CN211982199U - 一种wifi无线插座照明调光器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种WIFI无线插座照明调光器电路，属于调光器领域。本实用新型包括电源电路、微处理器、WIFI无线电路、AC交流电过零检测电路和切相电路，其中，所述电源电路为整个电路提供电源，所述WIFI无线电路与微处理器相连，所述AC交流电过零检测电路的输入端接市电，输出端与微处理器输入端相连，所述微处理器输出端与切相电路输入端相连，切相电路输出端输出调光信号给灯具。本实用新型的有益效果为：能够通过WIFI管理灯具的照明亮度，提高能源使用效率。

Description

一种WIFI无线插座照明调光器电路

技术领域

本实用新型涉及调光器领域，尤其涉及一种WIFI无线插座照明调光器电路。

背景技术

现有常规的WIFI接入语音灯光控制插座，是基于继电器技术的wifi开关灯光控制器；通过电源电路提供wifi继电器等控制电路工作电源，Wifi连接服务器可以通过APP，或者语音控制灯光的开关。

由于现有的基于继电器技术的wifi开关灯光控制器，其只能进行灯光的开关操作；而灯光在实际的使用中有灯光亮度调节的需求，所以继电器技术是无法满足的。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种WIFI无线插座照明调光器电路。

本实用新型WIFI无线插座照明调光器电路包括电源电路、微处理器、WIFI无线电路、AC交流电过零检测电路和切相电路，其中，所述电源电路为整个电路提供电源，所述WIFI无线电路与微处理器相连，所述AC交流电过零检测电路的输入端接市电，输出端与微处理器输入端相连，所述微处理器输出端与切相电路输入端相连，切相电路输出端输出调光信号给灯具。

本实用新型作进一步改进，所述电源电路包括将交流电转换为直流电的开关电源，所述开关电源的输入端与市电相连，所述开关电源的输出端分别与WIFI无线电路和微处理器相连。

本实用新型作进一步改进，所述电源电路还包括滤波模块和LDO线性稳压器，所述滤波模块设置在市电和开关电源输入端之间，所述LDO线性稳压器设置在所述电压转换模块的输出端与微处理器输入端之间。

本实用新型作进一步改进，所述滤波模块为π型滤波器，所述开关电源采用非隔离型PWM电源开关。

本实用新型作进一步改进，所述WIFI无线电路的主芯片U7采用集成了32位Tensilica处理器、协议栈能够交互网络数据的上海乐鑫的ESP8266，所述主芯片U7通过UART串口与微控制器通信。

本实用新型作进一步改进，所述AC交流电过零检测电路包括整流桥DB1、触发器和光耦U3，其中，所述整流桥DB1的第一输入端接市电的零线端，第二输入端接市电的火线端，所述整流桥DB1的输出端与触发器的输入端相连，所述触发器的输出端与光耦U3的输入端相连，所述光耦的输出端与微控制器相连。

本实用新型作进一步改进，所述触发器包括电阻R9、R10、三极管Q1和二极管D2，其中，所述整流桥DB1的第一输出端分别与电阻R9和电阻R10的一端相连，所述电阻R9的另一端接光耦的A输入端，所述整流桥DB1的第二输出端分别与电阻R10的另一端、三极管Q1的基极和二极管D2的负极相连，所述三极管Q1的发射极和二极管D2的正极分别接地，所述三极管Q1的集电极与所述光耦U3的K输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述AC交流电过零检测电路还包括设置在市电火线和零线之间的、串联的分压电阻R1、R2及低通滤波器C1，其中，所述低通滤波器C1设置在分压电阻R1和R2之间，所述整流桥DB1的两个输入端分别接低通滤波器C1的两端。

本实用新型作进一步改进，所述切相电路包括电阻R11、MOSFET开关管Q2和整流桥DB2，其中，所述MOSFET开关管Q2的栅极通过电阻R11接微处理器输出引脚，源极接整流桥DB2的引脚4，漏极接整流桥DB2的引脚3，所述整流桥DB2的引脚3接市电火线端，引脚1为输出端。

本实用新型作进一步改进，所述微处理器采用主从结构的工作方式，包括相互连接的作为主芯片的主控芯片U1和作为从芯片的主控芯片U4，其中，所述主控芯片U4通过UART串口与WIFI无线电路相连，所述主控芯片U1分别与切相电路输入端和电源电路的输出端相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：为调光器提供硬件电路支持，通过WIFI接收语音命令能够对220v交流电进行0-180度的切相完成调节灯光的亮度与开关状态。

