CN103188849B - 数字式交流调光控制电路 - Google Patents

Abstract

一种数字式交流调光控制电路，包括：一调光设定装置，用以产生一导通角度控制参数值；一调光波形控制单元，具有一控制参数值输入端、一同步信号输入端及一调光波形信号输出端，该调光波形控制单元根据该同步信号输入端所输入的一同步信号及该导通角度控制参数值，在一预定交流频率的每一周期中，产生一具有第一准位及第二准位的调光波形信号；一电源回路开关单元，电连接于一交流供应电源与一负载装置之间、以及该调光波形控制单元的调光波形信号输出端，且具有一导通位置与一开路位置；其中该调光波形控制单元所输出的第一准位或第二准位的调光波形信号，控制该电源回路开关单元是位在该导通位置或该开路位置，藉以达到调光控制的目的。

Description

数字式交流调光控制电路

技术领域

本发明是为一种调光控制电路，特别指一种数字式交流调光控制电路。

背景技术

现今的光源技术正蓬勃发展，照明***设计在每一种新的光源科技都面临了调光技术的挑战。成熟的调光技术可以让照明亮度符合各种环境的需求，并且能有效达到节能的目的。一般传统的调光控制电路是利用相位截断调光原理，其中必定包括一交流硅控闸流体(取代不耐高功率的可变电阻)，可实现相位控制的功能，选择交流电压的触发相位，该部份相位导通，即可降功率消耗。

所谓交流硅控闸流体(TRIAC)，是一种可双向导通的三极交流开关，故可直接应用于交流电路当中，其内部结构由一个PNP和另一个NPN半导体并联，再外加栅极G所组成的全波控制器。交流硅控闸流体只要栅极一触发，不论接脚的极性，交流硅控闸流体都会正常的工作，直到栅极电流为零才停止工作，且交流硅控闸流体的栅极是靠电流而触发，几乎与电压无关。

传统调光控制电路主要的控制元件为一只交流硅控闸流体，利用R-C电路在交流硅控闸流体的栅极产生一触发电压使交流硅控闸流体导通，由于RC造成的时间延迟，当R越大时，电容C的充电电流越小，使得C的电位达到足以触发交流硅控闸流体的时间越慢，因此在交流硅控闸流体栅极上的触发角度越大，另外两极间的导通角度越小。

请参阅图1，传统调光控制电路包括一交流电源1、至少一可变电阻11、至少一电容12及一交流硅控闸流体13；其中该可变电阻11与电容12串联后，再与该交流电源1并联；另外该交流硅控闸流体13包括一栅极端131、一第一连接端132与一第二连接端133，其中该栅极端131电连接至电容12与可变电阻11的电连接端，第一连接端132与可变电阻11的另一端电连接，第二连接端133则电连接至一照明装置14，该照明装置14亦与电容12的另一端电连接。

经由交流硅控闸流体13的相位控制，交流电源1所输出的交流信号可以通过调整可变电阻11来控制导通角度，进而调整照明装置的亮度。

交流硅控闸流体广泛使用于传统白炽灯泡的调光，然而白炽灯泡的发光效率差，且浪费能源，现已经逐渐以省电灯泡或LED灯泡所取代，省电灯泡虽具备发光效率高，却不易调光，而LED灯泡不但发光效率最高，亦具有能够使用交流硅控闸流体来调光的优点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的即是提供一种数字式交流调光控制电路，通过调光波形控制电路的波形控制，再经过电源回路开关的切换或经过放大器输出来实现模拟交流硅控闸流体的调光控制，用来测试与验证灯泡对于交流硅控闸流体调光器的反应。

本发明数字式交流调光控制电路为提升之前所研发技术的功能性所采用的技术手段包括有：一调光设定装置，该调光设定装置在使用者的设定下，产生一导通角度控制参数值；一调光波形控制单元，具有一控制参数值输入端、一同步信号输入端及一调光波形信号输出端，该调光波形控制单元的该控制参数值输入端电连接于该调光设定装置，接收来自该调光设定装置所产生的该导通角度控制参数值，该调光波形控制单元根据该同步信号输入端所输入的一同步信号及该导通角度控制参数值，在一预定交流频率的每一周期中，产生一具有第一准位及第二准位的调光波形信号由该调光波形信号输出端输出；一电源回路开关单元，该电源回路开关单元电连接于一交流供应电源与一负载装置之间、以及该调光波形控制单元的调光波形信号输出端，该电源回路开关单元具有一导通位置与一开路位置。

其中该调光波形控制单元的调光波形信号输出端所输出的第一准位或第二准位的调光波形信号，控制该电源回路开关单元在该预定交流频率的每一周期中是位在该导通位置或该开路位置，藉以控制该交流供应电源供应至该负载装置的电能量。

