CN205693931U - 一种大功率用智能调光控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大功率用智能调光控制器，包括内部调光模块、旁路开关，所述的内部调光模块与外部供电电源之间连接有空气开关；所述的内部调光模块包括MCU主控模块，内部电源，与MCU主控模块连接的干接点模块，与MCU主控模块连接的光电耦合器，与MCU主控模块连接的双向可控硅电路；所述的双向可控硅电路内接扼流圈，且双向可控硅电路连接负载输出板；所述的负载输出板与空气开关之间连接有旁路开关；所述的MCU主控模块通过485通讯电路分别与控制终端、与PC机相连；所述的485通讯电路与干接点模块分别接MCU主控模块的两个输入引脚；所述的双向可控硅电路接MCU主控模块的输出引脚；所述的干接点模块接电流反馈模块。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程电路控制领域，尤其是涉及一种大功率用智能调光控制器。
背景技术
现有的建筑照明控制系统，主要是对光源进行开/关控制，通常在白天光线充足时，光源亮度仍然较大，不能根据环境进行合理的光照度控制和场景控制。这些不必要的照明造成了大量的电能浪费。光源在实际使用过程中，为满足不同时间、环境、气氛下的光照度和光线美学设计要求，有效地避免照明暗角和降低电能消耗，光源常常需要增加调光功能，即可对光照度进行可控式调节。而一般灯具并不具有调光性能，即使是带调光的灯具，也无法满足人们对调光效果的更高要求。因此常常需要搭配调光控制器。然而，目前市面上的调光控制器，普遍存在以下缺陷：
1.现有调光控制器保护性差，一旦出现系统瘫痪，不能继续保障受控区域的正常照明，不能及时处理突发的照明事故，不具备断电记忆功能；
2.现有调光控制器场景设置单一，无法设置分区，无法根据业主的需要进行临时的合理变动；
3.现有调光控制器性能不稳定，当调光调到较低照度时，容易出现闪烁。如果控制系统和照明设备不配套，可能会造成灯光熄灭或闪烁，并可能对光源的驱动电路和光源造成损坏；
4.现有调光控制器有些产品不具备软启动功能，不能很好地控制合、断电源时对灯泡的冲击，以及电网过压对灯具寿命的影响，即使采用调光，也无法有效地延长昂贵灯具的使用寿命；
5.现有调光控制器的类型属于后沿相控调光，调光设备功率小、散热差，造价成本很高，且生产制造流程复杂；
6.即使是可控硅的前沿切相调光，因为可控硅半控开关的属性，只有开启电流的功能，而不能完全关断电流，即使调至最低依然有弱电流通过，而LED微电流发光的特性，使得用可控硅调光大量存在关断后LED仍然有微弱发光的现象存在，成为目前市面上很多前沿切相调光产品的难题。
7.对调光的灯具品种比较挑剔，很难与各种类型的灯具进行调光匹配；
8.调光的照度范围有限、可以承受的负载功率较小，不能满足现代建筑大面积空间的大功率要求，无法理想地控制设备进行调光；
9.不带有消防接口，不可扩展用于应急照明的控制(与消防信号联动)或接受第三方系统控制。
10.不可扩展接电流反馈模块，不能实时查询电流情况，进行电费计量。
实用新型内容
为解决现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供的一种调光性能好且调光稳定，对灯具匹配率高，可应对突发照明事故，省电，可延长灯具寿命的大功率用智能调光控制器。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种大功率用智能调光控制器，包括内部调光模块、旁路开关，所述的内部调光模块与外部供电电源之间连接有空气开关；所述的内部调光模块包括MCU主控模块，内部电源，与MCU主控模块连接的干接点模块，与MCU主控模块连接的光电耦合器，与MCU主控模块连接的双向可控硅电路；所述的内部电源通过变压供电电路与MCU主控模块及光电耦合器连接；所述的双向可控硅电路内接扼流圈，且双向可控硅电路连接负载输出板，负载输出板与外部负载连接；所述的负载输出板与空气开关之间连接有旁路开关；所述的MCU主控模块通过485通讯电路分别与控制终端、与PC机相连；所述的485通讯电路与干接点模块分别接MCU主控模块的两个输入引脚；所述的双向可控硅电路接MCU主控模块的输出引脚；所述的干接点模块接电流反馈模块。
作为优选，所述的MCU主控模块内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。
作为优选，所述的空气开关可为C型6A或10A或16A或20A断路器。
作为优选，所述的控制终端可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。
