CN213213909U - 新型智能调光电源控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型智能调光电源控制装置，包括电源模块、过零检测模块、按键模块、主控模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块；电源模块供电；过零检测模块检测市电过零信号并上传主控模块；按键模块给主控模块下发控制信号；可控硅调光驱动模块接收控制信号并驱动外部设备；0～10V信号驱动模块接收控制信号并驱动外部电路；继电器控制模块接收控制信号并控制外部电路；主控模块接收过零检测信号并控制装置工作。本实用新型能够兼容并配合现有的可控硅调光电源、0～10V调光电源和传统的开关型非调光灯具，实现了外部对本装置的控制和通信，可靠性高、实用性好、适用面广且简单方便。

Description

新型智能调光电源控制装置

技术领域

本实用新型属于智能家居领域，具体涉及一种新型智能调光电源控制装置。

背景技术

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，智能家居已经开始逐步应用于人们的生活当中，给人们的生活带来了巨大的便利。

而随着智能家居技术的发展，现有老旧家庭的智能家居改造就显得尤为重要。目前，传统的家居装修中，依旧大量采用基于86盒设计的控制面板，作为照明灯等的控制面板。但是，目前的控制面板只能实现开通/关断的简单功能，或者仅能实现单独调光的功能，功能极为单一，无法满足用户的多功能需求。同时，传统的家居装修中，大量的简单的基于86盒设计的开关，仅仅只能通过已有的电路，实现简单的开通/关断功能，不能适用于现今的智能家居的需求(如对多路可控硅调光电源的调节，对多路0～10V调光电源的调节)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可靠性高、实用性好、适用面广且简单方便的新型智能调光电源控制装置。

本实用新型提供的这种新型智能调光电源控制装置，包括电源模块、过零检测模块、按键模块、主控模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块；过零检测模块、按键模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块均与主控模块连接；电源模块给所述新型智能调光电源控制装置供电；过零检测模块的输入端连接外部市电，过零检测模块的输出端连接主控模块，过零检测模块用于检测外部市电的过零信号，并将检测结果上传主控模块；按键模块用于给主控模块下发控制信号；可控硅调光驱动模块的输入端连接主控模块，可控硅调光驱动模块的输出端连接外部的可控硅设备，可控硅调光驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅设备工作；0～10V信号驱动模块的输入端连接主控模块，0～10V信号驱动模块的输出端连接外部的0～10V信号电路，0～10V信号驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作；继电器控制模块的输入端连接主控模块，继电器控制模块的输出端连接外部的开关电路，继电器控制模块用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作；主控模块用于接收过零检测模块上传的过零检测信号，并控制所述新型智能调光电源控制装置的工作。

所述的新型智能调光电源控制装置，还包括无线通信模块；无线通信模块与主控模块连接，用于所述新型智能调光电源控制装置与外部设备进行数据通信。

所述的外部设备为对应的遥控器；遥控器用于通过无线通信模块对所述新型智能调光电源控制装置发出控制信号，并控制所述新型智能调光电源控制装置的工作。

所述的无线通信模块为由型号为LT8910的2.4G无线收发芯片构成的电路。

所述的电源模块包括220V/12V电路和12V/3.3V电路；220V/12V电路和12V/3.3V电路串联；220V/12V电路的输入端连接外部市电，用于将外部市电转换为稳定的12V直流电源，并对后端电路供电；12V/3.3V电路用于将220V/12V电路输出的稳定的12V直流电源信号转换为稳定的3.3V电源信号，并对后端电路供电。

所述的主控模块为由型号为HC32L130的主控芯片构成的电路。

所述的过零检测电路包括过零检测输入限流电阻、过零检测整流桥、过零检测输出下拉电阻、过零检测保护二极管、过零检测三极管、过零检测开关管、过零检测集电极电阻、过零检测基级电阻、过零检测输出限流电阻、过零检测光耦和过零检测光耦下拉电阻；市电220V交流电的火线通过过零检测输入限流电阻接入过零检测整流桥的输入端一端，市电220V交流电的零线直接接入过零检测整流桥的输入端另一端；过零检测整流桥的输出负极连接过零检测保护二极管的阳极，过零检测整流桥的输出正极连接过零检测光耦的原边正极；过零检测整流桥的输出正极还通过过零检测输出下拉电阻连接过零检测保护二极管的阴极；过零检测保护二极管的阴极还通过过零检测集电极电阻连接过零检测开关管的控制端；过零检测三极管的集电极连接过零检测开关管的控制端，过零检测三极管的发射极连接过零检测整流桥的输出负极，过零检测三极管的基级通过过零检测基级电阻连接过零检测开关管的一端；过零检测开关管的一端还通过过零检测输出限流电阻连接过零检测整流桥的输出负极；过零检测开关管的活动端另一端连接过零检测光耦的原边负极；过零检测光耦的输出端一端直接连接3.3V电源信号，过零检测光耦的输出端另一端为信号输出端并直接连接主控模块，同时过零检测光耦的输出端另一端还通过过零检测光耦下拉电阻接地；当市电220V交流电为非零点时，过零检测整流桥正常工作，此时过零检测整流桥的输出正极为高电平，保证过零检测开关管的控制端为高电平，此时过零检测开关管导通，过零检测光耦的原边导通，过零检测光耦的副边导通，此时过零检测电路的输出信号为高电平；当市电220V交流电为零点时，过零检测整流桥不工作，此时过零检测整流桥的输出正极为低电平，此时过零检测开关管的控制端为低电平，此时过零检测开关管截止，过零检测光耦的原边关断，过零检测光耦的副边不导通，此时过零检测电路的输出信号为低电平；过零检测电路用于检测所连接的市电220V交流电的过零点，并将检测信号上传主控模块。

