照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明控制領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及一種照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熒光燈和LED燈是市面上極為常見(jiàn)的照明終端光源。工作時(shí)，熒光燈需要配置電子鎮(zhèn)流器，用于將電網(wǎng)提供的工頻交流電源經(jīng)整流、逆變后轉(zhuǎn)換成熒光燈發(fā)光所需的高頻交流電源；而LED燈也需配置LED逆變驅(qū)動(dòng)電源，用于將電網(wǎng)提供的交流電源轉(zhuǎn)換成LED燈發(fā)光所需的直流電源。
[0003]目前市場(chǎng)上熒光燈和LED燈的功能比較單一，通常不具備調(diào)光、尤其是遠(yuǎn)程調(diào)光功能。偶爾也散見(jiàn)有調(diào)光型熒光燈的技術(shù)方案公開(kāi):例如公開(kāi)號(hào)為CN101646296A的中國(guó)發(fā)明專利文獻(xiàn)，該方案通過(guò)電力載波進(jìn)行通信控制，其缺點(diǎn)是設(shè)備比較復(fù)雜且控制信號(hào)質(zhì)量無(wú)法保證，極可能受到干擾而發(fā)生誤動(dòng)作，同時(shí)，電子鎮(zhèn)流器和熒光燈長(zhǎng)時(shí)間滿功率工作也導(dǎo)致電子鎮(zhèn)流器和燈具的壽命受到影響。此外，LED由于需要恒流供電，否則容易老化損壞，因而無(wú)法采用常規(guī)的、直接調(diào)整燈具兩端電壓的方式對(duì)其進(jìn)行調(diào)光。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的LED通常仍是采用恒功率輸出即恒亮度工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，即在于提供一種對(duì)終端光源為熒光燈及LED燈均適用，且便于對(duì)現(xiàn)有照明系統(tǒng)進(jìn)行改造、具備遠(yuǎn)程調(diào)光功能的照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法。
[0005]以下介紹本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法的具體技術(shù)方案:
首先，應(yīng)用本發(fā)明方法的照明系統(tǒng)對(duì)熒光燈、LED燈或二者的復(fù)合應(yīng)用系統(tǒng)均適用；在本方案中，熒光燈同樣需要按常規(guī)配置有電子鎮(zhèn)流器，LED燈同樣需要配置有LED逆變驅(qū)動(dòng)電源；其特別之處在于:在所述終端光源(熒光燈、LED燈)的供電主回路上串接有智能脈動(dòng)調(diào)壓裝置；所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源配置有含電壓檢測(cè)電路及單片機(jī)的調(diào)光控制單元，用于監(jiān)測(cè)所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端供電電壓并根據(jù)該供電電壓的變化，按系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則調(diào)整所述電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率、所述LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光燈/LED燈的調(diào)光；
需要調(diào)光時(shí)，包括采用有如下方法及程序:
首先，通過(guò)小幅調(diào)整所述智能脈動(dòng)調(diào)壓裝置的輸出電壓使所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端供電電壓值產(chǎn)生短時(shí)波動(dòng)，記為I號(hào)信令；該I號(hào)信令的波動(dòng)時(shí)長(zhǎng)為Tl ；間隔時(shí)長(zhǎng)T2后，再次通過(guò)小幅調(diào)整所述智能脈動(dòng)調(diào)壓裝置的輸出電壓使所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端供電電壓值產(chǎn)生短時(shí)波動(dòng)，記為II號(hào)信令；該II號(hào)信令的時(shí)長(zhǎng)為T3 ;所述波動(dòng)時(shí)長(zhǎng)T3,與目標(biāo)調(diào)光幅度存在預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
所述調(diào)光控制單元檢測(cè)到所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源輸入端供電電壓值的上述波動(dòng)后，將所述Tl、T2、T3時(shí)長(zhǎng)與系統(tǒng)預(yù)存值進(jìn)行比較，如相符，即正式啟動(dòng)本次調(diào)光程序:根據(jù)所述波動(dòng)時(shí)長(zhǎng)T3，所述調(diào)光控制單元經(jīng)查詢系統(tǒng)預(yù)設(shè)值獲知目標(biāo)調(diào)光幅度后，調(diào)整所述電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率、所述LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流至相應(yīng)值；如不相符，則本次調(diào)光程序終止。
[0006]采用上述方法，照明系統(tǒng)的調(diào)光只需要通過(guò)調(diào)整供電電壓進(jìn)行，極其方便進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)光；調(diào)光時(shí)，通過(guò)脈動(dòng)調(diào)壓裝置調(diào)整輸出超低頻的I號(hào)信令和II號(hào)信令并進(jìn)行指令確認(rèn)后再進(jìn)行正式調(diào)光，在實(shí)現(xiàn)方便、高效地?zé)o級(jí)調(diào)光的同時(shí)，可有效避免電網(wǎng)電壓波動(dòng)帶來(lái)的干擾。
