波的導(dǎo)通角。移相角與導(dǎo)通角之和為180°，或者為時間10ms。負半波移相角P1、正半波移相角Ptl分別選擇與移相角α2、a1、Cttl中最接近的一個，來分別確定對應(yīng)三進制數(shù)碼值2、1、0。
[0090]改變LED燈亮度，通過改變連接至LED驅(qū)動器U6使能控制端PWM_D的PWM亮度調(diào)節(jié)信號的占空比實現(xiàn)。
[0091]在圖1中，壁控開關(guān)單元是單火線AC進，單火線ACl出；LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元火線ACl進，零線N出。從抗干擾的角度考慮，將圖1中的火線AC與零線N位置對調(diào)，本發(fā)明所述方法仍然有效，且抗干擾能力更強。
[0092]本發(fā)明所述方法具有如下特點:
①采用單火線方式控制LED燈亮度，無需遙控器，無需控制線，也不用重新敷設(shè)電源線；
②LED燈亮度調(diào)節(jié)共分9檔，采用旋鈕裝置調(diào)節(jié)，符合操作習(xí)慣；
③單火線上的亮度控制信號僅僅是在改變亮度時進行短時發(fā)送；
④具有關(guān)燈功能。
【主權(quán)項】
1.一種控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，由壁控開關(guān)單元、LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元組成的裝置實現(xiàn)，所述壁控開關(guān)單元設(shè)有單火線輸入端、單火線輸出端，所述單火線輸入端連接至交流電源火線；所述LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元設(shè)有火線輸入端、零線輸入端，其中，所述火線輸入端連接至壁控開關(guān)單元的單火線輸出端，所述零線輸入端連接至交流電源零線；所述交流電源為單相220V交流電；其特征在于: 所述壁控開關(guān)單元由單火線電源模塊、單片機控制模塊、移相驅(qū)動模塊、過零檢測模塊、亮度給定模塊組成； 所述LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元由單片機調(diào)節(jié)模塊、LED驅(qū)動模塊組成； 所述壁控開關(guān)單元通過控制單火線輸出端輸出的電壓波形來發(fā)送亮度控制信號，其方法是， 步驟A，判斷是否關(guān)閉LED燈，是則關(guān)閉LED燈，轉(zhuǎn)到步驟C ;否則轉(zhuǎn)到步驟B ; 步驟B，發(fā)出一次亮度控制信號； 步驟C，判斷亮度給定信號是否發(fā)生改變，亮度給定信號發(fā)生改變，返回步驟A ;亮度給定信號沒有發(fā)生改變，維持不發(fā)出亮度控制信號狀態(tài)，返回步驟C ; 所述維持不發(fā)出亮度控制信號狀態(tài)，當(dāng)LED燈處在關(guān)閉狀態(tài)時，單火線輸出端流過微電流；所述維持不發(fā)出亮度控制信號狀態(tài)，當(dāng)LED燈處在點亮狀態(tài)時，單火線輸出端輸出的電壓波形為連續(xù)完整的單相正弦波； 所述發(fā)出一次亮度控制信號，包括發(fā)出引導(dǎo)波形，再緊接著發(fā)出數(shù)據(jù)波形； 所述引導(dǎo)波形由一個不導(dǎo)通的負半波，緊接一個完整導(dǎo)通的正半波組成；所述引導(dǎo)波形也可以由一個不導(dǎo)通的完整周波，緊接一個完整導(dǎo)通的正半波組成； 所述數(shù)據(jù)波形由一個周波的移相波形組成，負半波為移相角P1，正半波為移相角0 0; 所述移相角、移相角β ο的值可以分別為移相角a的一個，移相角α 2、α Ρ α ^分別對應(yīng)三進制數(shù)碼值2、1、0 ; 所述亮度控制信號有從低到高9檔不同亮度，由2位三進制亮度數(shù)據(jù)組成； 所述LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元由單片機調(diào)節(jié)模塊接收亮度控制信號并調(diào)節(jié)LED燈亮度，其方法是， 步驟一，初始化，控制LED燈為初始亮度； 步驟二，判斷單火線上是否有亮度控制信號；沒有亮度控制信號，返回步驟二 ；有亮度控制信號，轉(zhuǎn)到步驟三； 步驟三，接收亮度控制信號，得到2位三進制亮度數(shù)據(jù)； 步驟四，改變LED燈亮度；返回步驟二 ； 所述判斷單火線上是否有亮度控制信號，方法為判斷單火線上是否有亮度控制信號的引導(dǎo)波形； 所述接收亮度控制信號，得到2位三進制亮度數(shù)據(jù)，方法為依次測量數(shù)據(jù)波形負半波的導(dǎo)通角和正半波的導(dǎo)通角，計算得到負半波的移相角P1和正半波的移相角β。后，再轉(zhuǎn)換成2位三進制亮度數(shù)據(jù)； 所述改變LED燈亮度，由單片機調(diào)節(jié)模塊改變連接至LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元的PWM亮度調(diào)節(jié)信號的占空比實現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述移相角1^為2位三進制亮度數(shù)據(jù)的高位，移相角β ^為2位三進制亮度數(shù)據(jù)的低位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述移相角α 2、α η α。