所述的按键模块包括若干个按键电路，每一路按键电路均包括一个按键；按键的一端接地，按键的另一端连接主控模块的一路输入端；按键按下时，主控模块对应的输入端的信号被拉低至地电平，从而通过按键向主控模块发送信号。

所述的可控硅调光驱动模块包括若干路可控硅调光驱动电路；每一路可控硅调光驱动电路均包括可控硅输入限流电阻、可控硅输入下拉电阻、可控硅三极管、可控硅光耦、可控硅光耦限流电阻、可控硅输出限流电阻、可控硅保护二极管和可控硅双向晶闸管；主控模块输出的驱动信号通过可控硅输入限流电阻连接可控硅三极管的基级；可控硅三极管的基级还通过可控硅输入下拉电阻接地；可控硅三极管的发射极直接接地；可控硅三极管的集电极连接可控硅光耦的原边负极，可控硅光耦的原边正极通过可控硅光耦限流电阻连接3.3V电源电路；可控硅光耦的副边一端通过可控硅输出限流电阻连接市电220V交流电的火线，可控硅光耦的副边另一端通过可控硅保护二极管连接可控硅双向晶闸管的栅极；可控硅双向晶闸管的第一主电极连接市电220V交流电的火线；可控硅双向晶闸管的第二主电极为可控硅调光驱动电路的输出端，并连接待调光的可控硅电路；当主控模块输出高电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管导通，可控硅光耦原边上电导通，可控硅光耦的副边导通，此时可控硅晶闸管的控制端连接市电220V交流电，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极直接导通，可控硅调光驱动电路输出高电平；当主控模块输出低电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管截止，可控硅光耦原边断开，可控硅光耦的副边断开，此时可控硅晶闸管的控制端为低电平，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极断开，可控硅调光驱动电路输出低电平；可控硅调光驱动模块通过若干路可控硅调光驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅调光设备工作。

所述的继电器控制模块包括若干路继电器控制电路；每一路继电器控制电路均包括继电器输入限流电阻、继电器输入下拉电阻、继电器三极管、继电器保护二极管、内部继电器和内部继电器限流电阻；主控模块输出的控制信号通过继电器输入限流电阻连接继电器三极管的基级；继电器三极管的基级还通过继电器输入下拉电阻接地；继电器三极管的发射极直接接地；继电器三极管的集电极连接继电器保护二极管的阳极，同时继电器三极管的集电极还连接内部继电器的控制线圈的一端；内部继电器的控制线圈另一端连接继电器保护二极管的阴极，同时内部继电器的控制线圈另一端还通过内部继电器限流电阻连接12V电源信号；内部继电器的触点一端连接市电220V交流电，内部继电器的触点另一端连接外部的开关电路；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时继电器三极管导通，此时内部继电器的控制线圈上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时继电器三极管截止，此时内部继电器的控制线圈不上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作；继电器控制模块通过若干路继电器控制电路接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作。

所述的0～10V信号驱动模块包括若干路0～10V信号驱动电路；每一路0～10V信号驱动电路均包括10V信号输入限流电阻、10V信号输入运算放大器、10V信号运放下拉电阻、10V信号运放放大电阻、10V信号输出运算放大器和10V信号输出滤波电容；主控模块下发的控制信号通过10V信号输入限流电阻连接10V信号输入运算放大器的输入正极；10V信号输入运算放大器的输入负极通过10V信号信号运放下拉电阻接地，同时10V信号输入运算放大器的输入负极还通过10V信号信号运放放大电阻连接10V信号输入运算放大器的输出端；10V信号输入运算放大器的输出端直接连接10V信号输出运算放大器的输入正极；10V信号输出运算放大器的负极直接连接10V信号输出运算放大器的输出端；10V信号输出运算放大器的输出端通过10V信号输出滤波电容接地并滤波，同时10V信号输出运算放大器的输出端为该路0～10V信号驱动电路的输出端，并连接外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为高电平时，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出高电平到外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为低电平时，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出低电平到外部的0～10V信号电路；0～10V信号驱动模块通过若干路0～10V信号驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作。

所述的0～10V信号驱动模块还包括一路0～10V电源开关电路；0～10V电源开关电路的输入端连接主控模块，0～10V电源开关电路的输出端同时连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；0～10V电源开关电路用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的导通和关断。

