CN207399550U - 具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路 - Google Patents

具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种利用具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路，包括储能电路，单片机控制电路以及数个LED灯珠组;LED灯珠组的正极连接交‑直流调光变换器的直流电压输出的正极，LED灯珠组的负极通过电子开关接地，所述电子开关受单片机控制电路控制开启或关闭，所述单片机控制电路分别与储通电路和交‑直流调光变换器连接，当调控开关切断输入电源后，储能电路能在设定时间内提供电源给单片机控制电路继续工作，所述单片机控制电路对色温调控开关的开关计数，当开关时间超过设定时间，则最后关灯时的灯珠色温，单片机控制电路记下对应该灯珠色温的开关次数，并储存在单片机内，下次开灯时便是上次关灯时的灯珠色温。

Description

具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路
技术领域
本发明涉及一种具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源方案。
背景技术
目前市场上存在的可控硅调光调色LED电源方案，都是使用专有控制芯片来完成调光调色功能，但是存在一个共同的弊端，就是没有记忆功能。
举例来说，在目前常用的可控硅调光调色控制方案中，LED灯具使用冷暖两种LED灯珠，色温分别是3000K和5000K, 在电源二次侧使用专有调光调色逻辑控制芯片，可以控制两种灯珠分别导通，达到3000K、4000K和5000K三种不同色温之间的不同切换。但是专有控制芯片中的控制逻辑是固定不变的，永远都是3000K、4000K和5000K三种色温的固定循环，不存在任何的记忆功能。一般用户在应用这类调光调色的灯具时，如果他喜欢的是5000K的LED色温，每次都需要连续关闭/开启墙壁开关三次，LED灯具才能得到5000K的色温显示。用户体验会非常差，控制方案一点也不够人性化。
通常情况下，用户合理的需求应该是，在第一次调节色温时，通过反复地开启关闭墙壁开关，一次性选定自己喜欢的色温后，比如是5000K色温；在用户关闭开关一段时间后，如果再次开启开关，LED灯具显示的依然是用户喜欢的那个色温5000K，这就是所谓的记忆功能。具有记忆功能的可控硅调光调色方案，不仅满足了用户的合理需求，而且大大增强了用户体验。并且，具有记忆功能的可控硅调光调色方案，只是在通用的可控硅调光方案基础上，增加了色温记忆功能，从而实现了利用简单的可控硅调光器，实现了具有记忆功能的调光调色功能，这是本专利的创新之处。
发明内容
为解决前述可控硅调光调色LED电源方案存在的问题，本发明提供一种利用简单的可控硅调光器，实现具有记忆功能的调光调色的驱动电源电路，该电路的方案是:包括储能电路，单片机控制电路以及多个LED灯珠组，每个LED灯珠组的正极连接交-直流调光变换器的直流电压输出的正极，每个LED灯珠组的负极通过功率电子开关接地，所述功率电子开关受单片机控制电路控制开启或关闭，所述单片机控制电路分别与储能电路和交-直流调光变换器连接，当可控硅调光器开关切断输入市电后，储能电路能在设定时间内提供电源给单片机控制电路继续工作，所述单片机控制电路对可控硅调光器开关的开/关计数，当开/关的时间超过设定时间，则最后关灯时的灯珠色温，单片机控制电路记下对应该灯珠色温的开关次数，并储存在单片机内，下次开灯时便是上次关灯时的灯珠色温。
所述储能电路是取自交-直流调光变换器的变压器输出经整流滤波、稳压后连接一大储能电容器，储能电容器连接降压芯片IC2，IC2输出经稳压、滤波后输出+5V电压给单片机工作，所述大储能电容器在切断入电源后，放电时间能维持在设定的时间内，使降压芯片IC2保持+5V电压输出。
所述单片机控制电路是一单片机的电源由储能电路供给，交-直流调光变换器直流输出电压经分压后连接单片机的输入，单片机的输出信号分别与功率电子开关的控制级连接，功率电子开关分别与LED灯珠组连接，单片机输出相同或者不同的高低电平，控制功率电子开关的导通或者关断，从而达到调节LED灯珠组的色温。
所述交-直流调光变换器直流输出电压经分压后连接单片机的输入,随输入市电开/关动作，呈现为高电平或低电平信号输入，单片机对该动作次数计数，超过设定时间后的关灯动作次数，自动存进单片机的内置EEPROM或者外置的EEPROM存储芯片内，下次开灯时自动调出该开关次数所对应的灯珠色温。
所述可控硅调光器开关，采用市场上通用的前沿切相/后沿切相的可控硅调光器，或者具有前沿/后沿切相功能的可控硅调光系统或者控制面板。