附图说明

图1为本实用新型WIFI无线插座照明调光器电路结构框图；

图2为本实用新型一实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，WIFI无线插座照明调光器电路包括电源电路、微处理器、WIFI无线电路、AC交流电过零检测电路和切相电路，其中，所述电源电路为整个电路提供电源，所述WIFI无线电路与微处理器相连，所述AC交流电过零检测电路的输入端接市电，输出端与微处理器输入端相连，所述微处理器输出端与切相电路输入端相连，切相电路输出端输出调光信号给灯具。在正常使用前，连接到家庭用电，通过APP搜索包括本电路的WIFI设备，输入密码，让设备连接到WIFI网络，以下对各个模块进行详细说明。

如图2所示，本例的所述电源电路包括将交流电转换为直流电的开关电源，所述开关电源的输入端与市电相连，所述开关电源的输出端分别与WIFI无线电路和微处理器相连。

优选的，本例电源电路还包括滤波模块和LDO线性稳压器，所述滤波模块设置在市电和开关电源输入端之间，所述LDO线性稳压器设置在所述电压转换模块的输出端与微处理器输入端之间。

本例的AC(交流)市电220v经过二极管D1、电感L1、电阻R3、极性电容C5和极性电容C6组成π型滤波器，当电源电流流过电感L1、极性电容C5和极性电容C6时，所产生的磁场可以互相抵消达到π型滤波作用，为开关电源提供稳定的300v直流电；本例的开关电源由电源转换芯片U6、电感L2、电容C7、极性电容C8组成高精度非隔离型低成本PWM电源开关，非隔离AC-DC电源芯片降压电路，采用BUCK拓扑结构，电感L2输出稳定的5V300mA直流电；5V再通过LDO线性稳压器U5，通过内部的负反馈增益环路输出平滑的3.3V直流电供应给WIFI无线电路和微处理器。本例也可以采用市面上其他的滤波电路及稳压电路。

本例的WIFI无线电路的主芯片U7采用集成了32位Tensilica处理器、协议栈能够交互网络数据的上海乐鑫的ESP8266，所述主芯片U7通过UART串口与微控制器通信。上海乐鑫的ESP8266,这是一款高集成WIFI无线射频芯片，ESP8266E集成了32位Tensilica处理器，其工作在2.4G频段，内部的协议栈能够交互网络数据，其中包括网络密码，控制命令，控制数据；本装置将这些数据命令解析为灯光命令:开关状态、亮度水平、定时时间、功率等数据，使用9600波特率数据速度，通过UART串口与微控制器U1和U4通信,下发命令数据。

本例的AC交流电过零检测电路包括整流桥DB1、触发器和光耦U3，其中，所述整流桥DB1的第一输入端接市电的零线端，第二输入端接市电的火线端，所述整流桥DB1的输出端与触发器的输入端相连，所述触发器的输出端与光耦U3的输入端相连，所述光耦的输出端与微控制器相连。

作为本实用新型的一个实施例，本例的触发器包括电阻R9、R10、三极管Q1和二极管D2，其中，所述整流桥DB1的第一输出端分别与电阻R9和电阻R10的一端相连，所述电阻R9的另一端接光耦的A输入端，所述整流桥DB1的第二输出端分别与电阻R10的另一端、三极管Q1的基极和二极管D2的负极相连，所述三极管Q1的发射极和二极管D2的正极分别接地，所述三极管Q1的集电极与所述光耦U3的K输入端相连。

本例AC交流电过零检测电路还包括设置在市电火线和零线之间的、串联的分压电阻R1、R2及低通滤波器C1，其中，所述低通滤波器C1设置在分压电阻R1和R2之间，所述整流桥DB1的两个输入端分别接低通滤波器C1的两端。

本例的AC交流电过零检测电路主要提供220V交流电在过零时t＝e＝0的信号；首先分压电阻R1和R2对交流电进行分压，关系为U＝I(R1+R2),经低通滤波器C1送入整流桥DB1将50HZ正弦波信号转换为100hz全桥波信号，由触发器在每一个全桥波信号t＝e＝0时，触发光耦U3的输入端AK部分，由于光耦U3据有信号传输增益与4kv的隔离应力，顺利将信号送入微处理器内部。

得益于3.3V的电源供应可以稳定处理WIFI数据与AC交流电过零信号；微处理器部分由主控芯片U1和U4组成，其为OTP存储型，8bit，1T，RSIC结构的CPU，主控芯片U1、U4为主从结构的工作方式，主控芯片U4通过UART串口接收WIFI芯片的命令数据。进行灯光数据命令的解析，以16位高端数据结构通过模拟IIC通信方式将数据送往主控芯片U1，U1作为最终的数据执行器其输出结果为Y＝AC过零信号+WIFI命令数据；主控芯片U1以AC过零信号为时间基点，把灯光控制命令与数据进行计算后输出Y为结果通过主控芯片U1的PA4脚输出到切相电路。

