CN2634785Y

CN2634785Y - 智能调光器

Info

Publication number: CN2634785Y
Application number: CN 03234852
Authority: CN
Inventors: 金以城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2003-06-07
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2013-06-07

Abstract

本实用新型提供一种智能调光器，它包括主控开关，工作电源，交流过零脉冲产生电路，驱动电路以及调光与/或遥控接收电路，其特征在于它还包括微控制器和亮度传感器，以便接收由亮度传感器而来的对应于亮度的模拟电平信号，并使该输入信号具有A/D转换功能，同时输出双向可控硅的触发脉冲信号，当外界因素导致照明环境亮度变化时，能自动改变灯光强弱，以保持照明环境亮度恒定，当关闭智能调光器或断电时，能记忆关断前的照明环境亮度，作为下次开灯或来电时的亮度设定值，在开灯、手动调光及自动调光时，灯光渐明、渐暗的变化平缓，并能提供多种调光方式。

Description

智能调光器

技术领域

本实用新型涉及一种调光器，尤其是一种能随环境光线变化而自动调节灯光亮度的智能调光器。

背景技术

为营造一个舒适的工作、学习和生活的环境，离不开照明设施。不论白天晚上，晴天雨季，人们都希望其周围有一个恒定的亮度，既可保护视力，又能提高工作、学习效率，还能节省用电量，真可谓一举两得。为满足这一需求，各种类型的可调光产品随之进入市场。这些产品确实可以让用户的生活环境调节到合适的亮度。然而每次开灯都需进行一次调节，而且随着白天天气的变化，晚间其它灯具的开闭以及其它外界因素的影响，要维持某一恒定的亮度，就得经常进行调光操作。造成上述麻烦，是因为现有的可调光产品存在下列二大缺点：一是无自动调光功能，即不能随着周围光线的变化而自动调节灯光强弱，二是无亮度记忆功能，即不能在开关关闭或断电后，记住关断前所处环境的亮度，在下次开灯或来电后，不能自动恢复到关断前的环境亮度。因此，在必要对现有技术进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能自动调光，并具有亮度记忆功能的智能调光器

本实用新型通过下列技术方案实现，它包括主控开关，工作电源，交流过零脉冲产生电路，驱动电路以及调光与/或遥控接收电路，其特征在于它还包括：

微控制器——具有至少四个输入引脚及一个输出引脚，其中一个输入引脚与交流过零脉冲电路相连，用于交流过零取样，并作为工作周期的起始时刻，为触发脉冲的相位提供准确计时，第二个输入引脚与亮度传感器相连，用于接收由亮度传感器而来的对应于亮度的模拟电平信号，另外二个输入引脚分别与调光与/或遥控接收电路相连，输出引脚与主控开关电路的双向可控硅相连，用以输出双向可控硅的触发脉冲信号；

亮度传感器——与微控制器的一个输入引脚相连，将对应于亮度的模拟电平信号，输入微控制器，并使该输入信号具有A/D转换功能。

所述微控制器还具有非易失性存储器，用以记忆经A/D转换后的亮度值以及用户所选择的亮度预置值，通过软件算法确保其手动调光、自动调光、亮度记忆等各项功能的实现。

所述微控制器的另外二个输入引脚还用于接收调光按钮信号和/或来自红外译码芯片、无线译码芯片的信号。

所述主控开关由电源开关SW，双向可控硅TRIAC，电感L₁，电容C₁以及电光源BB等组成，用以控制流经电光源的电流。通过控制门极触发信号的相位，就能改变可控硅的导通时间即导通角，流经电光源的电流，所消耗的功率及其发光强度也随之改变，从而实现了调光的目的，主控开关中的电感L和电容C构成高频滤波电路或者用电容C和电阻R构成吸收电路。