本发明的优点是，用户喜欢某种灯珠的色温，能够记忆在电路内，下次开灯时便直接点亮上次关灯时的灯珠色温，不必再多次拨动开关才能获得上次关灯时的灯珠色温。产品性价比高，用户操作简单，不需要更换工程布线，只需要把普通的LED灯具更换成具有两种不同色温的LED灯具，就可以实现调光调色功能。可控硅调光器可以采用当前市场上常见的路创/立维腾的前沿切相/后沿切相的可控硅调光器，或者具有前沿/后沿切相功能的可控硅调光系统或者控制面板，都能实现调光调色的功能。
附图说明
图1，是具有多个LED灯珠组的本发明电路方框图
图2，是具有二个LED灯珠组的本发明电路方框图
图3，是典型路创可控硅调光器的外形图
图4，是储能原理电路图
图5，是单片机控制电路图
图中标号说明:1-开关 ;2-调光滑杆。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，如附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的元件。
请参阅图2所示，图2所示的第一组和第二组LED灯珠，可以为暖光和冷光两种LED灯珠，在图示中是共阳极接法，两组LED灯珠的阳极都接在交流-直流调光变换器的输出电解电容的正极上面，阴极分别和功率管MOSFET-SW1和SW2的漏级相连接，SW1和SW2的源级都连接输出电解电容的负极，SW1和SW2的栅极分别和单片机处理器相连接。图3是路创可控硅调光器外形图，单片机控制器通过检测可控硅调光器开关1的关闭/开启次数，输出对于SW1和SW2的控制信号，从而可以实现三段调色的功能。
图2所示中的交流-直流调光变化器是用来实现LED灯珠调光功能的，其原理是，通过在输入市电上串入可控硅调光器，实现对于市电的切向斩波输出，降低交流-直流调光变换器的输入电压，从而改变交流-直流调光变换器的输出电解电容C1上的输出电压；只要输出电容C1上的电压降低，意味着加在LED灯珠上的电压也随之降低，从而起到LED灯珠调光的用途。
调光功能是通过交流-直流调光变化器利用可控硅调光器的右侧滑动杆2来实现，而调色功能是通过单片机检测可控硅调光器开关1的关闭/开启次数来进行三档色温的切换。
可控硅调光器开关1关闭是切断输入市电的，一旦输入市电被断开，所有的电路都会复位，包括单片机、控制芯片、电解电容等，都会返回到初始位置；如果再一次开机，和第一次开机一样，色温还是处于第一次设置的色温3000K，而不是用户喜欢的色温5000K。
本发明在通用的可控硅调光方案的基础上，添加了单片机控制器和储能电路两部分电路，依靠这两部分新增电路，就可以实现记忆功能。具体的实现原理是，通用的可控硅调光方案，通过对于输入市电进行切相处理，利用交流-直流调光变换器改变输出电解电容C1上的输出电压，从而可以实现LED灯珠的调光功能；SW1和SW2作为两种色温的控制开关，受单片机控制电路控制；以下是单片机对开/关动作计数时二组LED灯驵的色温变化情况:
a)调光器开关先关闭再开启,计为第一次，当单片机控制器检测到这一动作后，打开第一路灯珠的控制开关SW1，同时关闭第二路灯珠的控制开关SW2，此时色温显示为第一路灯珠的色温3000K；
b)调光器开关先关闭再开启，计为第二次，当单片机控制器检测到这一动作后，打开第一路灯珠的控制开关SW1，同时打开第二路灯珠的控制开关SW2，此时色温显示为第一路和第二路灯珠的混合色温4000K；
c)调光器开关先关闭再开启，计为第三次，当单片机控制器检测到这一动作后，关闭第一路灯珠的控制开关SW1，同时打开第二路灯珠的控制开关SW2，此时色温显示为第二路灯珠的色温5000K；
d)调光器开关，先关闭再开启计为第四次，重复上述a,b,c三个步骤依次循环下去。
本发明的单片机设定调光器开关，连续关闭/开启动作必须在5秒时间内完成，如果连续关闭/开启动作时间超过5秒钟以上，单片机会记录上一次色温状态值并保存在单片机内存内，用户在下一次开启开关时，此时色温显示的是上一次的色温状态，这就是我们常说的记忆功能。
图4方框图中的储能电路，工作过程如下:
当可控硅调光器开关开启时，输入市电对于储能电解电容C20进行充电，当充电充到58V电压时，充电结束；当可控硅调光器开关关闭时，输入市电断开，储能电解电容C20通过降压控制芯片IC2实现对于电解电容C27进行充电，C27上的输出电压始终保持输出5V，供给单片机可以继续工作，通过计算，电解电容C20上的能量可以供给单片机在市电断电情况下，持续工作8秒钟以上,其中5秒时间之内，允许可控硅调光器进行开关切换改变色温，当开关关闭超过5秒钟以上，单片机会记录并保存上一次的色温状态值到单片机的EEPROM中，单片机内置的EEPROM即使在电源断电情况下也不会复位清零，所以EEPROM的色温保存值可以做到永久保存；待下一次开关开启时，单片机会把EEPROM的色温保存值恢复到当前状态显示，也就是把上一次的色温重新显示出来，从而实现了记忆功能。