作为优选，所述的双向可控硅电路包括电阻R5，所述的电阻R5一端连接MCU主控模块，R5另一端连接TTL光耦电路中的光电二极管PD1的一极，光电二极管PD1的另一极与MCU主控模块相连；所述TTL光耦电路内具有一个NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的C1极接电阻R4，电阻R4与电阻R3并联后接12V电源；所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的C2极；所述的NPN型三极管Q1的E1极连接NPN型三极管Q2的B2极，NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2，电阻R2连接可控硅T1的门极；所述的NPN型三极管Q1的B1极连接电阻R6，电阻R6与扼流圈CC相连接，所述的扼流圈CC与可控硅T1连接，并与电容C1和电阻R1组成并联电路A；所述的并联电路A与电阻RL连接后，再与旁路开关SW2组成并联电路B；所述的并联电路B的L端通过空气开关SW1连接到外部供电电源，并联电路B的N端接负载输出板。
作为优选，所述的扼流圈的电流上升时间大于100us。
作为优选，所述的485通讯电路包括U1芯片，所述的U1芯片的1引脚与4引脚分别接MCU主控模块，U1芯片的2引脚与3引脚相互连接后接MCU主控模块，且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻R9接GND；所述的U1芯片的8引脚接VCC，U1芯片的5引脚接GND，U1芯片的6引脚通过滑动变阻器K1接稳压二极管D2的正极，且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC，稳压二极管D2的负极接电容C2的一端，电容C2的另一端接VCC；所述的U1芯片的7引脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的负极通过电阻R8接GND，稳压二极管D1正极接稳压二极管D2的负极。
本实用新型的有益效果：运用可控硅前沿切相调光技术，成本更低，方便生产，同时调节精度高、效率高、体积小、重量轻、容易远距离操纵，适合市面上各种常规灯具的调光。每一回路均带有独立的空气开关，预防短路有效保护电路元件。每一回路均带有独立的旁路开关，方便调试、检修或紧急情况强制点亮。多种调光场景选择，且具有场景记忆和断电记忆功能。调光曲线缓和，调光稳定性高，不易出现“频闪坏灯”现象，同时解决了可控硅调光电路中LED无法完全关断的问题。由于具有软启动、限制浪涌电压和调整保护的功能，调光稳定无闪烁，延长灯具寿命，适用于大面积空间大功率调光的使用需求。通过干接点模块可接外部的照度传感器或红外动静传感器、电流反馈系统或消防系统设备或第三方厂家面板、无线译码芯片或红外译码芯片，扩展功能强大。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图。
图2为本实用新型的具有12回路的调光控制器的电路连接图。
图3为本实用新型的双向可控硅电路图。
图4为本实用新型的485通讯电路图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，一种大功率用智能调光控制器，包括内部调光模块、旁路开关17，所述的内部调光模块与外部供电电源1之间连接有空气开关2；所述的内部调光模块包括MCU主控模块5，内部电源3，与MCU主控模块5连接的干接点模块10，与MCU主控模块5连接的光电耦合器14，与MCU主控模块5连接的双向可控硅电路15；所述的内部电源3通过变压供电电路4与MCU主控模块5及光电耦合器14连接；所述的双向可控硅电路15内接扼流圈16，且双向可控硅电路15连接负载输出板18，负载输出板18与外部负载19连接；所述的负载输出板18与空气开关2之间连接有旁路开关17；所述的MCU主控模块5通过485通讯电路6分别与控制终端9、PC机7相连；所述的485通讯电路6与干接点模块10分别接MCU主控模块5的两个输入引脚；所述的双向可控硅电路15接MCU主控模块5的输出引脚；所述的干接点模块10接电流反馈模块。
所述的MCU主控模块5内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。
所述的空气开关2可为C型6A或10A或16A或20A断路器。
所述的控制终端9可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。
