CN205092997U - 一种大功率调光控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率调光控制器，该控制器包括过零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块、电源转换模块；调光输出驱动模块、总线通讯模块、过零检测模块分别与微处理器模块连接，电源转换模块分别给零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块提供稳定的工作电压。微处理器控制模块包括单片机。本实用新型提供了一种电路合理、成本低、调光精度大、调光效果好、发热量少；大功率调光控制器采用微处理器控制输出PWM控制信号实现PWM全数字调光，进而使大功率灯具亮度全范围(0％～100％)调光，调光级数达65535级，调光效果相当舒适温和。

Description

一种大功率调光控制器

技术领域

本实用涉及一种调光控制装置，尤其涉及一种大功率调光控制器。

背景技术

目前市场上一些调光方案是通过分压改变灯具两端的电压达到调光目的，也就是模拟调光，但从节能的角度分析，灯具两端的电压分配在其他功率元件上，不能实现节能的效果；目前大多都是使用可控硅来进行调光，然而不合理的电路和元件组合，使调光远远没有达到理想的效果，灯光关不断、调光范围精度小、调光效果不好、灯光闪烁、发热量大且单回路的功率多在600内，不能满足一些使用大功率调光的场所。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，提供一种大功率调光控制器。

本实用新型通过下述方案实现：

一种大功率调光控制器，该控制器包括过零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块、电源转换模块；调光输出驱动模块、总线通讯模块、过零检测模块分别与微处理器模块连接，电源转换模块分别给零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块提供稳定的工作电压。

所述总线通讯控制模块包括总线信息转换模块、防护模块、光电信号隔离模块，所述总线信息转换模块分别与防护模块、光电信号隔离模块连接。

所述总线信息转换模块包括芯片U2，所述芯片U2分别与光电信号隔离模块、防护模块连接；

所述光电信号隔离模块包括光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5及与其相对应的外围电路，所述光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5分别与芯片U2对应连接；

所述防护模块包括气体放电管U3、瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3、电阻R2、电阻R5、过流保护电阻RF1、过流保护电阻RF2；所述气体放电管U3通过过流保护电阻RF1和过流保护电阻RF2与芯片U2对应连接，所述瞬态抑制二极管TVS1与瞬态抑制二极管TVS3对应串联后与瞬态抑制二极管TVS2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS1与电阻R2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS3与电阻R5对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS2与气体放电管U3并联，所述气体放电管U3另一端接地。

所述调光输出驱动模块包括继电器电路，光隔离电路、双向晶闸管触发电路。

所述继电器电路包括继电器K1、二极管D3、电阻R20、R21、三极管Q4，所述继电器K1的一端为输入端，所述继电器另一端与所述双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R23、R24连接，所述继电器的另一端与光隔离电路连接，所述二极管D3与继电器K1并联；

所述光隔离电路包含有光耦芯片U8、U10、电阻R15、R19、R25、R26、三极管Q3、Q5；所述光耦芯片U8的一端与继电器电路连接，U8的另一端接收来自微处理器控制模块的控制信号，所述光耦U10的另外两端分别连接双向晶闸管TR1的两个主电极，所述光耦芯片U10的一端接收来自微处理器控制模块的控制信号；

所述双向晶闸管触发电路包含有双向晶闸管TR1、电阻R23、R24、R27、R28、电容C6、C8；所述双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R23、R24、电容C6的一端连接，双向晶闸管的另一主电极与电阻R27、R28、C6、C8、电感L1的一端连接，电阻R24、R27的另一端与光隔离电路连接，所述电感L1的另一端为输出端。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型一种大功率调光控制器提供了一种电路合理、成本低、调光精度大、调光效果好、发热量少；大功率调光控制器采用微处理器控制输出PWM控制信号实现PWM全数字调光，进而使大功率灯具亮度全范围(0％～100％)调光，调光级数达65535级，调光效果相当舒适温和；