所述的0～10V电源开关电路包括10V电源开关输入限流电阻、10V电源开关输入下拉电阻、10V电源开关三极管、10V电源开关保护二极管、10V电源开关内部继电器和10V电源开关内部继电器限流电阻；主控模块输出的控制信号通过10V电源开关输入限流电阻连接10V电源开关三极管的基级；10V电源开关三极管的基级还通过10V电源开关输入下拉电阻接地；10V电源开关三极管的发射极直接接地；10V电源开关三极管的集电极连接10V电源开关保护二极管的阳极，同时10V电源开关三极管的集电极还连接10V电源开关内部继电器的控制线圈的一端；10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端连接10V电源开关保护二极管的阴极，同时10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端还通过10V电源开关内部继电器限流电阻连接12V电源信号；10V电源开关内部继电器的触点一端连接市电220V交流电，10V电源开关内部继电器的触点另一端连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时10V电源开关三极管导通，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作，此时外部所有的0～10V信号电路均上电；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时10V电源开关三极管截止，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈不上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作，此时外部所有的0～10V信号电路均失电；0～10V电源开关电路能够接收主控模块的控制指令，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的上电或失电。

本实用新型提供的这种新型智能调光电源控制装置，通过综合了可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块，保证了本实用新型装置能够兼容并配合现有市面上的可控硅调光电源、0-10V调光电源和传统的开关型灯具；同时通过按键模块的方式，实现了外部对本实用新型装置的控制；最后，本实用新型装置还可以通过无信通信模块实现装置与外部的通信，保证并实现了本装置的无线控制和数据收发的功能；本实用新型装置的可靠性高、实用性好、适用面广且简单方便。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的电源模块的12V/3.3V电路的电路原理示意图。

图3为本实用新型的无线通信模块的电路原理示意图。

图4为本实用新型的过零检测电路的电路原理示意图。

图5为本实用新型的按键模块的一路按键电路的电路原理示意图。

图6为本实用新型的可控硅调光驱动模块的一路可控硅调光驱动电路的电路原理示意图。

图7为本实用新型的继电器控制模块的一路继电器控制电路的电路原理示意图。

图8为本实用新型的0～10V信号驱动模块的一路0～10V信号驱动电路的电路原理示意图。

图9为本发明装置的0～10V信号驱动模块的0～10V电源开关电路的电路原理示意图。

图10为本实用新型的主控模块的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种新型智能调光电源控制装置，包括电源模块、过零检测模块、按键模块、主控模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块、继电器控制模块和无线通信模块；过零检测模块、按键模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块、继电器控制模块和无线通信模块均与主控模块连接；电源模块给所述新型智能调光电源控制装置供电；过零检测模块的输入端连接外部市电，过零检测模块的输出端连接主控模块，过零检测模块用于检测外部市电的过零信号，并将检测结果上传主控模块；按键模块用于给主控模块下发控制信号；可控硅调光驱动模块的输入端连接主控模块，可控硅调光驱动模块的输出端连接外部的可控硅设备，可控硅调光驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅设备工作；0～10V信号驱动模块的输入端连接主控模块，0～10V信号驱动模块的输出端连接外部的0～10V信号电路，0～10V信号驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作；继电器控制模块的输入端连接主控模块，继电器控制模块的输出端连接外部的开关电路，继电器控制模块用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作；主控模块用于接收过零检测模块上传的过零检测信号，并控制所述新型智能调光电源控制装置的工作；无线通信模块用于所述新型智能调光电源控制装置与外部设备进行数据通信。

在具体实施时，无线通信模块所连接的外部设备可以为对应的遥控器；遥控器用于通过无线通信模块对所述新型智能调光电源控制装置发出控制信号，并控制所述新型智能调光电源控制装置的工作。或者，无线通信模块所连接的外部设备也可以调试装置或者数据终端(比如智能手机、平板电脑等)；调试装置可以通过无线通信的方式对本实用新型装置进行无线调试；数据终端则可以通过无线通信的方式获取本实用新型装置的工作数据，或者对本实用新型装置下发控制指令并进行控制。

如图2所示为本实用新型的电源模块的12V/3.3V电路的电路原理示意图：12V/3.3V电路用于将220V/12V电路输出的稳定的12V直流电源信号转换为稳定的3.3V电源信号，并对后端电路供电；

在具体实施时，12V/3.3V电路为由型号为LD1117-S33的电源芯片构成的电路。芯片U1的输入引脚Vin直接连接12V电源信号VCC-12V，同时也通过滤波电容C3接地滤波；芯片U1的接地端直接接地(GND)；芯片U1的输出端Vout输出稳定的3.3V电源信号VCC-3.3V，同时也通过电容C1和C2接地滤波。

如图3所示为本实用新型的无线通信模块的电路原理示意图：无线通信模块为由型号为LT8910的2.4G无线收发芯片构成的电路。

在具体实施时，芯片U10的1脚和2脚为通信引脚，直接连接主控模块的通信引脚并进行数据交互；芯片U10的3脚为复位信号引脚，其直接连接VCC电源信号并保证引脚电平的稳定性，同时也直接连接主控模块的引脚并获取主控模块下发的复位信号；芯片U10的5脚和8脚均直接连接VCC信号并取电，同时也通过电容C16和C17接地滤波；芯片U10的6脚和7脚连接晶振芯片U12(322512M Hz)并获取晶振信号；芯片U10的16脚、14脚和13脚为芯片U10的控制引脚，并直接连接主控模块并获取控制信号；芯片U10的12脚连接3.3V电源信号VCC-3.3V并取电；芯片U10电的10脚为天线引脚，并直接连接ANT1。

