CN211702503U - 一种新型的智能控制可控硅调光开关及其可调光灯具 - Google Patents

Abstract

一种新型的智能控制可控硅调光开关，包括交流输入模块、供电电路、wifi模块、驱动控制电路、负载；交流输入模块一端与交流电源连接，另一端与驱动控制电路连接；供电电路为wifi模块以及驱动控制电路供电；wifi模块与驱动控制模块无线通信；驱动控制电路用于控制可控硅电路的导通、关断；驱动控制电路采用后切相驱动电路用以驱动可控硅电路的导通关断；驱动控制电路包括中央处理器模块、监控交流信号过零点模块、负载驱动模块，监控交流信号过零点模块用于采集交流输入模块输出的正弦波的过零指令，并将过零指令上传给中央处理器模块；中央处理器模块根据过零指令控制可控硅电路的导通、关断进而控制负载驱动模块。

Description

一种新型的智能控制可控硅调光开关及其可调光灯具

技术领域

本实用新型涉及一种调光开关及其灯具，尤其是涉及一种新型的智能控制可控硅调光开关及其可调光灯具。

背景技术

现有内置智能模块的技术需要对现有的照明产品进行电源甚至结构的改造才能实现，此外，现有技术中对照明产品进行调光控制往往采用前切相或后切相以及采用无线控制方法来调节，如现有技术，如中国专利（申请号：CN201721035221）公开一种智能灯具，包含控制面板和灯具，所述的控制面板通过线路连接灯具，其特征在于：所述的控制面板内设有无线通信模块，所述的灯具由雷达感应模块、光感应模块、调光调色控制模块、电源驱动模块、LED灯珠和散热器构成，所述的雷达感应模块、光感应模块和调光调色控制模块通过线路连接电源驱动模块，所述的电源驱动模块设在LED灯珠的尾部，电源驱动模块通过线路LED灯珠，所述的LED灯珠尾部外围贴附散热器；所述的无线通信模块（30）由WIFI模块（31）、蓝牙模块（32）和红外模块（33）构成，并联连接调光调色控制模块。

现有技术，中国专利申请（申请号：CN201510557196）公开一种智能开关调光控制电路，包括:并联于电网上的相位检测电路,检测电网的相位信息,输出一个包括相位、频率及电压信息的检测信号;功率切相电路,串联于电网上并能根据控制信号调节电网输出;无线模块,接收与之网络连接的用户控制工具发送的信息,处理输出一个PWM信号;功率切相控制模块,接收相位检测电路输出的检测信号及无线模块输出的PWM信号,输出一个驱动功率切相电路切相输出的控制信号; 所述无线模块与用户控制工具通过无线连接,所述无线连接方式为蓝牙或WIFI或ZigBee或RF。

又如现有技术：如中国专利（申请号：CN201621267085），公开一种后切相调光控制装置，包括电源转换单元、中央控制单元、控制输出单元和负载电流采样单元；电源转换单元用于使后切相调光控制装置适应更宽范围的供电电压，中央控制单元依据远程或本地控制信息驱动所述输出控制单元，实现对灯具的开关及后切相调光控制，控制输出单元为基于金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，负载电流采样单元，用于向控制单元反馈负载电流。本实用新型可实现本地或远程直接控制调光，满足单点或一组负载灯具除亮、灭两种状态之外的更多照明输出需求。

现有技术中，如中国专利申请（申请号：CN201811600341）公开一种单脉冲可控硅后切相调光方法和调光器，该方法包括如下步骤：控制单元接收过零检测单元生成的交流正弦波的过零脉冲信号，当检测到过零脉冲信号的边沿跳变时，生成外部触发事件，依据外部触发事件启动内部计数器，当计数器计数达到预设的比较值时，向驱动单元输出高电平，控制驱动单元开启；计数器继续计数，当计数器计数达到自动装载值时，向驱动单元输出低电平，控制驱动单元关闭，计数器计数清零并停止计数，等待下一个外部触发事件；所述自动装载值为调光信号值所对应的参考值。

