CN108366467A - 单火线信号调光电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种单火线信号调光电路，其特征在于：包括设置在面板开关端的信号发生器和设置在负载端的信号解析及驱动器，信号发生器单连火线，信号发生器收到控制信号后将火线交流电转换为调光信号，信号解析及驱动器接收调光信号并采样分析后，对输入信号解析及驱动器的火线交流电进行脉宽调制，实现恒流输出至LED灯，通过改变控制信号完成对LDE的调光，由于调光信号传输距离较远，减少了信号衰减，增加了抗干扰能力，调光信号能够输出零伏电压实现彻底关断LED灯，而且信号发生器设有连接总控制器的通讯模块，利用总控制器群控多个单火线信号调光电路，节省了开关面板和布线。

Description

单火线信号调光电路

技术领域

本发明涉及电路开关领域，具体涉及一种单火线信号调光电路。

背景技术

单火线供电是指仅仅利用与灯具串联的开关控制火线(L线)，在不直接连接零线(N线)的前提下实现对墙面安装的电子开关、智能开关和超级开关的直接供电。

单线进出的两线制电子开关(以下简称为单火线电子开关)有着广阔的应用前景：一方面它可以直接代换家居中非常普及的墙壁开关，安装和代换都很方便；另一方面还可以方便地实现遥控或智能控制(如智能家居中的ZigBee智能开关，具有无线线遥控、触摸感应等功能)。正因为只有单线进出，在开关闭合时，开关两端电压几乎为零，电子开关的自身供电难以解决；而且由于开关所控制的负载不确定性，当负载为节能灯或LED灯具时，开关关断时会有微弱的电流流过使节能灯或LED灯具闪烁发光。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种布线方便安全、工作稳定且抗干扰的单火线信号调光电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种单火线信号调光电路，其特征在于：包括分别设置在面板开关端的信号发生器和设置在负载端的信号解析及驱动器，所述信号发生器和信号解析及驱动器分别连接火线，所述信号发生器接收到外部控制信号后将火线交流电转换为调光信号并发送至信号解析及驱动器，所述信号解析及驱动器接收调光信号并采样分析后，对输入所述信号解析及驱动器的火线交流电进行脉宽调制，所述信号解析及驱动器输出恒流电至LED灯，通过调整控制信号改变所述信号解析及驱动器输出恒流电的大小，实现对LDE灯的调光。

优选地，所述信号发生器内设有外接总控制器的通讯模块，所述通讯模块接收来自外接总控制器的控制信号，所述总控制器能够同时连接多个单火线信号调光电路的信号发生器。优选地，所述信号发生器内设有连接通讯模块的前级单片机和连接火线的斩波电路，所述斩波电路与火线之设置有零点采样器，所述零点采样器与所述前级单片机相连接。

优选地，所述斩波电路为可控硅斩波电路，所述通讯模块和所述前级单片机均外接24V稳压直流输入，所述通讯模块为RS485接口。

优选地，所述信号解析及驱动器包括采样器、后级单片机、整流滤波器和恒流稳压器，所述采样器接收所述调光信号并进行采样处理，然后输出至所述后级单片机，所述整流滤波器和恒流稳压器将火线的交流电转化为恒流稳压输出电流，并输出至LED灯。

优选地，所述调光信号经过所述采样器的采样处理后输出0～3.3V的电压信号至所述后级单片机，所述后级单片机输出相对应占空比的脉宽调制信号。

与现有技术相比，本发明的优点在于利用通过将传动的单火线开关路分为信号发生器和信号解析及驱动器，信号发生器设置于传动的86底壳面板开关内，信号解析及驱动器设置于LED灯端，传输的调光信号电压相对于传动单火线开关较高，电信号衰减越小，抗干扰能力强。当调光信号为0V时，经过信号解析及驱动器的后级单片机的脉宽调制后输出稳定的0V电压，从而解决传统单火线调光无法彻底关断的问题。利用总控制器连接并同时控制多个单火线开关电路的信号发生器，减少了开关面板和布线的数量，方便且实用。

附图说明

图1为本发明的一种单火线信号调光电路的示意框图。

图2为本发明的一种单火线信号调光电路中信号发生器的示意框图。

图3为本发明的一种单火线信号调光电路中信号解析及驱动器的示意框图。

图4为本发明的一种单火线信号调光电路中调光信号的波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1的一种单火线信号调光电路，包括分别设置在面板开关端的信号发生器1和设置在负载端的信号解析及驱动器2，信号发生器1和信号解析及驱动器2相连接，信号发生器1和信号解析及驱动器2分别连接火线，信号发生器1还外接总控制器3，总控制器3输出控制信号至信号发生器1，总控制器3能够同时连接多个单火线信号调光电路，节省了装修过程中开关面板和布线的安装。信号发生器1内设有接收控制信号的通讯模块，信号发生器1根据控制信号将火线交流电进行斩波处理后得到调光信号，调光信号的电压有效值范围在0～220V内，解析及驱动器2接收到调光信号后对火线的电信号进行脉宽调制，脉宽调制的占空比根据调光信号的大小调节，脉宽调制后的恒流输出驱动LED灯，实现调光信号对LED灯发光的调节。