[0007]或者，還可以采用另一類似方案進(jìn)行調(diào)光，以下介紹的方案與上一方案的區(qū)別在于:所述I號(hào)信令與II號(hào)信令間的間隔時(shí)長(zhǎng)Τ2預(yù)設(shè)為與目標(biāo)調(diào)光幅度存在預(yù)設(shè)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；此時(shí)，將包括有II號(hào)信令的波形或及波動(dòng)時(shí)長(zhǎng)Τ3與所述I號(hào)信令的波形在內(nèi)的信息作為正式啟動(dòng)本次調(diào)光程序的判據(jù)，即:
所述調(diào)光控制單元檢測(cè)到所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源輸入端供電電壓值的上述波動(dòng)后，將所述Tl、Τ2、或及Τ3時(shí)長(zhǎng)與系統(tǒng)預(yù)存值進(jìn)行比較，如相符，正式啟動(dòng)本次調(diào)光程序:根據(jù)所述間隔時(shí)長(zhǎng)Τ2，所述調(diào)光控制單元經(jīng)查詢系統(tǒng)預(yù)設(shè)值獲知目標(biāo)調(diào)光幅度后，調(diào)整所述電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率、所述LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流至相應(yīng)值；如不相符，則本次調(diào)光程序終止。
[0008]為增加系統(tǒng)的抗干擾性能，適應(yīng)某些運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜或高要求場(chǎng)合的特殊要求，還可以在以上兩方案的基礎(chǔ)上作以下改進(jìn):所述I號(hào)信令和/或II號(hào)信令包括有一次或若干次的電壓值小幅波動(dòng)；所述調(diào)光控制單元檢測(cè)到所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源輸入端供電電壓值的上述波動(dòng)后，還將所述I號(hào)信令和/或II號(hào)信令的具體波形參數(shù)與系統(tǒng)預(yù)存值進(jìn)行比較以作為正式啟動(dòng)調(diào)光程序的判據(jù)；所述波形比較參數(shù)包括有每一次電壓波動(dòng)的幅值，和/或，每一次電壓波動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)，和/或，各次電壓波動(dòng)間的時(shí)間間隔時(shí)長(zhǎng)。
[0009]上述方案中的所述“小幅調(diào)整所述智能脈動(dòng)調(diào)壓裝置的輸出電壓”所指的調(diào)整幅度，可由所屬領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定，通常以方便于電壓檢測(cè)電路的監(jiān)測(cè)而又不致于導(dǎo)致電網(wǎng)電壓明顯波動(dòng)并給電網(wǎng)使用帶來(lái)不良影響為宜，一般而言，該調(diào)整幅度應(yīng)設(shè)置在額定電壓的±50V范圍內(nèi)，即波動(dòng)幅度在±50V范圍內(nèi)。
[0010]同樣地，所述各時(shí)長(zhǎng)Tl、T2、T3同樣可由所屬領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際確定，通?？稍O(shè)置為0.2s?300s。
[0011]以下給出所述調(diào)光控制單元的一個(gè)具體實(shí)施方案:包括有單片機(jī)、PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，以及對(duì)所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端供電電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)的電壓檢測(cè)電路；所述單片機(jī)的其中一個(gè)I/O 口或A/D信號(hào)接收口與所述電壓檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連；同時(shí)，該單片機(jī)還設(shè)有PWM信號(hào)輸出端，該P(yáng)WM信號(hào)輸出端通過(guò)所述PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路與所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)光控制端相連。顯然，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)，本調(diào)光控制單元也可不采用PWM信號(hào)控制的形式，而通過(guò)單片機(jī)向所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)光控制端發(fā)送O?10VDC信號(hào)的方式調(diào)整所述電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率及所述LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)熒光燈、LED燈的調(diào)光。
[0012]作為對(duì)上述無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式，由于所述調(diào)光控制單元的成本并不高，從方便施工、便于控制的角度出發(fā)，當(dāng)終端光源有多個(gè)熒光燈和/或LED燈時(shí)，最好每一個(gè)電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源均配置有一個(gè)所述調(diào)光控制單元。對(duì)系統(tǒng)中調(diào)光策略一致且就近的終端光源，可以共用同一脈動(dòng)調(diào)壓裝置。
[0013]作為對(duì)上述照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法的再進(jìn)一步優(yōu)化，為增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，還可在所述調(diào)光控制單元對(duì)所述電子鎮(zhèn)流器、所述LED逆變驅(qū)動(dòng)電源正式啟動(dòng)調(diào)光程序前，包括有對(duì)所接收到的電壓波動(dòng)進(jìn)行確認(rèn)的步驟:如在指定時(shí)長(zhǎng)T4內(nèi)再次收到I號(hào)信令或接收到特定電壓波動(dòng)，才正式啟動(dòng)所述調(diào)光程序。
