CN116209119A - 一种dali调光电源负载检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种DALI调光电源负载检测电路及方法，其中，单片机子电路向LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮灯具，并同时向控制子电路输出有效电平，控制子电路将灯具的负极上的电平输出至负载检测子电路；预设占空比的数值小于100％；单片机子电路还对负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；当断开灯具时，单片机子电路还对负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；当DALI调光电源进入待机时，单片机子电路向LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具。同时单片机子电路还向控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

Description

一种DALI调光电源负载检测电路及方法

技术领域

本发明涉及LED调光电源技术领域，特别是涉及一种DALI调光电源负载检测电路及方法。

背景技术

随着科技和技术不断提升，LED调光电源也被更多人所选择，目前市面上LED有着多种调光方式。其中，DALI智能照明控制调光因具有抗干扰性强，故障信息反馈，有标准协议，有专门的认证等优点让其备受市场青睐。根据DALI协议的要求，DALI调光电源在正常运行时，DALI***必须要检测到DALI调光电源的负载状况，如负载开路了，DALI调光电源需要把开路的状态传送给DALIA***。

目前市场上大多数的做法都是在负载回路中串联电阻，然后检测负载回路中的电流大小来确定是否开路，这种检测方法存在着弊端。当DALI调光电源调光到0.01％占空比时候，电流就变成额定电流的0.01％，此时就很难检测出负载的状态，一般都要配合着LED调光电源的调光端来检测。但是使用LED调光电源的调光端来检测，会存在电源待机的时候出现LED还有余晖的现象。因此研发一种DALI调光电源负载检测电路和方法十分必要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种DALI调光电源负载检测电路及方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种DALI调光电源负载检测电路，包括：

电源子电路、LED调光子电路、单片机子电路、控制子电路和负载检测子电路；所述单片机子电路分别与所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路连接；所述LED调光子电路的一端还与所述电源子电路连接，所述LED调光子电路的另一端还与所述控制电路和灯具的负极连接；所述控制子电路还与所述负载检测子电路连接；所述电源子电路还与所述灯具的正极连接；

所述单片机子电路用于向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮所述灯具，并同时向所述控制子电路输出有效电平，所述控制子电路用于将所述灯具的负极上的电平输出至所述负载检测子电路；所述预设占空比的数值小于100％；所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；当断开灯具时，所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；当DALI调光电源进入待机时，所述单片机子电路向所述LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具；同时所述单片机子电路还向所述控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

优选地，所述灯具的负极上的电平的占空比数值的计算公式为:D₂＝1-D₁；其中D₂为所述负极上的电平的占空比数值，D₁为所述预设占空比的百分比数值。

优选地，所述电源子电路还分别与市电的火线、零线、地线和供电电压连接。

优选地，所述LED调光子电路包括：第一NMOS管、第一电阻和第二电阻；

所述第一NMOS管的漏极分别与所述灯具的负极和所述控制子电路连接；所述第一NMOS管的栅极分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一NMOS管的源极和所述电源子电路连接；所述第二电阻的另一端与所述单片机子电路连接。

优选地，所述控制子电路包括：光电耦合器和第五电阻；

所述第五电阻分别与所述光电耦合器的第一端和所述单片机子电路连接；所述光电耦合器的第二端与地线连接；所述光电耦合器的第三端与所述负载检测子电路连接；所述光电耦合器的第四端分别与所述灯具的负极和所述LED调光子电路连接。

优选地，所述负载检测子电路包括第一二极管、第六电阻和第七电阻；

所述第一二极管的阴极分别与所述第六电阻的一端和所述控制子电路连接；所述第一二极管的阳极分别与所述第六电阻的另一端和所述单片机子电路连接；所述第六电阻的另一端还与第七电阻的一端连接；所述第七电阻的另一端还与地线连接。

优选地，所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路的个数由所述灯具的负极的个数进行确定。

一种消除LED余晖的DALI调光电源负载检测方法，应用于上述DALI调光电源负载检测电路，所述方法包括：

利用单片机子电路向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮灯具，并同时向控制子电路输出有效电平；