此外，即便现有技术中存在将二者技术结合在一起，如中国专利（申请号：CN201520679629）公开一种智能开关调光控制电路，该电路包括:并联于电网上的相位检测电路,检测电网的相位信息,输出一个包括相位、频率及电压信息的检测信号;功率切相电路,串联于电网上并能根据控制信号调节电网输出;无线模块,接收与之网络连接的用户控制工具发送的信息,处理输出一个PWM信号;功率切相控制模块,接收相位检测电路输出的检测信号及无线模块输出的PWM信号,输出一个驱动功率切相电路切相输出的控制信号;所述相位检测电路由顺序连接的整流元件、光耦元件以及周边的若干电阻构成;整流元件输入端与电网连接，输出端与光耦元件的发光二极管及三限流电阻串联并构成回路;光耦元件的光敏管集电极通过一电阻与直流电源连接,发射极与所述功率切相控制模块的检测信号输入端口连接; 所述无线模块与用户控制工具通过无线连接,所述无线连接方式为蓝牙或wifi或ZigBee或RF。

然而，上述现有技术中的调光开关虽然能够满足现实生活的一些应用，但是上述现有技术中或单独采用wifi技术或单独采用调光系统中的后切相调光方法不能发挥二者各自的优点，现有技术即便将二者结合在一起，如申请号：CN201520679629，但是该电路结构复杂，控制精度低，不利于产业发展，而本发明为了利用二者的优点，经过多年实验，有机的将二者结合在一起，很好的将二者优点有机的结合在一起。虽然现有技术已经应用于调光系统中，但是，本发明采用技术方案是与现有技术存在诸多区别，本领域技术人员在上述现有技术的基础上，并没有将其应用于本发明技术方案的结合启示，将二者同时结合在一起并不属于本领域公知常识以及采用惯用手段直接置换获得，因此上述现有技术与本发明将要保护的技术方案不同，也不属于实质相同的范畴，该发明不能用上述技术方案评述本申请的新颖性，相反，本申请请求保护的技术方案相对现有技术具有突出实质性特点和显著进步，因而具备专利法关于新颖性的评判标准。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，提供一种新型的智能控制可控硅调光开关，其技术方案如下：包括交流输入模块、供电电路、wifi模块、驱动控制电路、负载；其特征为：所述交流输入模块一端与交流电源连接，另一端与驱动控制电路连接；所述供电电路为wifi模块以及驱动控制电路供电；所述wifi模块与驱动控制模块无线通信；所述驱动控制电路用于控制可控硅电路的导通、关断；所述驱动控制电路采用后切相驱动电路用以驱动所述可控硅电路的导通关断状态；所述驱动控制电路包括中央处理器模块、监控交流信号过零点模块、负载驱动模块，所述监控交流信号过零点模块用于采集交流输入模块输出的正弦波的过零指令，并将过零指令上传给中央处理器模块；所述中央处理器模块根据过零指令控制可控硅电路的导通、关断进而控制负载驱动模块以调节负载的亮度。

优选为：所述供电电路包括全波整流电路、Buck电路以及LDO稳压电路，所述全波整流电路将交流输入模块输出的交流电转换为直流电并经过滤波、防浪涌电阻将直流信号传输给Buck电路，并最终通过LDO稳压电路为wifi模块、驱动控制电路供电。

优选为：所述Buck电路为稳压芯片OB2222MCP；所述wifi芯片型号可选美国博通bcm4329。

优选为：所述负载驱动模块采用互补推挽式驱动方式。

优选为：所述中央处理器模块检测到监控交流信号过零点模块输出的过零脉冲指令的上升沿时启动中央处理器模块中的内部定时器，当定时器达到第一定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其导通，负载驱动模块开启，则交流输入模块中的交流信号通过负载驱动模块加载到待调光灯具上。