通过导通角度控制来实现调光波形信号的输出，进而达成调光控制的目的，输出信号与交流硅控闸流体调光器相同，且调光设定为数字式，而非传统交流硅控闸流体调光电路中转动并改变可变电阻的方式，于测试与验证对调光器的反应时可达到自动化的功效，不但可节省人力，相较之下更快速省时，降低测试与验证的成本，确实是兼具实用与进步的发明。

附图说明

图1是显示传统调光控制电路实施例的示意图；

图2是显示本发明数字式交流调光控制电路的波形示意图；

图3是显示本发明数字式交流调光控制电路第一实施例的示意图；

图4是显示本发明数字式交流调光控制电路第二实施例的示意图；

图5是显示本发明数字式交流调光控制电路第三实施例的示意图。

附图标号：

1   交流电源

11  可变电阻

12  电容

13  交流硅控闸流体

131 栅极

132 第一连接端

133 第二连接端

14  照明装置

2   交流供应电源

200 调光交流供应电源

3   同步信号撷取单元

41  开关控制单元

42  调光波形控制单元

421 调光波形信号输出端

422 同步信号输入端

423 控制参数值输入端

424 交流信号输入端

43  调光设定装置

5   电源回路开关单元

51  开路位置

52  导通位置

6   负载装置

7   波形产生器

8   放大器

D1  第一准位

D2  第二准位

S1  交流信号

S2  同步信号

S3  调光波形信号

S4  调光波形信号

S5  输出波形信号

S6  输出波形信号

S7  导通角度控制参数值

T   周期

具体实施方式

请参阅图2，此为本发明数字式交流调光控制电路主要波形信号原理，其中交流信号S1通过同步信号撷取单元3产生同步信号S2，再以调光波形控制单元42控制输出一具有第一准位D1及第二准位D2的调光波形信号S3，S4，最后经过开关控制单元41输出一输出波形信号S5，S6，由此控制到选择的过程来达到调整照明装置亮度的目的。

请同时参阅图2至图4，本发明数字式交流调光控制电路包括有：一调光设定装置43，该调光设定装置43在使用者的设定下，产生一导通角度控制参数值S7；一调光波形控制单元42，具有一控制参数值输入端423、一同步信号输入端422及一调光波形信号输出端421，该调光波形控制单元42的该控制参数值输入端423电连接于该调光设定装置43，接收来自该调光设定装置43所产生的该导通角度控制参数值S7，该调光波形控制单元42根据该同步信号输入端422所输入的一同步信号S2及该导通角度控制参数值S7，在一预定交流频率的每一周期T中，产生一具有第一准位D1及第二准位D2的调光波形信号由该调光波形信号输出端421输出；一电源回路开关单元5，该电源回路开关单元5电连接于一交流供应电源2与一负载装置6之间、以及该调光波形控制单元42的调光波形信号输出端421，该电源回路开关单元5具有一导通位置52与一开路位置51。

本发明数字式交流调光控制电路，其中该调光波形控制单元42的调光波形信号输出端421所输出的第一准位或第二准位的调光波形信号S3、S4，控制该电源回路开关单元5在该预定交流频率的每一周期T中是位在该导通位置52或该开路位置51，藉以控制该交流供应电源2供应至该负载装置6的电能量。

本发明数字式交流调光控制电路，其中该交流供应电源2由一市电、一变压器或一稳压器所组成，该交流供应电源输出一交流信号至输出端输出。

本发明数字式交流调光控制电路，其中该交流供应电源2与该调光波形控制单元42中该同步信号输入端422之间，电连接有一同步信号撷取单元3，将该交流供应电源2输出的该交流信号S1做同步撷取后，输入该同步信号S2至该同步信号输入端422，且其中该调光波形控制单元42通过一计数器或一计时器的一来实现波形控制的动作。

本发明数字式交流调光控制电路，其中该调光波形信号S3，S4可依据该调光设定装置所输出的该导通角度控制参数值S7做切换，且其中该电源回路开关单元5与该调光波形控制单元42之间电连接一开关控制单元41，用以驱动该电源回路开关单元5作切换的动作。