本实用新型的切相电路为大功率切相电路，包括电阻R11、N MOSFET开关管Q2和整流桥DB2，其中，所述N MOSFET开关管Q2的栅极通过电阻R11接微处理器输出引脚，源极接整流桥DB2的引脚4，漏极接整流桥DB2的引脚3，所述整流桥DB2的引脚3接市电火线端，引脚1为输出端。

这个部分是整个电路的最后一个环节，对220v交流电进行0-180度的切相实现调节灯光的亮度与开关状态；DB2起到相位整流作用，Q2作为N MOSFET开关管，当主控芯片U1的PA4脚的输出信号到达Q2的栅极时，Q2进入饱和导通状态，将DB2的阳级电流输出到灯具，点亮灯光；因为Q2饱和导通时间跟随主控芯片U1的PA4脚输出信号的占空比变化，这样达到灯光的亮度与开关变化；实现了从WIFI网络数据到灯具的灯光控制。

本实用新型使用MOSFET技术替代继电器技术，侦测220v交流相位，进行0-180度的切相完成调节灯光的亮度与开关状态，通过WIFI联网的定时和APP进行功耗电能管理。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：包括电源电路、微处理器、WIFI无线电路、AC交流电过零检测电路和切相电路，其中，所述电源电路为整个电路提供电源，所述WIFI无线电路与微处理器相连，所述AC交流电过零检测电路的输入端接市电，输出端与微处理器输入端相连，所述微处理器输出端与切相电路输入端相连，切相电路输出端输出调光信号给灯具。

2.根据权利要求1所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述电源电路包括将交流电转换为直流电的开关电源，所述开关电源的输入端与市电相连，所述开关电源的输出端分别与WIFI无线电路和微处理器相连。

3.根据权利要求2所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述电源电路还包括滤波模块和LDO线性稳压器，所述滤波模块设置在市电和开关电源输入端之间，所述LDO线性稳压器设置在所述开关电源的输出端与微处理器输入端之间。

4.根据权利要求3所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述滤波模块为π型滤波器，所述开关电源采用非隔离型PWM电源开关。

5.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述WIFI无线电路的主芯片U7采用集成了32位Tensilica处理器、协议栈能够交互网络数据的上海乐鑫的ESP8266，所述主芯片U7通过UART串口与微控制器通信。

6.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述AC交流电过零检测电路包括整流桥DB1、触发器和光耦U3，其中，所述整流桥DB1的第一输入端接市电的零线端，第二输入端接市电的火线端，所述整流桥DB1的输出端与触发器的输入端相连，所述触发器的输出端与光耦U3的输入端相连，所述光耦的输出端与微控制器相连。

7.根据权利要求6所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述触发器包括电阻R9、R10、三极管Q1和二极管D2，其中，所述整流桥DB1的第一输出端分别与电阻R9和电阻R10的一端相连，所述电阻R9的另一端接光耦的A输入端，所述整流桥DB1的第二输出端分别与电阻R10的另一端、三极管Q1的基极和二极管D2的负极相连，所述三极管Q1的发射极和二极管D2的正极分别接地，所述三极管Q1的集电极与所述光耦U3的K输入端相连。

8.根据权利要求6所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述AC交流电过零检测电路还包括设置在市电火线和零线之间的、串联的分压电阻R1、R2及低通滤波器C1，其中，所述低通滤波器C1设置在分压电阻R1和R2之间，所述整流桥DB1的两个输入端分别接低通滤波器C1的两端。

9.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述切相电路包括电阻R11、MOSFET开关管Q2和整流桥DB2，其中，所述MOSFET开关管Q2的栅极通过电阻R11接微处理器输出引脚，源极接整流桥DB2的引脚4，漏极接整流桥DB2的引脚3，所述整流桥DB2的引脚3接市电火线端，引脚1为输出端。

10.根据权利要求1-4任一项所述的WIFI无线插座照明调光器电路，其特征在于：所述微处理器采用主从结构的工作方式，包括相互连接的作为主芯片的主控芯片U1和作为从芯片的主控芯片U4，其中，所述主控芯片U4通过UART串口与WIFI无线电路相连，所述主控芯片U1分别与切相电路输入端和电源电路的输出端相连。

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