如图2所示的信号发生器1的逻辑示意框图，信号发生器1还包括连接通讯模块的前级单片机12和连接火线的斩波电路14，本实施例中，信号发生器1内的通讯模块为RS485接口11，外接RS485A线和RS485B线至总控制器3，当总控制器3通过RS485A线和RS485B线输出编码，多个单火线信号调光电路的信号发生器1接收后，对应编码的信号发生器1识别并且获得控制信号，控制信号传输至前级单片机12处理，可控硅与火线之间设置有连接前级单片机12的零点采样器13，零点采样器13同时与前级单片机12相连接。火线交流电每次经过零点电压时，零点采样器13发送一个指示信号至前级单片机12，前级单片机12将该周期性的指示信号结合控制信号，产生一个延迟信号发送至斩波电路，最终实现每过零电压即发送延迟信号至斩波电路14的输出，使斩波电路14输出火线的正弦波形的电信号斩去过零点后的延迟时间段的电压波形，优选地，本实施例中斩波电路14为可控硅斩波电路，如图4所示为调光信号的波形示意图，T为火线交流电的周期，t0为延迟时间，调光信号的每个周期T内的0～t0和T/2～T/2+t0的电压信号被斩去，通过控制信号调节延迟时间t0的大小，实现调节输出调光信号电压的有效值，此时调光信号的电压有效值范围为0～220V。

进一步的，前级单片机12和RS485接口11均外接24V恒压电源。

进一步的，斩波电路可以替换为MOS管斩波电路。

进一步的，信号发生器1内的通讯模块为无线模块，可以为Zigbee接收器或WiFi接收器或Z-Wave接收器。

如图2所示的一种单火线信号调光电路中信号解析及驱动器2，包括采样器21、后级单片机22、整流滤波器23和恒流稳压器24，采样器21接收信号发生器1产生的调光信号，经过采样处理后输入至后级单片机22，整流滤波器23和恒流稳压器24连接火线和零线并将220V的交流电压转化为恒流输出，恒流稳压器24还与后级单片机22相连接，恒流稳压器24的输出端与LED灯相连接。

采样器21内依次设有整流电路、分压电路、滤波电路和积分采样电路，将电压有效值在0～220V区间内的调光信号转换为0～3.3V区间内的电信号，后级单片机22接收到0～3.3V区间内的输入电信号后根据该电信号大小与3.3V的比例，经过后级单片机22的运算实现后级单片机22输出对应比例大小的脉宽调制信号，脉宽调制信号传输至恒流稳压器24，恒流稳压器24根据脉宽调制信号的占空比调整恒流输出的大小，从而调节输出至LED的电流大小，实现对LED灯的调光。

进一步的，采样器21的精度采用12位，提高电信号的采集精度。

通过将传动的单火线开关路分为信号发生器1和信号解析及驱动器2，信号发生器1设置于传动的86底壳面板开关内，信号解析及驱动器2设置于LED灯端，两者之间传输有效值在0～220V区间内的调光信号，因此在传输的调光信号电压相对于传动单火线开关较高，电信号衰减越小，抗干扰能力强。

当调光信号为0V时，经过信号解析及驱动器2的后级单片机22的脉宽调制后输出稳定的0V电压，从而解决传统单火线调光无法彻底关断的问题。利用总控制器3连接实现同时控制多个单火线开关电路的信号发生器1，减少了开关面板和布线的数量，方便且实用。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单火线信号调光电路，其特征在于：包括分别设置在面板开关端的信号发生器(1)和设置在负载端的信号解析及驱动器(2)，所述信号发生器(1)和信号解析及驱动器(2)分别连接火线，所述信号发生器(1)接收到外部控制信号后将火线交流电转换为调光信号并发送至信号解析及驱动器(2)，所述信号解析及驱动器(2)接收调光信号并采样分析后，对输入所述信号解析及驱动器(2)的火线交流电进行脉宽调制，所述信号解析及驱动器(2)输出恒流电至LED灯，通过调整控制信号改变所述信号解析及驱动器(2)输出恒流电的大小，实现对LDE灯的调光。

2.如权利要求1所述的一种单火线信号调光电路，其特征在于：所述信号发生器(1)内设有外接总控制器(3)的通讯模块，所述通讯模块接收来自外接总控制器(3)的控制信号，所述总控制器(3)能够同时连接多个单火线信号调光电路的信号发生器(1)。

3.如权利要求2所述的一种单火线信号调光电路，其特征在于：所述信号发生器(1)内设有连接通讯模块的前级单片机(12)和连接火线的斩波电路(14)，所述斩波电路(14)与火线之设置有零点采样器(13)，所述零点采样器(13)与所述前级单片机(12)相连接。

4.如权利要求3所述的一种单火线信号调光电路，其特征在于：所述斩波电路(14)为可控硅斩波电路，所述通讯模块和所述前级单片机(12)均外接24V稳压直流输入，所述通讯模块为RS485接口(11)。

5.如权利要求1所述的一种单火线信号调光电路，其特征在于：所述信号解析及驱动器(2)包括采样器(21)、后级单片机(22)、整流滤波器(23)和恒流稳压器(24)，所述采样器(21)接收所述调光信号并进行采样处理，然后输出至所述后级单片机(22)，所述整流滤波器(23)和恒流稳压器(24)将火线交流电转化为恒流稳压输出电流，并输出至LED灯。

6.根据权利要求5所述的单火线信号调光电路，其特征在于：所述调光信号经过所述采样器(21)的采样处理后输出0～3.3V的电压信号至所述后级单片机(22)，所述后级单片机(22)输出相对应占空比的脉宽调制信号。