来实现光亮度调节的目的，进而能够减小布线麻烦以及节省了电线盒开关的数量。

附图说明

图1为现有技术的控制方式原理图；

图2为本实用新型实施例的控制方式原理图；

图3为本实用新型实施例的控制原理结构图；

图4为本实用新型实施例输入整流器的电路图；

图5为本实用新型实施例功率转换器的电路图；

图6为本实用新型实施例反馈电路的电路图；

图7为本实用新型实施例检测单元的电路图；

图8为本实用新型实施例控制单元的电路图。

附图标注：L1、L2、灯组，100、电源转换单元，110、输入整流器，120、功率转换器，121、反馈电路，T1、变压器，122、输出电路，200、检测单元，300、控制单元。

具体实施方式

参照图1至图8对本实用新型实施例做进一步说明。

本实用新型提供了一种电子开关，包括，电源转换单元100,检测单元200以及控制单元300，其中，电源转换单元100包括输入整流器110以及功率转换器120，该功率转换器120包括一管理芯片U3，变压器，输出电路122以及反馈电路121；该控制单元300包括控制芯片以及开关电路。

如图4，输入整流器110包括整流桥，电容C1、C2以及电感L1，整流桥的输入端耦接于一AC交流电，输出端端耦接于电容C1，电容C1的正极与电感L1的一端耦接，电感L1另一端与电容C2的正极耦接，因此，在电容C2的正极产生一输入电压Vd。

如图5，上述的管理芯片U3为一种电源管理芯片U3，其型号为LNK562DN，第1、2引脚分别通过电阻R1与电容C3耦接于整流桥的输出端；变压器包括初级侧Na、次级侧Ns以及辅助绕组Np；初级侧Na的高端接收该输入电压Vd，低端耦接于管理芯片U3的4脚；辅助绕组Np的高端通过电容C11与管理芯片U3的5脚耦接，低端通过二极管D5与管理芯片U3的5脚耦接，以此，在电容C11的正极产生电压Vp；还包括一由电容C4、电阻R4以及二极管D6构成的滤波电路，用于滤除初级侧Na的尖峰网络。

如图2，输出电路122包括二极管D7、电容C5以及电阻R6，二极管D7的阳极与次级侧Ns的高端耦接，阴极与电容C5的正极耦接，电容C5的负极与次级侧Ns的低端耦接；因此，在电容C5的正极产生检测单元200以及控制单元300的工作电压VCC。输出电路122还包括滤波由电容C8以及电阻R5构成的RC串联电路，其作用是抑制反向峰值电压（浪涌电压）对二极管D7的影响，以保护二极管D7耐压不足不致引起可能的损坏。

如图5、图6，反馈电路121中，电容C6的正极耦接于电容C5的正极，以通过电容C5对电容C6充电，电容C6的负极接地，另外，由电阻R7～R9构成的分压电路，以对电容C6两端的电压进行分压，并输送到一稳压管Z1的参考端，稳压管Z1的阳极接地，阴极通过电阻R11耦接于一光耦合器U1的输入端的一个引脚，该输入端的另一个引脚直接耦接于电阻R11与稳压管Z1的的阴极之间；另外，电阻R11还能够电阻R10耦接于该VCC电压，这样，通过稳压管Z1对光耦合器U1的导通电压进行稳压；电容C7一端耦接于稳压管Z1的参考端，另一端耦接于稳压管Z1的阴极，以此，电容C7起到了保护稳压管Z1的作用。光耦合器U1的输出端一个引脚耦接于管理芯片U3的2脚，另一个引脚电阻R2耦接于辅助绕组Np的高端，另外，电阻R3以及压敏电阻VR1分别与光耦合器U1的输出端并联，其中，压敏电阻VR1用于防止辅助绕组Np产生的电压对光耦合器U1产生冲击影响。

以上，整个电源转换单元100等效为一个反激式开关电源，其工作原理是，通过输入整流器110将AC交流电整流为功率转换器120可用的输入电压Vd，该输入电压Vd接通至变压器初级侧Na，通过管理芯片U3控制变压器初级侧Na的储能与释能，在其次级侧Ns产生一感应电压，该感应电压经二极管D7整流后对电容C5充电，产生VCC电压。然后，该VCC电压还作为光耦合器U1输入端的工作电压，使其内部的发光二极管工作，进而使得光耦合器内部的光敏三极管导通，辅助绕组Np响应于变压器次级侧Ns的感应电压经二极管D5以及电容C4整流滤波处理后，作为光耦合器U1内部光敏三极管的导通电压，并送入到管理芯片U3的2脚作为反馈电压Vf，管理芯片U3经过反馈电压调整变压器次级侧Ns的输出电压，进行相应的功率调整。该种型号的管理芯片U3的引脚接法为出厂设定，本实施例不再赘述其原理。

因此，本实用新型采用了如上的反激式开关电源，相对于目前市面上采用的普通AC/DC转换器，具有功耗低、安全可靠的特点，能高效提供多路直流输出,以及可根据负载来调整输出功率，因此适合多组输出要求。

如图7，检测单元200包括光耦合器U2，其输入端的一个引脚耦接于AC交流电，另一个引脚接地，当光耦合器U2的输入端有AC交流电输入时，其输出端的一个引脚输出一检测信号Vs。

如图8，控制芯片U4为单片机，其型号为MDT10F629，图中，1脚耦接于VCC，5脚经过电阻R12耦接于VCC，5脚作为控制单元300的信号输入端，4、6、8脚接地，另外，1、4脚之间还并有一RC并联滤波电路，用于稳定单片机的工作电压，7脚输出控制信号Ctrl；另外，5脚还接收该检测信号Vs。