请参阅图5，此为本发明数字式交流调光控制电路第三实施例的示意图，包括有：一调光设定装置43，该调光设定装置43在使用者的设定下，产生一导通角度控制参数值S7；一调光波形控制单元42，具有一控制参数值输入端423、一交流信号输入端424及一调光波形信号输出端421，该调光波形控制单元42的该控制参数值输入端423电连接于该调光设定装置43，接收来自该调光设定装置43所产生的该导通角度控制参数值S7；一波形产生器7，该波形产生器7电连接于该调光波形控制单元42的该交流信号输入端424，输出一交流信号S1，该调光波形控制单元42根据该交流信号S1及该导通角度控制参数值S7，在一预定交流频率的每一周期中，产生一具有第一准位D1及第二准位D2的调光波形信号由该调光波形信号输出端421输出；一放大器8，该放大器8电连接于该调光波形信号输出端421，接收来自该调光波形控制单元42所产生的该调光波形信号S3，将该调光波形信号S3所调控后的信号放大后输出一输出波形信号S5至一负载装置6，形成一调光交流供应电源200。

本发明数字式交流调光控制电路，其中该调光波形控制单元42的调光波形信号输出端421所输出的第一准位D1或第二准位D2的调光波形信号S3，控制该波形产生器7产生的该交流信号S1，藉以控制经由该放大器8至该负载装置6的电能量。

由以上的实施例可知，本发明确具极佳的产业利用价值，故本发明业已符合于专利的要件。以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡本领域技术人员当可依据上述的说明而作其它种种的改良，这些改变仍属于本发明的发明精神及以下所界定的权利要求中。

Claims (9)

1.一种数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述的数字式交流调光控制电路包括：

一调光设定装置，所述调光设定装置在使用者的设定下，产生一导通角度控制参数值；

一同步信号撷取单元，连接于一交流供应电源，所述同步信号撷取单元将所述交流供应电源输出的一交流信号做同步撷取后，产生一同步信号；

一调光波形控制单元，具有一控制参数值输入端、一同步信号输入端及一调光波形信号输出端，所述调光波形控制单元的所述控制参数值输入端电连接于所述调光设定装置，接收来自所述调光设定装置所产生的所述导通角度控制参数值，所述调光波形控制单元根据同步信号输入端所输入的所述同步信号及所述导通角度控制参数值，在一预定交流频率的每一周期中，产生一具有第一准位及第二准位的调光波形信号由所述调光波形信号输出端输出；

一电源回路开关单元，所述电源回路开关单元电连接于所述交流供应电源与一负载装置之间、以及调光波形控制单元的调光波形信号输出端，所述电源回路开关单元具有一导通位置与一开路位置；

一开关控制单元，电连接于所述电源回路开关单元与所述调光波形控制单元的所述调光波形信号输出端之间；

其中所述调光波形控制单元的所述调光波形信号输出端所输出的所述第一准位或所述第二准位的所述调光波形信号，经由所述开关控制单元控制所述电源回路开关单元在预定交流频率的每一周期中是位在导通位置或开路位置，藉以控制所述交流供应电源供应至所述负载装置的电能量。

2.如权利要求1所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述交流供应电源由一市电、一变压器或一稳压器所组成，所述市电输出所述交流信号至输出端输出。

3.如权利要求1所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述调光波形控制单元通过一计数器的计数功能来实现波形控制的动作。

4.如权利要求1所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述调光波形控制单元通过一计时器的计时功能来实现波形控制的动作。

5.如权利要求1所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述第一准位与所述第二准位依据所述调光设定装置所输出的所述导通角度控制参数值做切换。

6.一种数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述的数字式交流调光控制电路包括：

一调光设定装置，所述调光设定装置在使用者的设定下，产生一导通角度控制参数值；

一调光波形控制单元，具有一控制参数值输入端、一交流信号输入端及一调光波形信号输出端，所述调光波形控制单元的所述控制参数值输入端电连接于所述调光设定装置，接收来自所述调光设定装置所产生的所述导通角度控制参数值；

一波形产生器，所述波形产生器电连接于所述调光波形控制单元的所述交流信号输入端，输出一交流信号，所述调光波形控制单元根据所述交流信号及所述导通角度控制参数值，在一预定交流频率的每一周期中，产生一具有第一准位及第二准位的调光波形信号由所述调光波形信号输出端输出；

一放大器，所述放大器电连接于所述调光波形信号输出端，接收来自所述调光波形控制单元所产生的所述调光波形信号，将所述调光波形信号放大后，随即输出一输出波形信号至一负载装置；

其中调光波形控制单元的所述调光波形信号输出端所输出的所述第一准位或所述第二准位的所述调光波形信号，控制所述波形产生器产生的所述交流信号，藉以控制经由所述放大器至所述负载装置的电能量。

7.如权利要求6所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述调光波形控制单元通过一计数器的计数功能来实现波形控制的动作。

8.如权利要求6所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述调光波形控制单元通过一计时器的计时功能来实现波形控制的动作。

9.如权利要求6所述的数字式交流调光控制电路，其特征在于，所述第一准位与所述第二准位依据所述调光设定装置所输出的所述导通角度控制参数值做切换。