所述工作电源由整流桥DB₂，稳压管Z₁，三端稳压IC₁以及电阻R₁、R₂、R₃和电容C₂、C₃、C₄、C₆等组成，用于向有关电路提供一个稳定的低压工作电源。交流输入电源经电容降压、全桥整流、稳压、滤波后得到一个较高的直流电源电压，再经三端稳压器件就得到一个所需的工作电源电压，为调光器的自身电路供电。对于调光精度要求不高的场合，也可省去三端稳压器件。

所述交流过零脉冲产生电路由整流桥DB₁，光耦OP₁，电阻R₁₀和R₇组成，为微控制器进行交流过零取样提供脉冲信号。当交流电未过零时，光耦器件中的发光二极管及光敏三极管均导通；而当过零时则截止，于是在光敏三极管的集电极就可以输出一个脉冲信号。

所述调光按钮由二个开关和电阻构成，用于实现调光操作，按钮一端经一个上拉电阻接工作电源的正端，另一端接公共地。按钮与上拉电阻连接端接微控制器的输入引脚。二个按钮中的一个用作“增亮”操作，另一个用作“减亮”操作。

另调光操作也可通过红外遥控、无线遥控来实现。当用红外遥控时，智能调光器需增加红外接收解调电路及译码芯片：当用无线遥控时，智能调光器需增加超再生接收模块及译码芯片，其中译码功能也可由微控制器完成。

原理上光敏器件均可用于亮度传感器，如光敏电阻、光电池等。本实用新型采用光敏电阻作为传感器件，它与一个电阻串联后跨接在工作电源的二端，其分压信号输出至微控制器的输入引脚。

所述驱动电路由光耦OP₂及电阻R₈和R₉组成。接收来自微控制器输出引脚的脉冲信号，经光耦接至双向可控硅。光耦中的发光二极管与一电阻串联后跨接在工作电源的正端与微控制器输出引脚之间，光耦中的双向触发二极管与一电阻串联后连至双向可控硅的门极G和T₂极。

本实用新型具有下列优点和效果：

1、当外界因素导致照明环境亮度变化时，能自动改变灯光强弱，以保持照明环境亮度恒定。

2、当关闭智能调光器或断电时，能记忆关断前的照明环境亮度，作为下次开灯或来电时的亮度设定值。

3、在开灯、手动调光及自动调光时，灯光渐明、渐暗，变化平缓。

4、能提供多种调光方式：手动调光、无线遥控调光、红外遥控调光、手动加无线遥控调光、手动加红外遥控调光

5、一个遥控器可以控制多个调光器同时增亮或减亮；也可以控制多个调光器分别调光。

本实用新型适用于白炽灯或卤素灯的调光控制。当输出功率较小时，外形可以是墙面开关形式，代替传统式墙面开关安装；当输出功率较大时，拟采用多路输出方式，其外形可以为盒式(长方形、方形、圆形等)控制器，可安装在灯具旁或灯具(如吊灯托盘)内部。

具体实施方式

图1为本实用新型之电路方框图；

图2为本实用新型之具体电路结构图；

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图中，1为主控开关，2为过零脉冲产生电路，3为工作电源，4为调光按钮与/或遥控接收电路，5为亮度传感器，6为驱动电路，7这微控制器。

主控开关由电源开关SW，双向可控硅TRIAC，电感L₁，电容C₁以及电光源BB组成。交流电源相线L接电源开关SW的一端，SW的另一端接电感L₁和电容C₁的公共端，L₁的另一端接TRIAC的T₁极，TRIAC的T₂极接到C₁和电光源BB的公共端，BB的另一端接零线N。电光源BB可用一个灯泡或用多个灯泡相并联。

工作电源由整流桥DB₂，稳压管Z₁，三端稳压IC₁以及电阻R₁、R₂、R₃和电容C₂、C₃、C₄、C₆组成。电阻R1的一端接电源开关SW的输出端，电容C₂与电阻R₂并联，其一端接R₁，另一端接DB₂的一个输入端，DB₂的另一输入端接零线N，DB₂的输出“一”端为公共地端。Z₁、C₃、R₃相并联，其一端接DB₂的输出“+”端和IC₁的输入端，另一端接公共地。IC₁的输出为工作电源的正端，还有一端为公共地。C₄和C₆并联，跨接在工作电源的正端和公共地之间。