所述的双向可控硅电路15包括电阻R5，所述的电阻R5一端连接MCU主控模块5，R5另一端连接TTL光耦电路中的光电二极管PD1的一极，光电二极管PD1的另一极与MCU主控模块5相连；所述TTL光耦电路内具有一个NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的C1极接电阻R4，电阻R4与电阻R3并联后接12V电源；所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的C2极；所述的NPN型三极管Q1的E1极连接NPN型三极管Q2的B2极，NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2，电阻R2连接可控硅T1的门极；所述的NPN型三极管Q1的B1极连接电阻R6，电阻R6与扼流圈CC相连接，所述的扼流圈CC与可控硅T1连接，并与电容C1和电阻R1组成并联电路A；所述的并联电路A与电阻RL连接后，再与旁路开关SW2组成并联电路B；所述的并联电路B的L端通过空气开关SW1连接到外部供电电源1，并联电路B的N端接负载输出板18。MCU主控模块5通过控制可控硅T1的通断进而控制负载的导通。
所述的扼流圈16的电流上升时间大于100us。
所述的485通讯电路6包括U1芯片，所述的U1芯片的1引脚与4引脚分别接MCU主控模块5，U1芯片的2引脚与3引脚相互连接后接MCU主控模块5，且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻R9接GND；所述的U1芯片的8引脚接VCC，U1芯片的5引脚接GND，U1芯片的6引脚通过滑动变阻器K1接稳压二极管D2的正极，且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC，稳压二极管D2的负极接电容C2的一端，电容C2的另一端接VCC；所述的U1芯片的7引脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的负极通过电阻R8接GND，稳压二极管D1正极接稳压二极管D2的负极。
本实用新型的MCU主控模块5内包括可编程逻辑控制器、记忆存储芯片，通过PC机5利用系统软件包8将指令写入可编程逻辑控制器，其中系统软件包8包括系统调试软件、系统图形监控软件和其他移动互联网控制软件。或者利用调试编程软件预先在控制终端9上进行预设置，再通过485通讯电路6对设置好的场景进行调用，将指令传输至MCU主控模块5。任何场景均可在调试编程软件中设置分区，实现分区控制，并可扩展场景。当调光系统线路发生故障时，闭合旁路开关17使外部供电电源1与负载输出板18进行直通，保障正常照明或电器正常工作。通过MCU主控模块5与光电耦合器14控制双向可控硅电路15使它的输出改变有一段大于8us的渐变时间，可大大减少开、关电源时对灯具的冲击，可以使调光曲线更加缓和，同时扼流圈16有效的扼制高次谐波的输出，使电流的上升时间大于100us，使调光曲线中的“毛刺”部分尽可能地减少，调光曲线更加平滑，软启动实现灯光的渐变平缓而稳定，防止出现“频闪坏灯”现象。可控硅调光的调光曲线是一段正弦波，虽然可控硅调光的LED具有无法关断的特性，但是正弦波和X轴的相交时，就可以进行关断。利用这一点，通过调整调光曲线，当调光曲线与X轴交点时，MCU主控模块5通过光电耦合器14驱动双向可控硅电路15，将调光曲线延长为一条短线，即可以实现LED关断。最终信号通过扼流圈16后转化为稳定的输出电压或输出电流，通过负载输出板18作用到各类负载19上，形成最终的照明控制状态。通过调光控制器，可以通过PC机7和控制终端9，对预先设置好的调光场景进行调用，也可以设置的场景是不调光，仅仅是开和关，还可以设置场景是：照明场景的组合或者照明与窗帘、空调、会议系统、音响设备等设备联动。干接点模块10接电流反馈模块，可实时查询电流情况，还可接外部的照度传感器或红外动静传感器11、消防系统设备或第三方厂家面板12、无线译码芯片或红外译码芯片13等进行功能扩展。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种大功率用智能调光控制器，包括内部调光模块、旁路开关(17)，其特征在于，所述的内部调光模块与外部供电电源(1)之间连接有空气开关(2)；所述的内部调光模块包括MCU主控模块(5)，内部电源(3)，与MCU主控模块(5)连接的干接点模块(10)，与MCU主控模块(5)连接的光电耦合器(14)，与MCU主控模块(5)连接的双向可控硅电路(15)；所述的内部电源(3)通过变压供电电路(4)与MCU主控模块(5)及光电耦合器(14)连接；所述的双向可控硅电路(15)内接扼流圈(16)，且双向可控硅电路(15)连接负载输出板(18)，负载输出板(18)与外部负载(19)连接；所述的负载输出板(18)与空气开关(2)之间连接有旁路开关(17)；所述的MCU主控模块(5)通过485通讯电路(6)分别与控制终端(9)、PC机(7)相连；所述的485通讯电路(6)与干接点模块(10)分别接MCU主控模块(5)的两个输入引脚；所述的双向可控硅电路(15)接MCU主控模块(5)的输出引脚；所述的干接点模块(10)接电流反馈模块。