2.本实用新型一种大功率调光控制器的单路驱动能力强，单回路最大达到6600W，相当于市面上10个控制器的容量，避免另布回路线的繁琐及用线量大、污染大的特点；

2.本实用新型一种大功率调光控制器采用独到的输出控制电路设计，可以彻底关断可控硅的漏电流，进一步保障了设备和人身的安全，而且消除了行业内控制可控硅调光LED灯负载时，关断后会有微弱余亮或闪烁的现象。

附图说明

图1为本实用新型一种大功率调光控制器的模块框图；

图2为本实用新型一种大功率调光控制器的总线信息转换模块的电路图；

图3为本实用新型一种大功率调光控制器的调光输出驱动模块的电路图。

具体实施方式

下面结合图1-3和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种大功率调光控制器，该控制器包括过零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块、电源转换模块；调光输出驱动模块、总线通讯模块、过零检测模块分别与微处理器模块连接，电源转换模块分别给零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块提供稳定的工作电压。微处理器控制模块包括单片机。

如图2所示，所述总线通讯控制模块包括总线信息转换模块、防护模块、光电信号隔离模块，所述总线信息转换模块分别与防护模块、光电信号隔离模块连接。

所述总线信息转换模块包括芯片U2，所述芯片U2分别与光电信号隔离模块、防护模块连接；所述芯片U2的型号为MAX485，芯片U2的1、2、3、4脚分别与光电信号隔离模块连接，芯片U2的6、7脚分别与防护模块连接。

所述光电信号隔离模块包括光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5及与其相对应的外围电路，所述光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5分别与芯片U2对应连接；其中，所述光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5对应的外围电路为目前现有成熟电路，在此不再详述。所述光耦芯片U1、U5的型号为6N137、所述光耦芯片U4的型号为PC817C；光耦芯片U1的3脚与芯片U2的1脚连接，光耦芯片U5的6脚与芯片U2的4脚连接，光耦芯片U4输出端与芯片U2的2、3脚连接。

所述防护模块包括气体放电管U3、瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3、电阻R2、电阻R5、过流保护电阻RF1、过流保护电阻RF2；所述气体放电管U3通过过流保护电阻RF1和过流保护电阻RF2与芯片U2对应连接，所述瞬态抑制二极管TVS1与瞬态抑制二极管TVS3对应串联后与瞬态抑制二极管TVS2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS1与电阻R2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS3与电阻R5对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS2与气体放电管U3并联，所述气体放电管U3另一端接地。其中，气体放电管U3的1脚通过保护电阻RF1与芯片U2的6脚连接，瞬态抑制二极管TVS2并联在气体放电管U3的1、3脚之间，气体放电管U3的2脚接地。

芯片U2定义信号阈值的上下限为±200mV，即当A-B>200mV时，总线状态应表示为“1”，当A-B<-200mV时，总线状态应表示为“0”,当A-B在±200mV时，总线状态应不确定，在通讯芯片的A、B线路上面设上、下拉电阻R2、R5，完全可以避免这种不确定状态而产生错误的传输。

总线控制器与微处理器间通过光电隔离器件将信号隔离，彻底消除共模电压的影响，外部线路的任何干扰都不会影响到微处理器的正常工作，当其所在分支发送短路时，电路会自动屏蔽其分支，使其他设备正常通信，不会出现整个系统瘫痪的情况；总线控制器包括两级防护，当雷击发生时，通过电路做二次限压，使后端电路都会箝制在8V左右，对芯片U2及其他元件起到很好的保护作用。

如图3所示，所述调光输出驱动模块包括继电器电路，光隔离电路、双向晶闸管触发电路。

所述继电器电路包括继电器K1、二极管D3、电阻R20、R21、三极管Q4，所述继电器K1的一端为输入端，所述继电器另一端与所述双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R23、R24连接，所述继电器的另一端与光隔离电路连接，所述二极管D3与继电器K1并联；

所述光隔离电路包含有光耦芯片U8、U10、电阻R15、R19、R25、R26、三极管Q3、Q5；所述光耦芯片U8的一端与继电器电路连接，U8的另一端接收来自微处理器控制模块的控制信号，所述光耦U10的另外两端分别连接双向晶闸管TR1的两个主电极，所述光耦芯片U10的一端接收来自微处理器控制模块的控制信号；