利用控制子电路将所述灯具的负极上的电平输出至负载检测子电路；

利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；

当断开灯具时，利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；

当DALI调光电源进入待机时，利用单片机子电路向控制子电路输出无效电平，以关闭所述灯具的回路电流，以消除余晖。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种DALI调光电源负载检测电路及方法，电路包括：电源子电路、LED调光子电路、单片机子电路、控制子电路和负载检测子电路；所述单片机子电路分别与所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路连接；所述LED调光子电路的一端还与所述电源子电路连接，所述LED调光子电路的另一端还与所述控制电路和灯具的负极连接；所述控制子电路还与所述负载检测子电路连接；所述电源子电路还与所述灯具的正极连接；所述单片机子电路用于向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮所述灯具，并同时向所述控制子电路输出有效电平，所述控制子电路用于将所述灯具的负极上的电平输出至所述负载检测子电路；所述预设占空比的数值小于100％；所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；当断开灯具时，所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；当DALI调光电源进入待机时，单片机子电路向LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具。同时单片机子电路还向控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。本发明能够避免在电源待机的时候出现LED还有余晖的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的电路结构示意图；

图2为本发明实施例2提供的电路结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的电路结构示意图；

图4为本发明实施例4提供的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。

本发明的目的是提供一种DALI调光电源负载检测电路及方法，能够避免在电源待机的时候出现LED还有余晖的现象。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

图1为本发明实施例1提供的电路结构示意图，如图1所示，本发明提供了一种DALI调光电源负载检测电路，包括：

电源子电路、LED调光子电路、单片机子电路、控制子电路和负载检测子电路；所述单片机子电路分别与所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路连接；所述LED调光子电路的一端还与所述电源子电路连接，所述LED调光子电路的另一端还与所述控制电路和灯具的负极LED-1连接；所述控制子电路还与所述负载检测子电路连接；所述电源子电路还与所述灯具的正极LED+连接；

所述单片机子电路用于向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮所述灯具，并同时向所述控制子电路输出有效电平，所述控制子电路用于将所述灯具的负极上的电平输出至所述负载检测子电路；所述预设占空比的数值小于100％；所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；当断开灯具时，所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；当DALI调光电源进入待机时，所述单片机子电路向所述LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具；同时所述单片机子电路还向所述控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

其中，所述灯具的负极上的电平的占空比数值的计算公式为:D2＝1-D1；其中D2为所述负极上的电平的占空比数值，D1为所述预设占空比的百分比数值。。所述电源子电路还分别与市电的火线L、零线N、地线GNS和供电电压VCC连接。

实施例2：

如图2所示，作为实施例1中电路结构的具体细化，本实施例中***上电时，火线L、零线N通过端子连接到电源子电路，经电源子电路处理后，分别输出电压端子(灯具的正极LED+)，调光端子(灯具的负极LED-1)，供电电压VCC和地线GNS。电压端子LED+和调光端子LED-1两端接上灯具。单片机子电路输出占空比99.9％的电平通过第一电阻R1和第二电阻R2导通第一NMOS管Q1，第一NMOS管Q1将调光端子LED-1拉低至地线GNS，此时LED(灯具)灯亮。同时，单片机子电路输出有效电平(高电平信号)通过第五电阻R5导通光电耦合器U2，光电耦合器U2将调光端子LED-1上占空比0.1％(1-99.9％)的电平通过第六电阻R6和第七电阻R7分压后连接到单片机子电路的检测脚。只要单片机子电路的检测脚设置为下降沿中断检测，单片机子电路的检测脚只要有检测到下降沿，就判定DALI调光电源接通负载在工作。第一二极管D1的作用是为下降沿提供一个更快的放电回路。当断开灯具时，，单片机子电路的检测脚通过第七电阻R7拉低至地线GNS，单片机子电路的检测脚检测到无效电平(低电平信号)，就判定DALI调光电源在开路状态。只要设置最大的调光信号占空比<100％，无论DALI调光电源调光的占空比和回路的电流是多少和负载是否断开，都能检测到DALI调光电源的工作状态。当DALI调光电源进入待机时，单片机子电路输出无效电平(低电平信号)，关闭第一NMOS管Q1，灯具灭掉。但是调光端子LED-1上的电压会通过光电耦合器U2，第六电阻R6和第七电阻R7到地线GNS，灯具形成回路，灯具会微微亮起，形成余晖的现象，在夜晚的时候亮度会特别明显。当DALI调光电源进入待机时，单片机子电路向LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具。同时单片机子电路还向控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

