CN211457473U - 一种调光电路及调光开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种调光电路及调光开关，属于开关控制系统技术领域，包括过零检测模块、控制模块和调光模块，其中过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块，解决现有技术中过零检测靠延时推算零点导致的零点信号超前或滞后实际零点，从而调光过程效果差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种调光电路及调光开关，属于开关控制系统技术领域。
背景技术
在现有技术中的开关控制系统中，提出了一种可控硅的调光系统，实现了在智能家居中对灯具等的光亮的按需调节。现有的调光系统的主要包过零检测模块、控制模块、双向可控硅和可调电阻。过零检测模块，用于检测输入交流电的过零点并输出过零检测信号；控制模块：用于根据所述过零检测信号输出取电控制信号和调光控制信号；调光模块：用于根据所述调光控制信号控制所述灯具进行前沿切相调光或后沿切相调光。调光原理是：过零检测模块检测交流电的过零点特性，并输出给控制模块，控制模块输出对应的调光控制信号，调整可控硅的导通导通角，同时配合电位器的调节，从而进行调光。但是，随着用户需求的不断提升，现有采用可控硅的调光系统中，也逐渐暴露出一些问题。
申请号为201720413951.0的中国专利申请中，提出了可控硅延迟导通电路及其延迟导通方法，如图1所示，过零检测模块中采用双向光耦，实现在完整的交流周期内检测出两个零点，通过光耦单元TLP521-2的副边，即SYN输出方波信号，进而通过控制模块获取过零点。
但是，该技术方案中，光耦的原边输入交流信号过零时，SYN输出的电压信号不够陡峭(这是由于光耦的性质导致的，相当于光耦副边的等效电阻变化需要一定的时间)，无法直接提取过零点，需要通过利用延时来推算零点，那么提供给控制模块的零点信号会超前或滞后实际零点，过零点信号不准确，从而使得调光效果差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种调光电路及调光开关，以解决现有技术中过零检测靠延时推算零点导致的零点信号超前或滞后实际零点，从而调光过程效果差的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：本实用新型提供了一种调光电路，包括过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据所述过零检测信号输出调光控制信号；调光电路，连接所述控制模块，用于根据所述调光控制信号进行灯具调光；
所述过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；
所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块。
本实用新型通过将过零检测模块中的光耦单元的副边串接在电阻分压电路中，并且光耦单元副边的一端连接一个晶体管电路中晶体管的控制极，通过该晶体管的输出端连接控制模块，从而输出过零检测信号。在交流电零点时，光耦单元副边的输出虽然不够陡峭，但是由于分压电路的存在，使得第一晶体管的控制极电压能够快速达到导通阈值导致晶体管迅速导通，使晶体管输出的高电平信号可以精确的将交流电的零点给展示出来，零点在高电平信号的中间位置，可以为MCU提供准确的零点时间基准，不需要靠延时推算零点而出现给MCU的零点信号会超前或滞后实际零点的情况。
进一步的，所述电阻分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一光耦单元的副边串接在所述第一电阻和第二电阻之间。
进一步的，所述调光模块包括第二晶体管电路和可控硅电路，所述第二晶体管电路包括第二晶体管；所述可控硅电路包括第二光耦单元、双向可控硅和可调电阻；所述第二晶体管的控制极连接所述控制模块的输出端，所述第二晶体管的输出极连接所述第二光耦单元的原边。
进一步的，还包括电源模块，用于将交流电转换为直流电。
进一步的，晶体管为三极管，晶体管的控制极为基极，晶体管的输出极为集电极。
本实用新型还提供了一种调光开关，包括调节开关和调光电路；所述调光电路包括过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；
控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据所述过零检测信号输出调光控制信号；
调光电路，连接所述控制模块，用于根据所述调光控制信号控制调节开关进行灯具调光；
所述过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；