所述双向晶闸管触发电路包含有双向晶闸管TR1、电阻R23、R24、R27、R28、电容C6、C8；所述双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R23、R24、电容C6的一端连接，双向晶闸管的另一主电极与电阻R27、R28、C6、C8、电感L1的一端连接，电阻R24、R27的另一端与光隔离电路连接，所述电感L1的另一端为输出端。

过零检测模块包括降压整流模块、稳压模块、光电信号隔离模块；过零检测电路目前现有成熟电路，是可控硅调光中部分之一，在此不再详述。

电源转换模块的元器件连接为现有较成熟的连接关系，在此不再详述。DC9～40V的总线宽电压输入，经过光耦芯片U1调整成系统所需要的电压，向整个设备提供稳定的工作电压。

本实用新型的一种大功率调光控制器可远程控制、实现点控、群控、时间控制、区域场景控制、感应器自动控制及计算机集中控制，自动备份本身场景数据，上传到主控器，当设备出现问题后更换新设备，可轻松还原场景数据到新设备，免去繁琐的二次调试。

尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种大功率调光控制器，其特征在于：该控制器包括过零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块、电源转换模块；调光输出驱动模块、总线通讯模块、过零检测模块分别与微处理器模块连接，电源转换模块分别给零检测模块、调光输出驱动模块、微处理器控制模块、总线通讯模块提供稳定的工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种大功率调光控制器，其特征在于：所述总线通讯控制模块包括总线信息转换模块、防护模块、光电信号隔离模块，所述总线信息转换模块分别与防护模块、光电信号隔离模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种大功率调光控制器，其特征在于：

所述总线信息转换模块包括芯片U2，所述芯片U2分别与光电信号隔离模块、防护模块连接；

所述光电信号隔离模块包括光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5及与其相对应的外围电路，所述光耦芯片U1、光耦芯片U4、光耦芯片U5分别与芯片U2对应连接；

所述防护模块包括气体放电管U3、瞬态抑制二极管TVS1、瞬态抑制二极管TVS2、瞬态抑制二极管TVS3、电阻R2、电阻R5、过流保护电阻RF1、过流保护电阻RF2；所述气体放电管U3通过过流保护电阻RF1和过流保护电阻RF2与芯片U2对应连接，所述瞬态抑制二极管TVS1与瞬态抑制二极管TVS3对应串联后与瞬态抑制二极管TVS2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS1与电阻R2对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS3与电阻R5对应并联，所述瞬态抑制二极管TVS2与气体放电管U3并联，所述气体放电管U3另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种大功率调光控制器，其特征在于：所述调光输出驱动模块包括继电器电路，光隔离电路、双向晶闸管触发电路。

5.根据权利要求4所述的一种大功率调光控制器，其特征在于：所述继电器电路包括继电器K1、二极管D3、电阻R20、R21、三极管Q4，所述继电器K1的一端为输入端，所述继电器另一端与所述双向晶闸管触发输出电路中的双向晶闸管TR1的主电极、电阻R23、R24连接，所述继电器的另一端与光隔离电路连接，所述二极管D3与继电器K1并联；

所述光隔离电路包含有光耦芯片U8、U10、电阻R15、R19、R25、R26、三极管Q3、Q5；所述光耦芯片U8的一端与继电器电路连接，U8的另一端接收来自微处理器控制模块的控制信号，所述光耦U10的另外两端分别连接双向晶闸管TR1的两个主电极，所述光耦芯片U10的一端接收来自微处理器控制模块的控制信号；

所述双向晶闸管触发电路包含有双向晶闸管TR1、电阻R23、R24、R27、R28、电容C6、C8；所述双向晶闸管TR1的一主电极与电阻R23、R24、电容C6的一端连接，双向晶闸管的另一主电极与电阻R27、R28、C6、C8、电感L1的一端连接，电阻R24、R27的另一端与光隔离电路连接，所述电感L1的另一端为输出端。