如图4所示为本实用新型的过零检测电路的电路原理示意图：过零检测电路包括过零检测输入限流电阻(包括电阻R13和R14)、过零检测整流桥(D1，型号为MB6S)、过零检测输出下拉电阻(包括电阻R15和R16)、过零检测保护二极管(ZD1)、过零检测三极管(Q2)、过零检测开关管(Q1)、过零检测集电极电阻(R21)、过零检测基级电阻(R23)、过零检测输出限流电阻(R26)、过零检测光耦(U2)和过零检测光耦下拉电阻(R22)；市电220V交流电的火线ACL通过过零检测输入限流电阻接入过零检测整流桥的输入端一端，市电220V交流电的零线ACN直接接入过零检测整流桥的输入端另一端；过零检测整流桥的输出负极连接过零检测保护二极管的阳极，过零检测整流桥的输出正极连接过零检测光耦的原边正极；过零检测整流桥的输出正极还通过过零检测输出下拉电阻连接过零检测保护二极管的阴极；过零检测保护二极管的阴极还通过过零检测集电极电阻连接过零检测开关管的控制端；过零检测三极管的集电极连接过零检测开关管的控制端，过零检测三极管的发射极连接过零检测整流桥的输出负极，过零检测三极管的基级通过过零检测基级电阻连接过零检测开关管的一端；过零检测开关管的一端还通过过零检测输出限流电阻连接过零检测整流桥的输出负极；过零检测开关管的活动端另一端连接过零检测光耦的原边负极；过零检测光耦的输出端一端直接连接3.3V电源信号，过零检测光耦的输出端另一端为信号输出端(输出过零检测信号Zero_Cross)并直接连接主控模块，同时过零检测光耦的输出端另一端还通过过零检测光耦下拉电阻接地；当市电220V交流电为非零点时，过零检测整流桥正常工作，此时过零检测整流桥的输出正极为高电平，保证过零检测开关管的控制端为高电平，此时过零检测开关管导通，过零检测光耦的原边导通，过零检测光耦的副边导通，此时过零检测电路的输出信号为高电平；当市电220V交流电为零点时，过零检测整流桥不工作，此时过零检测整流桥的输出正极为低电平，此时过零检测开关管的控制端为低电平，此时过零检测开关管截止，过零检测光耦的原边关断，过零检测光耦的副边不导通，此时过零检测电路的输出信号为低电平；过零检测电路用于检测所连接的市电220V交流电的过零点，并将检测信号上传主控模块。

如图5所示为本实用新型的按键模块的一路按键电路的电路原理示意图：按键模块包括若干个按键电路每一路按键电路(均如图5所示)均包括一个按键SW1；按键的一端接地，按键的另一端连接主控模块的一路输入端；按键按下时，主控模块对应的输入端的信号被拉低至地电平，从而通过按键向主控模块发送信号。同时，若干个按键可以构成一组信号，该组信号可以对应于相应的控制指令，并输入到主控模块。

具体实施时，本实用新型的装置可以设置单一按键下发控制指令，也可以设置为一组按键组成一组二进制数并下发控制指令：以6组按键电路为例，可以设置为第一按键单独按下时，本实用新型的装置工作在A状态，第二按键单独按下时，本实用新型的装置工作在B状态，以此类推；或者可以设置为，当第一按键按下，第二按键按下且剩余按键均未按下时，此时6组按键组成的编码为001111，并以该组编码作为一组控制指令并下发主控模块，控制本实用新型的装置工作在C状态，以此类推。

如图6所示为本实用新型的可控硅调光驱动模块的一路可控硅调光驱动电路的电路原理示意图：可控硅调光驱动模块包括若干路可控硅调光驱动电路；每一路可控硅调光驱动电路均包括可控硅输入限流电阻(R30)、可控硅输入下拉电阻(R31)、可控硅三极管(Q3)、可控硅光耦(U5)、可控硅光耦限流电阻(R29)、可控硅输出限流电阻(包括电阻R27和R28)、可控硅保护二极管(DB1)和可控硅双向晶闸管(T1，型号为BAT16)；主控模块输出的驱动信号T1_Ctr通过可控硅输入限流电阻连接可控硅三极管的基级；可控硅三极管的基级还通过可控硅输入下拉电阻接地；可控硅三极管的发射极直接接地；可控硅三极管的集电极连接可控硅光耦的原边负极，可控硅光耦的原边正极通过可控硅光耦限流电阻连接3.3V电源电路；可控硅光耦的副边一端通过可控硅输出限流电阻连接市电220V交流电的火线，可控硅光耦的副边另一端通过可控硅保护二极管连接可控硅双向晶闸管的栅极；可控硅双向晶闸管的第一主电极连接市电220V交流电的火线；可控硅双向晶闸管的第二主电极为可控硅调光驱动电路的输出端，并连接待调光的可控硅电路；当主控模块输出高电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管导通，可控硅光耦原边上电导通，可控硅光耦的副边导通，此时可控硅晶闸管的控制端连接市电220V交流电，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极直接导通，可控硅调光驱动电路输出高电平；当主控模块输出低电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管截止，可控硅光耦原边断开，可控硅光耦的副边断开，此时可控硅晶闸管的控制端为低电平，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极断开，可控硅调光驱动电路输出低电平；可控硅调光驱动模块通过若干路可控硅调光驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅设备工作。