所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块。
本实用新型通过将过零检测模块中的光耦单元的副边串接在电阻分压电路中，并且光耦单元副边的一端连接一个晶体管电路中晶体管的控制极，通过该晶体管的输出端连接控制模块，从而输出过零检测信号。在交流电零点时，光耦单元副边的输出虽然不够陡峭，但是由于分压电路的存在，使得第一晶体管的控制极电压能够快速达到导通阈值导致晶体管迅速导通，使晶体管输出的高电平信号可以精确的将交流电的零点给展示出来，零点在高电平信号的中间位置，可以为MCU提供准确的零点时间基准，不需要靠延时推算零点而出现给MCU的零点信号会超前或滞后实际零点的情况。
进一步的，所述电阻分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一光耦单元的副边串接在所述第一电阻和第二电阻之间。
进一步的，所述调光模块包括第二晶体管电路和可控硅电路，所述第二晶体管电路包括第二晶体管；所述可控硅电路包括第二光耦单元、双向可控硅和可调电阻；所述第二晶体管的控制极连接所述控制模块的输出端，所述第二晶体管的输出极连接所述第二光耦单元的原边。
进一步的，还包括电源模块，用于将交流电转换为直流电。
进一步的，晶体管为三极管，晶体管的控制极为基极，晶体管的输出极为集电极。
附图说明
图1是现有过零检测模块的组成结构示意图；
图2是本实用新型调光电路实施例中的过零检测模块结构示意图；
图3是本实用新型调光电路实施例中的调光模块结构示意图；
图4是本实用新型调光电路实施例中的电源模块结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
调光电路实施例：
本实施例中提供了一种调光电路，主要包括过零检测模块、控制模块、调光模块和电源模块。其中，过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据过零检测信号输出调光控制信号；调光模块，连接控制模块，用于根据所述调光控制信号进灯具调光。
本实施例中，主要对调光电路中的过零检测模块作出改进，关键之处在于，将光耦单元的副边串接在电阻分压电路中，利用电阻分压原理和电阻晶体管的特性，实现对过零点的准确检测。
具体的，本实施例中，以三极管组成的晶体管电路，以及采用原边为并联的不同向的二极管的双向光耦单元为例，详细介绍本实施例中的过零检测模块。本实施例中，三级管的基极作为控制极，集电极作为输出极，作为其他实施方式，晶体管也可以采用MOS管。
如图2所示，过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路。
第一光耦单元U2的原边包括第一输入端1和第二输入端2，第一光耦单元的副边包括第一输出端4和第二输出端3。第一输入端1通过电阻R19连接交流电火线，第二输入端 2通过电阻R20连接交流电零线。
电阻分压电路包括依次串联的直流电源、电阻R17和电阻R25；本实施例中，仅选用了两个电阻进行分压，作为其他实施方式，也可以采用多个电阻组成分压电路。所述第一光耦单元U2的副边串联连接在所述电阻分压电路中。第一光耦单元U2副边的第一输出端 4和第二输出端3串接在第三电阻R17和第四电阻R25之间，所述第四电阻R25接地。
第一晶体管电路包括三级管Q5。三极管Q5的控制极即基极连接第一光耦单元U2的第二输出端3，集电极通过通过第五电阻R26连接直流电源，通过第六电阻R27连接控制模块的信号输入端IO_IN；三极管Q5的发射极接地。
本实施例中，利用该过零检测模块进行过零检测的原理是：通过第一光耦单元U2将正弦波形的交流电源转换高低电平的方波信号，同时通过分压电路中分压电阻的合理设置，经过分析，使得第四电阻R25为一个比较大的值时，能够使得晶体管Q5控制极快速达到导通阈值，从而控制晶体管快速输出过零检测信号，进而得到更加标准的方波信号，从而提供给控制模块更加标准的波形，以获取更加准确的过零检测信号。
本实施例中的调光模块如图3所示，调光模块包括第二晶体管电路和可控硅电路，第二晶体管电路包括第二晶体管，即三极管Q3；可控硅电路包括第二光耦单元U1、双向可控硅Q4和可调电阻ZR2，本实施例中该可调电阻采用压敏电阻，作为其他实施方式，也可以直接采用电位器等。
控制模块的输出连接所述第二晶体管的控制极，即三极管Q3的基极，用于输出控制信号；三极管Q3的集电极连接所述第二光耦单元U1的原边，如图2所示，接在第二光耦单元U1原边的第2接口处；所述三极管Q3的发射极接地。
由于本实施例重点在于对过零检测模块的改进，作为其他实施方式，也可以采用现有技术中其他形式的调光模块。
本实施例中还包括电源模块，如图4所示，用于将所述交流电转换为直流电。该电源模块主要由整流芯片、反激电路、电源管理芯片和对应的外围电路组成，本实施例中，电源管理芯片采用LNK3204DSO-8C，整流芯片采用LX10M。由于该电源模块属于现有技术，此处不再详细介绍。