优选为：当所述定时器达到第二定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其关断，进而交流输入模块中的交流信号无法加载到待调光的灯具上；其中该第二定时值是wifi发出的用于调光的调光信号参考值。

本发明还公开一种可调光灯具，包括上述任一所述的新型的智能控制可控硅调光开关。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：采用后切相驱动电路与wifi模块相结合用以驱动所述可控硅电路的导通关断状态从而调节待调节灯具从而保证所调节负载的调光方式稳定可靠。

附图说明

图1是新型的智能控制可控硅调光开关功能模块结构简图。

图2是新型的智能控制可控硅调光开关供电电路额电路原理图。

图3是新型的智能控制可控硅调光开关的负载驱动模块的原理图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参见附图1所示。智能控制可控硅调光开关包括交流输入模块、供电电路、wifi模块、驱动控制电路、负载；其特征为：所述交流输入模块一端与交流电源连接，另一端与驱动控制电路连接；所述供电电路为wifi模块以及驱动控制电路供电；所述wifi模块与驱动控制模块无线通信；所述驱动控制电路用于控制可控硅电路的导通、关断；所述驱动控制电路采用后切相驱动电路用以驱动所述可控硅电路的导通关断状态；所述驱动控制电路包括中央处理器模块、监控交流信号过零点模块、负载驱动模块；所述监控交流信号过零点模块用于采集交流输入模块输出的正弦波的过零指令，并将过零指令上传给中央处理器模块；所述中央处理器模块根据过零指令控制负载驱动模块进而控制可控硅电路的导通、关断。

参见附图2所示，该附图公开了新型的智能控制可控硅调光开关的供电电路原理图。

图2工作原理如下：市电通过全桥整流模块、滤波模块将交流电转变为直流电，并将直流电输入到稳压芯片OB2222MCP中，将高电压转换成低压直流信号，该稳压芯片实际是一个Buck电路，低压直流信号在经过低压差线性稳压器LDO芯片进行二次降压输出3V3电压，以提供更加稳定的直流电供给蓝牙或Wifi模块以及驱动控制电路模块供电，其中，电阻R36作用为提高防浪涌作用。该wifi芯片型号可选美国博通bcm4329。

参见附图3所示，该附图公开了新型的智能控制可控硅调光开关的负载驱动模块的原理图。并且图3工作原理如下：

当Wifi模块输出占比空>1%的1K方波信号时，控制电路将会打开高压AC开关，同时通过转换电路将对应不同占空比的信号转换送到调光芯片5160对后续产品进行调光。当Wifi模块输出低电平0V时，带有滞回功能的控制电路断开调光芯片，从而关断后续产品，达到关机功能。中央处理器模块输出PWM后，经光耦U5隔离反馈到次端后，由R16,R6进行分压并经C5滤成直流后送到调光芯片5160调光脚，调光芯片5160在检测到调光电压信号后，第1脚对交流输入端的交流信号进行过零检测，以辨别何时进行对负载驱动模块中的mos 管的开关与关断，其中调光信号决定了调光深度，从负载驱动模块电路上来看，本发明采用互补推挽式驱动方式对灯具进行驱动。调光芯片5160第4脚接地，使调光芯片5160处于切相检测状态。Q1,R2,R8,R35 与D1,D2 从外部取电供给调光芯片5160工作。当Wifi模块输出低电平时，运放LM358芯片U6的2，3脚进行比较，因Wifi模块输出为0，所以运放比较后输出高电平，此时光耦U4通，从而通过 R26 拉低调光芯片5160的电源，使调光芯片5160停止工作。