如图8，开关单元包括三极管Q1以及继电器KM，其中三极管Q1为NPN型，继电器型号为JQC-3F，其结构原理图中已有表示；三极管Q1的基极通过电阻R12接收一控制信号Ctrl，发射极接地；继电器KM的线圈引脚为2、3脚，其中，2脚耦接于VCC，3脚耦接于三极管Q1的集电极，继电器KM的输出脚1（J2）耦接于AC交流电，输出脚4（J1）耦接于灯组。还包括一由二极管D7与电容C10构成的保护电路，以防止继电器KM切换过程中的电流冲击。

因此，控制单元300的工作原理是，单片机U4通过5脚接收检测信号Vs，当光耦合器U2内部的光敏三极管导通时，单片机U4的5脚从高电平变为低电平，代表AC电源的接通。开关电源的工作原理是，通过三极管Q1的基极接收由单片机U4的7脚发出的控制信号Ctrl，当接收到控制信号Ctrl后，三极管Q1导通，使得继电器KM的线圈通电，使得继电器KM输出端的1、4脚导通，进而使得相应的灯组L1导通工作。而单片机U4在第一次接收到检测信号Vs后，输出该控制信号Ctrl，当下一次接收到检测信号Vs时，并不会输出该控制信号Ctrl，只会在再次接收到该检测信号Vs时再次输出控制信号Ctrl。

结合以上内容，本实用新型提供的电子开关能够根据AC交流电的输入次数来通过其内部的继电器KM来控制相应的灯组工作。

如图3所示，本实用新型还提供一种灯光控制电路，包括机械开关K以及上述的电子开关，在实际中，可将电子开关与灯组放置在一起，达到节省的目的。图中L为AC交流电的火线端，N为零线端。该灯光控制电路的原理具体可参照以上电子开关的工作原理，具体是，当机械开关K第一次闭合时，灯组L1、L2将正常工作，当断开机械开关K并再次闭合时，参照电子开关的工作原理，此时只是灯组L2工作，那么再次断开机械开关K并闭合时，灯组L1、L2同时工作，以此循环。因此，灯光控制电路实现了只通过一个机械开关就能够切换其中任意一个灯组来实现光亮度调节的目的，进而能够减小布线麻烦以及节省了电线盒开关的数量。

以上的技术方案，均在本领域技术人员的理解范围之内，并且能够参照该技术方案进行实施。

Claims (10)

1.一种电子开关，响应于AC交流电的输入次数以控制灯组的亮灭，包括，

电源转换单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端用于输入该AC交流电，当输入AC交流电时，在其输出端输出VCC电平；

检测单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该电源转换单元的输入端，当AC交流电输入时，输出端输出一检测信号；

控制单元，具有信号输入端、电源端、接地端以及输出端，其中，电源端耦接于该VCC电平，信号输入端耦接于该检测信号，输出端耦接于灯组；

其中，该控制单元响应于接收检测信号的次数以通过其输出端控制灯组的亮灭。

2.根据要求1所述的电子开关，所述电源转换单元包括，

输入整流器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当机械开关闭合时，输出一直流电压；

功率转换器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该输入整流器的输出端，当接收到该直流电压时，输出该VCC电平。

3.根据权利要求2所述的电子开关，所述功率转换器包括，

一管理芯片；

变压器，包括初级绕组、次级绕组，该初级绕组耦接于该输入整流器的输出端；

输出电路，耦接于该次级绕组，并输出该VCC电平；

以及反馈电路，耦接于该输出电路的输出端，以产生反馈信号并将该反馈信号送入到该管理芯片的一个引脚；

其中，该管理芯片响应于该反馈信号并控制该输出电路的输出。

4.根据权利要求1所述的电子开关，所述控制单元包括，

控制芯片，响应于该检测信号，在其一个引脚上输出一控制信号；

开关电路，响应于该控制信号，并通过一开关器件控制灯组的亮灭。

5.根据权利要求4所述的电子开关，所述控制芯片为单片机。

6.根据权利要求4所述的电子开关，所述开关器件为继电器。

7.一种灯光控制电路，具有实现全部或者部分灯组工作的功能，包括

机械开关，其一端耦接于一AC交流电；

电子开关，响应于该机械开关的闭合次数控制部分灯组的亮灭，所述电子开关包括，

电源转换单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当该机械开关闭合时，输出VCC电平；

检测单元，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该电源转换单元的输入端，当机械开关闭合时，输出端输出一检测信号；

控制单元，具有信号输入端、电源端、接地端以及输出端，其中，电源端耦接于该VCC电平，信号输入端耦接于该检测信号，输出端耦接于部分灯组；

其中，一部分灯组直接受控于该机械开关，另一部分灯组受控于该电子开关；

其中，该灯光控制电路响应于机械开关的闭合次数以实现切换全部或部分灯组工作。

8.根据权利要求7所述的灯光控制电路，所述电源转换单元包括，

输入整流器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该机械开关，当机械开关闭合时，输出一直流电压；

功率转换器，具有输入端以及输出端，其中，输入端耦接于该输入整流器的输出端，当接收到该直流电压时，输出该VCC电平。

9.根据权利要求8所述的灯光控制电路，所述功率转换器包括，

一管理芯片；

变压器，包括初级绕组、次级绕组，该初级绕组耦接于该输入整流器的输出端；

输出电路，耦接于该次级绕组，并输出该VCC电平；

以及反馈电路，耦接于该输出电路的输出端，以产生反馈信号并将该反馈信号送入到该管理芯片的一个引脚；

其中，该管理芯片响应于该反馈信号并控制该输出电路的输出。

10.根据权利要求7所述的灯光控制电路，所述控制电路包括，

控制芯片，响应于该检测信号，在其一个引脚上输出一控制信号；

开关电路，响应于该控制信号，并通过一开关器件控制灯组的亮灭。