在具体实施时，本实用新型的装置中的可控硅调光驱动模块，可以按照事先的要求，包括多路可控硅调光驱动电路(只要主控模块的控制引脚的数目满足要求)；每一路可控硅调光驱动电路均可独立控制一路外部的可控硅设备工作(用于兼容现有的通过可控硅实现调光需求的可控硅调光型灯具)。

如图7所示为本实用新型的继电器控制模块的一路继电器控制电路的电路原理示意图：继电器控制模块包括若干路继电器控制电路；每一路继电器控制电路均包括继电器输入限流电阻(R52)、继电器输入下拉电阻(R53)、继电器三极管(Q7)、继电器保护二极管(D2，防止继电器线圈被短路)、内部继电器(RE1)和内部继电器限流电阻(R51)；主控模块输出的控制信号RE_Ctr通过继电器输入限流电阻连接继电器三极管的基级；继电器三极管的基级还通过继电器输入下拉电阻接地；继电器三极管的发射极直接接地；继电器三极管的集电极连接继电器保护二极管的阳极，同时继电器三极管的集电极还连接内部继电器的控制线圈的一端；内部继电器的控制线圈另一端连接继电器保护二极管的阴极，同时内部继电器的控制线圈另一端还通过内部继电器限流电阻连接12V电源信号；内部继电器的触点一端连接市电220V交流电ACL，内部继电器的触点另一端L5连接外部的开关电路；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时继电器三极管导通，此时内部继电器的控制线圈上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作(本实施例中为常开触点闭合)；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时继电器三极管截止，此时内部继电器的控制线圈不上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作(本实施例中为常开触点保持为常开状态)；继电器控制模块通过若干路继电器控制电路接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作。

在具体实施时，本实用新型的装置中的继电器控制模块，可以按照事先的要求，包括多路继电器控制电路(只要主控模块的控制引脚的数目满足要求)；每一路继电器控制电路均可独立控制一路外部的开关电路工作(用于兼容现有的不需要调光的开关型灯具)。

如图8所示为本实用新型的0～10V信号驱动模块的一路0～10V信号驱动电路的电路原理示意图：0～10V信号驱动模块包括若干路0～10V信号驱动电路；每一路0～10V信号驱动电路均包括10V信号输入限流电阻(R30)、10V信号输入运算放大器(U12A)、10V信号运放下拉电阻(R29)、10V信号运放放大电阻(R31)、10V信号输出运算放大器(U12D)和10V信号输出滤波电容(C30)；主控模块下发的控制信号T1_Ctr1通过10V信号输入限流电阻连接10V信号输入运算放大器的输入正极；10V信号输入运算放大器的输入负极通过10V信号信号运放下拉电阻接地，同时10V信号输入运算放大器的输入负极还通过10V信号信号运放放大电阻连接10V信号输入运算放大器的输出端；10V信号输入运算放大器的输出端直接连接10V信号输出运算放大器的输入正极；10V信号输出运算放大器的负极直接连接10V信号输出运算放大器的输出端；10V信号输出运算放大器的输出端通过10V信号输出滤波电容接地并滤波，同时10V信号输出运算放大器的输出端为该路0～10V信号驱动电路的输出端(图中标示为10V_P1+)，并连接外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为高电平时(此时的高电平为3.3V)，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大(此时高电平的电压水平已经被放大到10V)后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出高电平到外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为低电平时，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出低电平到外部的0～10V信号电路；0～10V信号驱动模块通过若干路0～10V信号驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作。

在具体实施时，本实用新型的装置中的0～10V信号驱动模块，可以按照事先的要求，包括多路0～10V信号驱动电路(只要主控模块的控制引脚的数目满足要求)；每一路0～10V信号驱动电路均可独立控制一路外部的0～10V信号电路工作(用于兼容现有的通过0～10V信号实现调光需求的0～10V信号调光型灯具)。

如图9所示为本发明装置的0～10V信号驱动模块的0～10V电源开关电路的电路原理示意图：0～10V信号驱动模块还包括一路0～10V电源开关电路；0～10V电源开关电路的输入端连接主控模块，0～10V电源开关电路的输出端同时连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；0～10V电源开关电路用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的导通和关断。

具体实施时，0～10V电源开关电路包括10V电源开关输入限流电阻R5210、10V电源开关输入下拉电阻R5310、10V电源开关三极管Q710、10V电源开关保护二极管D210、10V电源开关内部继电器RE110和10V电源开关内部继电器限流电阻R5110；主控模块输出的控制信号通过10V电源开关输入限流电阻连接10V电源开关三极管的基级；10V电源开关三极管的基级还通过10V电源开关输入下拉电阻接地；10V电源开关三极管的发射极直接接地；10V电源开关三极管的集电极连接10V电源开关保护二极管的阳极，同时10V电源开关三极管的集电极还连接10V电源开关内部继电器的控制线圈的一端；10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端连接10V电源开关保护二极管的阴极，同时10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端还通过10V电源开关内部继电器限流电阻连接12V电源信号；10V电源开关内部继电器的触点一端连接市电220V交流电(ACL)，10V电源开关内部继电器的触点另一端(图中标示LL)连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时10V电源开关三极管导通，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作，此时外部所有的0～10V信号电路均上电；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时10V电源开关三极管截止，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈不上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作，此时外部所有的0～10V信号电路均失电；0～10V电源开关电路能够接收主控模块的控制指令，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的上电或失电。