本发明的驱动控制电路采用后切相驱动电路用以驱动所述可控硅电路的导通关断状态从而调节待调节灯具的工作原理如下：

市电交流电网向交流输入模块输入交流电压，当监控交流信号过零点模块监测到交流电压的过零信号时，产生过零脉冲指令给中央处理器模块，中央处理器模块检测到过零脉冲指令的上升沿时启动中央处理器模块中的内部定时器，当定时器达到第一定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其导通，负载驱动模块开启，则交流输入模块中的交流信号通过负载驱动模块加载到待调光灯具上；当定时器达到第二定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其关断，进而交流输入模块中的交流信号无法加载到待调光的灯具上，此时，定时器一个工作周期结束并清零，等待下一个启动命令；其中该第二定时值是wifi发出的用于调光的调光信号参考值，调光信号通过手机或手持终端通过wifi将信号上传给中央处理模块，通过中央处理模块对接收的调光信号进行数据处理以产生调光信号参考值。由于过零脉冲指令在半个周期内保持电平值不变，可控硅开关电路将持续关闭直至该过零脉冲指令的该半个周期结束。中央处理器将等待下一个过零脉冲指令的上升沿，开始下一个控制周期的控制。其中，第一定时值保持固定，使输出信号保持相对一致的占空比。第二定时值将由调光信号值来改变PWM的宽度就由调光信号来决定，在半个过零脉冲周期内形成脉冲指令。最终通过负载驱动模块输出的波形将灯具从不亮调到亮，又从亮调到不亮的周期，从负载驱动模块的输出波形来看，交流电的正弦信号过零点后的波形后部分是被截掉的，而前部分则保持原态，这样就达到了调光功能。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种新型的智能控制可控硅调光开关，包括交流输入模块、供电电路、wifi模块、驱动控制电路、负载；其特征为：所述交流输入模块一端与交流电源连接，另一端与驱动控制电路连接；所述供电电路为wifi模块以及驱动控制电路供电；所述wifi模块与驱动控制模块无线通信；所述驱动控制电路用于控制可控硅电路的导通、关断；所述驱动控制电路采用后切相驱动电路用以驱动所述可控硅电路的导通关断状态；所述驱动控制电路包括中央处理器模块、监控交流信号过零点模块、负载驱动模块，所述监控交流信号过零点模块用于采集交流输入模块输出的正弦波的过零指令，并将过零指令上传给中央处理器模块；所述中央处理器模块根据过零指令控制可控硅电路的导通、关断进而控制负载驱动模块以调节负载的亮度。

2.根据权利要求1所述的一种新型的智能控制可控硅调光开关，其特征为：所述供电电路包括全波整流电路、Buck电路以及LDO稳压电路，所述全波整流电路将交流输入模块输出的交流电转换为直流电并经过滤波、防浪涌电阻将直流信号传输给Buck电路，并最终通过LDO稳压电路为wifi模块、驱动控制电路供电。

3.根据权利要求2所述的一种新型的智能控制可控硅调光开关，其特征为：所述Buck电路为稳压芯片OB2222MCP；所述wifi芯片型号为美国博通bcm4329。

4.根据权利要求1所述的一种新型的智能控制可控硅调光开关，其特征为：所述负载驱动模块采用互补推挽式驱动方式。

5.根据权利要求1所述的一种新型的智能控制可控硅调光开关，其特征为：所述中央处理器模块检测到监控交流信号过零点模块输出的过零脉冲指令的上升沿时启动中央处理器模块中的内部定时器，当定时器达到第一定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其导通，负载驱动模块开启，则交流输入模块中的交流信号通过负载驱动模块加载到待调光灯具上。

6.根据权利要求5所述的一种新型的智能控制可控硅调光开关，其特征为：当所述定时器达到第二定时值时，中央处理器向可控硅开关电路发出控制指令从而使其关断，进而交流输入模块中的交流信号无法加载到待调光的灯具上；其中该第二定时值是wifi发出的用于调光的调光信号参考值。

7.一种可调光灯具，其特征为：包括权利要求1-6任一所述的新型的智能控制可控硅调光开关。

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