2.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的MCU主控模块(5)内包含可编程逻辑控制器、记忆存储芯片。
3.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的空气开关(2)可为C型6A或10A或16A或20A断路器。
4.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的控制终端(9)可为场景控制面板、时钟控制面板、手机、平板电脑、红外遥控器、照度传感器、红外动静传感器。
5.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的双向可控硅电路(15)包括电阻R5，所述的电阻R5一端连接MCU主控模块(5)，R5另一端连接TTL光耦电路中的光电二极管PD1的一极，光电二极管PD1的另一极与MCU主控模块(5)相连；所述TTL光耦电路内具有一个NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的C1极接电阻R4，电阻R4与电阻R3并联后接12V电源；所述的电阻R3的另一端连接NPN型三极管Q2的C2极；所述的NPN型三极管Q1的E1极连接NPN型三极管Q2的B2极，NPN型三极管Q2的E2极连接电阻R2，电阻R2连接可控硅T1的门极；所述的NPN型三极管Q1的B1极连接电阻R6，电阻R6与扼流圈CC相连接，所述的扼流圈CC与可控硅T1连接，并与电容C1和电阻R1组成并联电路A；所述的并联电路A与电阻RL连接后，再与旁路开关SW2组成并联电路B；所述的并联电路B的L端通过空气开关SW1连接到外部供电电源(1)，并联电路B的N端接负载输出板(18)。
6.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的扼流圈(16)的电流上升时间大于100us。
7.根据权利要求1所述的一种大功率用智能调光控制器，其特征在于，所述的485通讯电路(6)包括U1芯片，所述的U1芯片的1引脚与4引脚分别接MCU主控模块(5)，U1芯片的2引脚与3引脚相互连接后接MCU主控模块(5)，且2引脚与3引脚相互连接后通过电阻R9接GND；所述的U1芯片的8引脚接VCC，U1芯片的5引脚接GND，U1芯片的6引脚通过滑动变阻器K1接稳压二极管D2的正极，且稳压二极管D2的正极通过电阻R7接VCC，稳压二极管D2的负极接电容C2的一端，电容C2的另一端接VCC；所述的U1芯片的7引脚通过滑动变阻器K2接稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的负极通过电阻R8接GND，稳压二极管D1正极接稳压二极管D2的负极。
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| CN201620540309.4U CN205693931U (zh) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 一种大功率用智能调光控制器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106028513A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-12 | 杭州荣亚科技有限公司 | 一种适用于大面积空间场所调光的智能调光控制器 |
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2016
- 2016-06-03 CN CN201620540309.4U patent/CN205693931U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN106028513A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-12 | 杭州荣亚科技有限公司 | 一种适用于大面积空间场所调光的智能调光控制器 |
| CN106028513B (zh) * | 2016-06-03 | 2018-06-26 | 杭州荣亚科技有限公司 | 一种适用于大面积空间场所调光的智能调光控制器 |
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