设置0～10V电源开关电路的目的在于：针对外部的0～10V信号电路，在0～10V控制模式时，如果主控模块只能输出调光控制信号，那么当需要控制外部电路工作在最低亮度时，此时主控模块不输出控制信号，此时外部的0～10V信号电路未接收到控制信号，因此电路工作在最低亮度(一般为全黑状态，类似于电源断电)，但是此时外部的0～10V信号电路并未断电，其电源依然在工作，电路只不过工作在空载状态，依然存在空载损耗和受电网浪涌冲击损坏的风险。因此，增加了一路0～10V电源开关电路，通过主控模块、继电器等器件，直接控制外部0～10V信号电路的电源，该继电器对控制范围内外部所有的0～10V信号电路进行电源控制；当需要对外部的0～10V信号电路进行调节时，0～10V电源开关电路先工作，保证外部的0～10V信号电路上电，然后再进行外部的0～10V信号电路的调节；当需要对外部的0～10V信号电路关闭时，首先不输出调光用的控制信号，此时外部的0～10V信号电路工作在最低亮度(一般为全黑状态，类似于断电效果，但是电源依旧上电)，然后再通过0～10V电源开关电路输出一路断电信号，控制外部的0～10V信号电路断电，保证外部的0～10V信号电路断电，从而降低设备的功耗，同时也对设备进行保护。

此外，当外部的0～10V信号电路过多时，可以通过0～10V电源开关电路外接接触器(此时0～10V电源开关电路的输出端(LL)连接接触器的控制端，接触器的触点端一端连接市电信号，另一端同时连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚即可)，从而达到“扩容”的目的。

如图10所示为本实用新型的主控模块的电路原理示意图：主控模块为由型号为HC32L130的主控芯片构成的电路；芯片的1脚通过接地电容C6和C9接地并滤波；芯片的2脚通过接地电容C10接地并滤波，同时2脚也为过零信号检测引脚，用于接收过零检测模块上传的过零检测信号；芯片的3脚为继电器控制引脚，其直接输出继电器控制信号RE_Ctr并下发至继电器控制模块(在本实施例中仅输出一路控制信号；而在具体实施时，主控芯片可以根据需要，采用多个输出引脚输出多个继电器控制信号，并输出到对应的继电器控制模块中的继电器控制电路，完成对多路外部设备的控制)；芯片的5脚、10脚、11脚、19脚、20脚和18脚为按键模块的输入引脚，其均连接按键模块的按键电路，并获取对应的控制信号(在本实施例中共接收6路控制信号；而在具体实施时，主控芯片可以根据需要，采用多个输入引脚接收多个按键电路的控制信号)；芯片的7脚为复位引脚，其通过上拉电阻R32连接电源信号并保证引脚电平的稳定性，同时也用于获取复位信号；芯片的8脚直接滤波；芯片的9脚连接3.3V电源信号VCC-3.3V并取电，同时也通过电容C12和C13接地滤波；芯片的12脚为复位信号输出引脚，其直接输出复位信号RESET_RF并下发至无线通信模块，用于对无线通信模块进行复位操作；芯片的13脚、14脚和15脚为控制引脚，其直接连接无线通信模块并下发控制信号；芯片的16脚和17脚为通信引脚，其直接连接无线通信模块并进行通信和数据交互；芯片的23脚和24脚均直接连接3.3V电源信号VCC-3.3V并取电，同时也通过电容C14和C15接地滤波；芯片的26脚～28脚为0～10V信号驱动模块的控制引脚，其直接输出控制信号并下发至0～10V信号驱动模块所对应的0～10V信号驱动电路，并通过对应的0～10V信号驱动电路驱动外部的0～10V信号电路工作(在本实施例中共发送3路控制信号；而在具体实施时，主控芯片可以根据需要，采用多个输出引脚下发多路控制信号，并控制外部的多个0～10V信号电路工作)；芯片的29脚～31脚为可控硅调光驱动模块的控制引脚，其直接输出控制信号并下发至可控硅调光驱动模块所对应的可控硅调光驱动电路，并通过对应的可控硅调光驱动电路驱动外部的可控硅设备工作(在本实施例中共发送3路控制信号；而在具体实施时，主控芯片可以根据需要，采用多个输出引脚下发多路控制信号，并控制外部的多个可控硅设备工作)；芯片的32脚为0～10V信号驱动模块中0～10V电源开关电路的控制引脚，其直接输出控制信号并下发至0～10V信号驱动模块中0～10V电源开关电路，通过0～10V电源开关电路控制外部所有的0～10V信号电路的电源的上电或失电；芯片的47脚和48脚均直接连接3.3V电源信号VCC-3.3V并取电，同时也通过电容C7和C8接地滤波。

Claims (10)