过零脉冲产生电路由整流桥DB₁，光耦OP₁，电阻R₁₀和R₇组成。R₁₀的一端接开关SW的输出端，另一端接DB₁的输入端，DB₁的另一输入端接零线N。DB₁的输出正端接OP₁发光二极管的正极，DB₁的输出负端接OP₁发光二极管的负极。OP₁中的光敏三极管的发射极接公共地，集电极接R₇的一端和微控制器U₁的5脚，R₇的另一端接工作电源正端。

调光按钮由按钮开关K₁、K₂以及电阻R₅、R₆组成。K₁的一端接公共地，另一端接电阻R₅及微控制器U₁的2脚，R₅的另一端接工作电源的正端。K₂的一端接公共地，另一端接电阻R₆和U₁的7脚，R₆的另一端接工作电源的正端。

亮度传感器由光敏电阻R_s、电阻R₄和电容C₅组成。R₄和C₅并联后，其一端接公共地，另一端接R_s和微控制器的引脚3，R_s的另一端接工作电源的正端。

驱动电路由光耦OP₂及电阻R₈和R₉组成。光耦中发光二极管的负极接微控制器U₁的6脚，正极接电阻R₈，R₈的另一端接工作电源的正端。光耦中的双向触发二极管的一端接双向可控硅的门极G，另一端接电阻R₉，R₉的另一端接双向可控硅的T₂极。

该实施例中的微控制器(单片机)U₁可以用PIC12CE673，PIC12CE674或PIC12F675。其中的程序存储器固化有应用程序，其1脚和8脚分别接工作电源的正端及公共地。其余6个I/O引脚除6脚为输出外，均定义为输入。其中引脚5接过零脉冲产生电路(也可采用2-7脚中的任一引脚)；引脚3接亮度传感器电路(也可改用7脚、6脚或2脚)；引脚2和7分别接调光按钮电路(也可采用其它I/O引脚)；引脚6为移相脉冲输出端，接至驱动电路(也可改用2、3、5、7脚替代)。微控制器通过对过零脉冲的取样、调光按钮状态的判定以及周围环境亮度的取样，根据其软件算法，发出合适的触发脉冲，调节脉冲的相位，以实现自动调光、渐明、渐暗等各种功能。

Claims

1、一种智能调光器，它包括主控开关，工作电源，交流过零脉冲产生电路，驱动电路以及调光与/或遥控接收电路，其特征在于它还包括：

2、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述微控制器的另外二个输入引脚还与调光按钮信号和/或来自红外译码芯片、无线译码芯片相连。

3、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述主控开关由电源开关SW，双向可控硅TRIAC，电感L₁，电容C₁以及电光源BB组成，主控开关中的电感L和电容C构成高频滤波电路或者用电容C和电阻R构成吸收电路。

4、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述工作电源由整流桥DB₂，稳压管Z₁，三端稳压IC₁以及电阻R₁、R₂、R₃和电容C₂、C₃、C₄、C₆组成。

5、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述交流过零脉冲产生电路由整流桥DB₁，光耦OP₁，电阻R₁₀和R₇组成。

6、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述调光按钮由二个开关和电阻构成，按钮一端经一个上拉电阻接工作电源的正端，另一端接公共地，按钮与上拉电阻连接端接微控制器的输入引脚。

7、根据权利要求1所述的智能调光器，其特征在于所述驱动电路由光耦OP₂及电阻R₈和R₉组成，光耦中的发光二极管与一电阻串联后跨接在工作电源的正端与微控制器输出引脚之间，光耦中的双向触发二极管与一电阻串联后连至双向可控硅的门极G和T₂极。