[0014]同樣，在正式啟動(dòng)調(diào)光程序后，還可以增加檢測(cè)照明回路電流是否發(fā)生有對(duì)應(yīng)變化的步驟；如沒(méi)有對(duì)應(yīng)變化，則認(rèn)為本次調(diào)光不成功，將重新啟動(dòng)調(diào)光程序。
[0015]綜上，本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法確實(shí)能對(duì)熒光燈及LED燈實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光，且控制方法簡(jiǎn)單可靠、抗干擾性好；此外，由于調(diào)光控制僅僅通過(guò)調(diào)整供電電壓即可進(jìn)行，極其方便進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)光，而且，調(diào)光輸入控制信號(hào)可就地提供，無(wú)需額外增加控制信號(hào)線，因此可大大節(jié)約甚至避免重新布/埋線的施工成本，同時(shí)，也避免了長(zhǎng)距離布線可能帶來(lái)的信號(hào)干擾，故而本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法不但適合用于全新照明系統(tǒng)的構(gòu)建，也極其適宜用于對(duì)現(xiàn)有照明系統(tǒng)尤其是道路及公共場(chǎng)合照明系統(tǒng)的升級(jí)改造。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法對(duì)應(yīng)的照明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的電路組成原理示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法對(duì)應(yīng)的照明系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的電路組成原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法作進(jìn)一步地說(shuō)明。
[0019]圖1、圖2分別是本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法對(duì)應(yīng)的照明系統(tǒng)的兩個(gè)不同實(shí)施例的電路組成原理示意圖。如圖所示，本發(fā)明照明系統(tǒng)的無(wú)級(jí)調(diào)光控制方法對(duì)應(yīng)的照明系統(tǒng)需要在終端光源的供電主回路上串接有脈動(dòng)調(diào)壓裝置；終端光源可以采用熒光燈，也可以采用LED燈，還可以是熒光燈、LED燈同時(shí)使用；所用熒光燈、LED燈按常規(guī)配置有相應(yīng)的電子鎮(zhèn)流器或LED逆變驅(qū)動(dòng)電源；該系統(tǒng)還需要設(shè)置含單片機(jī)及電壓檢測(cè)電路的調(diào)光控制單元，所述電壓檢測(cè)電路用于監(jiān)測(cè)所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端供電電壓并傳送給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)該供電電壓的變化，按系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則向電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)壓控制端發(fā)送相應(yīng)的調(diào)光控制信號(hào)，由電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源根據(jù)該調(diào)光控制信號(hào)調(diào)整電子鎮(zhèn)流器的輸出頻率、LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)光。
[0020]本發(fā)明方案中的脈動(dòng)調(diào)壓裝置，有成熟的現(xiàn)有技術(shù)可借鑒采用，例如采用自耦式調(diào)壓器或補(bǔ)償式調(diào)壓(穩(wěn)壓)器替代。在此給出補(bǔ)償式調(diào)壓(穩(wěn)壓)器的一種具體方案:在終端光源的供電主回路上串接補(bǔ)償變壓器的次級(jí)繞組，而補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組的端部抽頭或及其中部抽頭通過(guò)控制開(kāi)關(guān)與電源相連。需要調(diào)光時(shí)，通過(guò)投切相應(yīng)的控制開(kāi)關(guān)，即通過(guò)補(bǔ)償變壓器初級(jí)繞組的不同繞組線圈的投切，利用初級(jí)側(cè)工作繞組和次級(jí)繞組的變比關(guān)系，在補(bǔ)償變壓器次級(jí)繞組兩端產(chǎn)生不同的輸出電壓，從而在電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的輸入端產(chǎn)生一次或多次的電壓變動(dòng)信號(hào)。在需要自動(dòng)調(diào)光的場(chǎng)合，所述控制開(kāi)關(guān)選擇采用智能控制型即可。
[0021]圖1中，還給出了調(diào)光控制單元的一種具體實(shí)現(xiàn)方案:單片機(jī)的其中一個(gè)I/O 口或A/D信號(hào)接收口與電壓檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連；單片機(jī)還設(shè)有PWM信號(hào)輸出端，該P(yáng)WM信號(hào)輸出端通過(guò)所述PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路與所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆變驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)光控制端相連。
[0022]需要調(diào)光時(shí)，可以結(jié)合運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境及要求，選擇采用有如下的其中一種方法:
1、方法一、包括采用有如下方法及程序:
首先，通過(guò)小幅調(diào)整所述脈動(dòng)調(diào)壓裝置的輸出電壓使所述電子鎮(zhèn)流器/LED逆