1.一种新型智能调光电源控制装置，其特征在于包括电源模块、过零检测模块、按键模块、主控模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块；过零检测模块、按键模块、可控硅调光驱动模块、0～10V信号驱动模块和继电器控制模块均与主控模块连接；电源模块给所述新型智能调光电源控制装置供电；过零检测模块的输入端连接外部市电，过零检测模块的输出端连接主控模块，过零检测模块用于检测外部市电的过零信号，并将检测结果上传主控模块；按键模块用于给主控模块下发控制信号；可控硅调光驱动模块的输入端连接主控模块，可控硅调光驱动模块的输出端连接外部的可控硅设备，可控硅调光驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅设备工作；0～10V信号驱动模块的输入端连接主控模块，0～10V信号驱动模块的输出端连接外部的0～10V信号电路，0～10V信号驱动模块用于接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作；继电器控制模块的输入端连接主控模块，继电器控制模块的输出端连接外部的开关电路，继电器控制模块用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作；主控模块用于接收过零检测模块上传的过零检测信号，并控制所述新型智能调光电源控制装置的工作。

2.根据权利要求1所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于还包括无线通信模块；无线通信模块与主控模块连接，用于所述新型智能调光电源控制装置与外部设备进行数据通信；所述的无线通信模块为由型号为LT8910的2.4G无线收发芯片构成的电路。

3.根据权利要求1所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的电源模块包括220V/12V电路和12V/3.3V电路；220V/12V电路和12V/3.3V电路串联；220V/12V电路的输入端连接外部市电，用于将外部市电转换为稳定的12V直流电源，并对后端电路供电；12V/3.3V电路用于将220V/12V电路输出的稳定的12V直流电源信号转换为稳定的3.3V电源信号，并对后端电路供电。

4.根据权利要求1所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的主控模块为由型号为HC32L130的主控芯片构成的电路。

5.根据权利要求1所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的过零检测电路包括过零检测输入限流电阻、过零检测整流桥、过零检测输出下拉电阻、过零检测保护二极管、过零检测三极管、过零检测开关管、过零检测集电极电阻、过零检测基级电阻、过零检测输出限流电阻、过零检测光耦和过零检测光耦下拉电阻；市电220V交流电的火线通过过零检测输入限流电阻接入过零检测整流桥的输入端一端，市电220V交流电的零线直接接入过零检测整流桥的输入端另一端；过零检测整流桥的输出负极连接过零检测保护二极管的阳极，过零检测整流桥的输出正极连接过零检测光耦的原边正极；过零检测整流桥的输出正极还通过过零检测输出下拉电阻连接过零检测保护二极管的阴极；过零检测保护二极管的阴极还通过过零检测集电极电阻连接过零检测开关管的控制端；过零检测三极管的集电极连接过零检测开关管的控制端，过零检测三极管的发射极连接过零检测整流桥的输出负极，过零检测三极管的基级通过过零检测基级电阻连接过零检测开关管的一端；过零检测开关管的一端还通过过零检测输出限流电阻连接过零检测整流桥的输出负极；过零检测开关管的活动端另一端连接过零检测光耦的原边负极；过零检测光耦的输出端一端直接连接3.3V电源信号，过零检测光耦的输出端另一端为信号输出端并直接连接主控模块，同时过零检测光耦的输出端另一端还通过过零检测光耦下拉电阻接地；当市电220V交流电为非零点时，过零检测整流桥正常工作，此时过零检测整流桥的输出正极为高电平，保证过零检测开关管的控制端为高电平，此时过零检测开关管导通，过零检测光耦的原边导通，过零检测光耦的副边导通，此时过零检测电路的输出信号为高电平；当市电220V交流电为零点时，过零检测整流桥不工作，此时过零检测整流桥的输出正极为低电平，此时过零检测开关管的控制端为低电平，此时过零检测开关管截止，过零检测光耦的原边关断，过零检测光耦的副边不导通，此时过零检测电路的输出信号为低电平；过零检测电路用于检测所连接的市电220V交流电的过零点，并将检测信号上传主控模块。

6.根据权利要求1～5之一所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的按键模块包括若干个按键电路，每一路按键电路均包括一个按键；按键的一端接地，按键的另一端连接主控模块的一路输入端；按键按下时，主控模块对应的输入端的信号被拉低至地电平，从而通过按键向主控模块发送信号。

7.根据权利要求1～5之一所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的可控硅调光驱动模块包括若干路可控硅调光驱动电路；每一路可控硅调光驱动电路均包括可控硅输入限流电阻、可控硅输入下拉电阻、可控硅三极管、可控硅光耦、可控硅光耦限流电阻、可控硅输出限流电阻、可控硅保护二极管和可控硅双向晶闸管；主控模块输出的驱动信号通过可控硅输入限流电阻连接可控硅三极管的基级；可控硅三极管的基级还通过可控硅输入下拉电阻接地；可控硅三极管的发射极直接接地；可控硅三极管的集电极连接可控硅光耦的原边负极，可控硅光耦的原边正极通过可控硅光耦限流电阻连接3.3V电源电路；可控硅光耦的副边一端通过可控硅输出限流电阻连接市电220V交流电的火线，可控硅光耦的副边另一端通过可控硅保护二极管连接可控硅双向晶闸管的栅极；可控硅双向晶闸管的第一主电极连接市电220V交流电的火线；可控硅双向晶闸管的第二主电极为可控硅调光驱动电路的输出端，并连接待调光的可控硅电路；当主控模块输出高电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管导通，可控硅光耦原边上电导通，可控硅光耦的副边导通，此时可控硅晶闸管的控制端连接市电220V交流电，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极直接导通，可控硅调光驱动电路输出高电平；当主控模块输出低电平控制信号时，此时可控硅三极管三极管截止，可控硅光耦原边断开，可控硅光耦的副边断开，此时可控硅晶闸管的控制端为低电平，可控硅晶闸管的第一主电极和第二主电极断开，可控硅调光驱动电路输出低电平；可控硅调光驱动模块通过若干路可控硅调光驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的可控硅设备工作。