滿足α 2〈 a j < α。的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述移相角 α2= 45。^a1= 90。，α ο = 135。。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述2位三進制亮度數(shù)據(jù)對應(yīng)亮度給定信號I 一 9，亮度從低到高的順序依次為00、01、10、11、02、20、12、21、22。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述發(fā)出引導(dǎo)波形，方法是，單片機控制模塊隨機停止觸發(fā)信號輸出，等待過零檢測模塊輸出的過零信號；在過零信號的下降沿處發(fā)出一個不超過1ms的觸發(fā)脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述過零信號在單片機控制模塊隨機停止觸發(fā)信號輸出后產(chǎn)生，是與交流電源負半波對應(yīng)且寬度接近1ms的正脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述LED燈處在關(guān)閉狀態(tài)時，單片機控制模塊停止輸出觸發(fā)信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述單火線電源模塊具有單火線關(guān)態(tài)取電功能和開態(tài)取電功能，用于向壁控開關(guān)單元提供工作電源； 所述過零檢測模塊為半波整流分壓電路，能夠檢測所述交流電源的過零信號，并提供給單片機控制模塊； 所述亮度給定模塊能夠提供亮度給定信號給單片機控制模塊； 所述移相驅(qū)動模塊為雙向晶閘管交流移相電路； 所述單片機控制模塊依據(jù)亮度給定信號，發(fā)出觸發(fā)信號控制移相驅(qū)動模塊向LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元供電，并向LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元發(fā)出亮度控制信號； 所述LED驅(qū)動模塊設(shè)有交流輸入端和LED燈驅(qū)動端，其中，交流輸入端連接至LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元的火線輸入端和零線輸入端，LED燈驅(qū)動端連接至LED燈； 所述LED驅(qū)動模塊還設(shè)有PWM亮度調(diào)節(jié)信號輸入端； 所述單片機調(diào)節(jié)模塊包括有調(diào)節(jié)單片機、正半波整流整形電路、負半波整流整形電路和整流穩(wěn)壓電路，設(shè)有交流輸入端、PWM亮度調(diào)節(jié)信號輸出端；所述交流輸入端連接至LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元的火線輸入端和零線輸入端，PWM亮度調(diào)節(jié)信號輸出端連接至LED驅(qū)動模塊的PWM亮度調(diào)節(jié)信號輸入端；所述正半波整流整形電路和負半波整流整形電路分別對火線輸入端輸入的交流電壓進行正半波整流整形和負半波整流整形；所述正半波整流整形電路的輸出、負半波整流整形電路的輸出分別連接至調(diào)節(jié)單片機不同的脈沖捕捉輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述判斷單火線上是否有亮度控制信號的引導(dǎo)波形，方法為判斷負半波整流整形電路輸出的波形有負半波脈沖缺失，且接下來的正半波整流整形電路輸出的正半波波形完整。
【專利摘要】一種控制LED燈亮度的單火線低諧波調(diào)節(jié)方法，由壁控開關(guān)單元、LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元組成的裝置實現(xiàn)，亮度改變時，壁控開關(guān)單元發(fā)送采用移相觸發(fā)控制的、由引導(dǎo)波形和數(shù)據(jù)波形組成的亮度控制信號至LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元，LED燈調(diào)節(jié)驅(qū)動單元依據(jù)亮度控制信號中的2位三進制亮度數(shù)據(jù)改變LED燈的亮度。LED燈處在點亮狀態(tài)且不發(fā)出亮度控制信號時，單火線上的電壓波形為連續(xù)完整的單相正弦波。所述LED燈亮度調(diào)光方法無需遙控器，無需單獨敷設(shè)控制線，也不用重新敷設(shè)電源線，具有低諧波特點，可以實現(xiàn)普通照明燈的替代升級。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN104837250
【申請?zhí)枴緾N201510229149
【發(fā)明人】凌云, 曾紅兵, 陳剛, 孔玲爽
【申請人】湖南工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月8日