调光开关实施例：
包括调节开关和调光电路；所述调光电路包括过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；
控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据所述过零检测信号输出调光控制信号；
调光模块，连接所述控制模块，用于根据所述调光控制信号进灯具调光；
所述过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；
所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块。
具体的调光电路结构及原理已在上述调光电路实施例中详细说明，故此处不再赘述。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种调光电路，包括过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；
控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据所述过零检测信号输出调光控制信号；
调光模块，连接所述控制模块，用于根据所述调光控制信号进行灯具调光；
其特征在于，所述过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；
所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述电阻分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一光耦单元的副边串接在所述第一电阻和第二电阻之间。
3.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，所述调光模块包括第二晶体管电路和可控硅电路，所述第二晶体管电路包括第二晶体管；所述可控硅电路包括第二光耦单元、双向可控硅和可调电阻；所述第二晶体管的控制极连接所述控制模块的输出端，所述第二晶体管的输出极连接所述第二光耦单元的原边。
4.根据权利要求1所述的调光电路，其特征在于，还包括电源模块，用于将交流电转换为直流电。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的调光电路，其特征在于，晶体管为三极管，晶体管的控制极为基极，晶体管的输出极为集电极。
6.一种调光开关，包括调节开关和调光电路；所述调光电路包括过零检测模块，用于检测交流电过零点并输出过零检测信号；
控制模块，连接所述过零检测模块，用于根据所述过零检测信号输出调光控制信号；
调光模块，连接所述控制模块，用于根据所述调光控制信号控制调节开关进行灯具调光；
其特征在于，所述过零检测模块包括第一光耦单元、电阻分压电路和第一晶体管电路；所述第一晶体管电路包括第一晶体管；所述第一光耦单元的原边为并联的两个不同向的二极管；
所述第一光耦单元的原边连接交流电源，所述第一光耦单元的副边串联在所述电阻分压电路中；所述第一光耦单元副边的一端还连接所述第一晶体管的控制级，所述第一晶体管的输出级连接所述控制模块。
7.根据权利要求6所述的调光开关，其特征在于，所述电阻分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一光耦单元的副边串接在所述第一电阻和第二电阻之间。
8.根据权利要求6所述的调光开关，其特征在于，所述调光模块包括第二晶体管电路和可控硅电路，所述第二晶体管电路包括第二晶体管；所述可控硅电路包括第二光耦单元、双向可控硅和可调电阻；所述第二晶体管的控制极连接所述控制模块的输出端，所述第二晶体管的输出极连接所述第二光耦单元的原边。
9.根据权利要求6所述的调光开关，其特征在于，还包括电源模块，用于将交流电转换为直流电。
10.根据权利要求6-9任意一项所述的调光开关，其特征在于，晶体管为三极管，晶体管的控制极为基极，晶体管的输出极为集电极。
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|---|---|---|---|---|
| CN113218999A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-08-06 | 东莞理工学院 | 弱化根表铁膜促进湿地植物吸收重金属检测器及检测装置 |
| CN114143942A (zh) * | 2020-10-12 | 2022-03-04 | 超级智慧家(上海)物联网科技有限公司 | 红外联动照明的控制方法 |
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