8.根据权利要求1～5之一所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的继电器控制模块包括若干路继电器控制电路；每一路继电器控制电路均包括继电器输入限流电阻、继电器输入下拉电阻、继电器三极管、继电器保护二极管、内部继电器和内部继电器限流电阻；主控模块输出的控制信号通过继电器输入限流电阻连接继电器三极管的基级；继电器三极管的基级还通过继电器输入下拉电阻接地；继电器三极管的发射极直接接地；继电器三极管的集电极连接继电器保护二极管的阳极，同时继电器三极管的集电极还连接内部继电器的控制线圈的一端；内部继电器的控制线圈另一端连接继电器保护二极管的阴极，同时内部继电器的控制线圈另一端还通过内部继电器限流电阻连接12V电源信号；内部继电器的触点一端连接市电220V交流电，内部继电器的触点另一端连接外部的开关电路；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时继电器三极管导通，此时内部继电器的控制线圈上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时继电器三极管截止，此时内部继电器的控制线圈不上电，内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作；继电器控制模块通过若干路继电器控制电路接收主控模块下发的控制信号，并控制外部的开关电路工作。

9.根据权利要求1～5之一所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的0～10V信号驱动模块包括若干路0～10V信号驱动电路；每一路0～10V信号驱动电路均包括10V信号输入限流电阻、10V信号输入运算放大器、10V信号运放下拉电阻、10V信号运放放大电阻、10V信号输出运算放大器和10V信号输出滤波电容；主控模块下发的控制信号通过10V信号输入限流电阻连接10V信号输入运算放大器的输入正极；10V信号输入运算放大器的输入负极通过10V信号信号运放下拉电阻接地，同时10V信号输入运算放大器的输入负极还通过10V信号信号运放放大电阻连接10V信号输入运算放大器的输出端；10V信号输入运算放大器的输出端直接连接10V信号输出运算放大器的输入正极；10V信号输出运算放大器的负极直接连接10V信号输出运算放大器的输出端；10V信号输出运算放大器的输出端通过10V信号输出滤波电容接地并滤波，同时10V信号输出运算放大器的输出端为该路0～10V信号驱动电路的输出端，并连接外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为高电平时，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出高电平到外部的0～10V信号电路；当主控模块输出控制信号为低电平时，此时0～10V输入运算放大器将控制信号进行放大后，再通过由0～10V输出运算放大器构成的电压跟随电路进行隔离保护，最终输出低电平到外部的0～10V信号电路；0～10V信号驱动模块通过若干路0～10V信号驱动电路接收主控模块下发的控制信号，并驱动外部的0～10V信号电路工作。

10.根据权利要求9所述的新型智能调光电源控制装置，其特征在于所述的0～10V信号驱动模块还包括一路0～10V电源开关电路；0～10V电源开关电路的输入端连接主控模块，0～10V电源开关电路的输出端同时连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；0～10V电源开关电路用于接收主控模块下发的控制信号，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的导通和关断；所述的0～10V电源开关电路包括10V电源开关输入限流电阻、10V电源开关输入下拉电阻、10V电源开关三极管、10V电源开关保护二极管、10V电源开关内部继电器和10V电源开关内部继电器限流电阻；主控模块输出的控制信号通过10V电源开关输入限流电阻连接10V电源开关三极管的基级；10V电源开关三极管的基级还通过10V电源开关输入下拉电阻接地；10V电源开关三极管的发射极直接接地；10V电源开关三极管的集电极连接10V电源开关保护二极管的阳极，同时10V电源开关三极管的集电极还连接10V电源开关内部继电器的控制线圈的一端；10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端连接10V电源开关保护二极管的阴极，同时10V电源开关内部继电器的控制线圈另一端还通过10V电源开关内部继电器限流电阻连接12V电源信号；10V电源开关内部继电器的触点一端连接市电220V交流电，10V电源开关内部继电器的触点另一端连接外部所有的0～10V信号电路的电源引脚；当主控模块输出的控制信号为高电平时，此时10V电源开关三极管导通，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈上电而动作，此时外部所有的0～10V信号电路均上电；当主控模块输出的控制信号为低电平时，此时10V电源开关三极管截止，此时10V电源开关内部继电器的控制线圈不上电，10V电源开关内部继电器的触点一端和触点的另一端因控制线圈未上电而不动作，此时外部所有的0～10V信号电路均失电；0～10V电源开关电路能够接收主控模块的控制指令，并控制外部所有的0～10V信号电路的电源的上电或失电。

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