图5为单片机控制电路，本发明中使用的单片机是意法半导体公司的STM8S系列单片机，内置EEPROM，可以在断电情况下进行数据保存。
图5中的单片机输入信号A，经过二极管D19，然后经过R60、R59进行电阻分压后，生成输入信号B, B和单片机的第20脚PD3相连，PD3是单片机的GPIO口，单片机通过对PD3端口信号的高低电平进行检测，从而判断调光器开关是否有开关动作。当调光器开关关闭时，输入市电被切断，此时PD3为低电平0；当调光器开关重新开启时，输入市电重新开启，此时PD3为高电平1；单片机对于PD3信号高低电平的检测，判断输入可控硅调光器开关的关闭/开启次数，具体的控制逻辑如下所示:
a)调光器开关先关闭再开启，计为第一次，图5中的A点电压由低变高，PD3由低电平0变成高电平1，单片机的PWM输出信号管脚PWM1置高，PWM2置低，Q3、Q4导通，Q5、Q6关闭，V1out+输出高电平，V2out+输出低电平，并分别与图2中的SW1、SW3的删极连接(下同），此时色温显示为第一路灯珠的色温3000K；
b)调光器开关先关闭再开启,计为第二次，图5中的A点电压由低变高，PD3由低电平0变成高电平1，单片机的PWM输出信号管脚PWM1置高，PWM2置高，Q3、Q4导通，Q5、Q6导通，V1out+输出高电平，V2out+输出高电平，此时色温显示为第一路和第二路灯珠的混合色温4000K；
c)调光器开关先关闭再开启，计为第三次，图5中的A点电压由低变高，PD3由低电平0变成高电平1，单片机的PWM输出信号管脚PWM1置低，PWM2置高，Q3、Q4关闭，Q5、Q6导通，V1out+输出低电平，V2out+输出高电平，此时色温显示为第二路灯珠的色温5000K；
d)调光器开关，先关闭再开启计为第四次，重复按照上述a,b,c三个步骤依次循环下去。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (5)

1.一种具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路，包括储能电路，单片机控制电路以及多个LED灯珠组，其特征在于，每个LED灯珠组的正极连接交-直流调光变换器的直流电压输出的正极，每个LED灯珠组的负极通过功率电子开关接地，所述功率电子开关受单片机控制电路控制开启或关闭，所述单片机控制电路分别与储能电路和交-直流调光变换器连接，当可控硅调光器开关切断输入市电后，储能电路能在设定时间内提供电源给单片机控制电路继续工作，所述单片机控制电路对可控硅调光器开关的开/关计数，当开/关的时间超过设定时间，则最后关灯时的灯珠色温，单片机控制电路记下对应该灯珠色温的开关次数，并储存在单片机内，下次开灯时便是上次关灯时的灯珠色温。
2.按权利要求1所述的具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路，其特征在于，所述储能电路是取自交-直流调光变换器的变压器输出经整流滤波、稳压后连接一大储能电容器，储能电容器连接降压芯片IC2，IC2输出经稳压、滤波后输出+5V电压给单片机工作，所述大储能电容器在切断入电源后，放电时间能维持在设定的时间内，使降压芯片IC2保持+5V电压输出。
3.按权利要求1所述的具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路，其特征在于，所述单片机控制电路是一单片机的电源由储能电路供给，交-直流调光变换器直流输出电压经分压后连接单片机的输入，单片机的输出信号分别与功率电子开关的控制级连接，功率电子开关分别与LED灯珠组连接，单片机输出相同或者不同的高低电平，控制功率电子开关的导通或者关断，从而达到调节LED灯珠组的色温。
4.按权利要求3所述的具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路，其特征在于，所述交-直流调光变换器直流输出电压经分压后连接单片机的输入,随输入市电开/关动作，呈现为高电平或低电平信号输入，单片机对该动作次数计数，超过设定时间后的关灯动作次数，自动存进单片机的内置EEPROM或者外置的EEPROM存储芯片内，下次开灯时自动调出该开关次数所对应的灯珠色温。
5.按权利要求1所述的具有记忆功能的可控硅调光调色驱动电源电路,其特征在于，所述可控硅调光器开关，采用市场上通用的前沿切相/后沿切相的可控硅调光器，或者具有前沿/后沿切相功能的可控硅调光系统或者控制面板。
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