实施例3：

如图3所示，本实施例作为实施例2的进一步改进，实施例2和本实施例的工作原理相同，只是实施例2是单路输出的DALI调光电源，本实施例是两路输出的DALI调光电源，故不再重复描述本实施例的工作原理。本实施例还可以继续增加多路输出的DALI调光电源，但工作原理都相同，故不再重复描述更多路输出的实施例。

实施例4：

如图4所示，本实施例还提供了一种消除LED余晖的DALI调光电源负载检测方法，应用于上述DALI调光电源负载检测电路及方法，所述方法包括：

步骤100：利用单片机子电路向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮灯具，并同时向控制子电路输出有效电平；

步骤200：利用控制子电路将所述灯具的负极上的电平输出至负载检测子电路；

步骤300：利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；

步骤400：当断开灯具时，利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；

步骤500：当DALI调光电源进入待机时，所述单片机子电路向所述LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具；同时所述单片机子电路还向所述控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的电路相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见电路部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，包括：

电源子电路、LED调光子电路、单片机子电路、控制子电路和负载检测子电路；所述单片机子电路分别与所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路连接；所述LED调光子电路的一端还与所述电源子电路连接，所述LED调光子电路的另一端还与所述控制电路和灯具的负极连接；所述控制子电路还与所述负载检测子电路连接；所述电源子电路还与所述灯具的正极连接；

所述单片机子电路用于向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮所述灯具，并同时向所述控制子电路输出有效电平，所述控制子电路用于将所述灯具的负极上的电平输出至所述负载检测子电路；所述预设占空比的数值小于100％；所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；当断开灯具时，所述单片机子电路还用于对所述负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；当DALI调光电源进入待机时，所述单片机子电路向所述LED调光子电路输出无效电平，以关闭灯具；同时所述单片机子电路还向所述控制子电路输出无效电平，以关闭灯具流过控制子电路中的回路电流，达到消除灯具的余晖。

2.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述灯具的负极上的电平的占空比数值的计算公式为:D₂＝1-D₁；其中D₂为所述负极上的电平的占空比数值，D₁为所述预设占空比的百分比数值。

3.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述电源子电路还分别与市电的火线、零线、地线和供电电压连接。

4.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述LED调光子电路包括：第一NMOS管、第一电阻和第二电阻；

所述第一NMOS管的漏极分别与所述灯具的负极和所述控制子电路连接；所述第一NMOS管的栅极分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一NMOS管的源极和所述电源子电路连接；所述第二电阻的另一端与所述单片机子电路连接。

5.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述控制子电路包括：光电耦合器和第五电阻；

所述第五电阻分别与所述光电耦合器的第一端和所述单片机子电路连接；所述光电耦合器的第二端与地线连接；所述光电耦合器的第三端与所述负载检测子电路连接；所述光电耦合器的第四端分别与所述灯具的负极和所述LED调光子电路连接。

6.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述负载检测子电路包括第一二极管、第六电阻和第七电阻；

所述第一二极管的阴极分别与所述第六电阻的一端和所述控制子电路连接；所述第一二极管的阳极分别与所述第六电阻的另一端和所述单片机子电路连接；所述第六电阻的另一端还与第七电阻的一端连接；所述第七电阻的另一端还与地线连接。

7.根据权利要求1所述的DALI调光电源负载检测电路，其特征在于，所述LED调光子电路、所述控制子电路和所述负载检测子电路的个数由所述灯具的负极的个数进行确定。

8.一种消除LED余晖的DALI调光电源负载检测方法，其特征在于，应用于一种如权利要求1至7中任一项所述的DALI调光电源负载检测电路，所述方法包括：

利用单片机子电路向所述LED调光子电路输出预设占空比的电平，以点亮灯具，并同时向控制子电路输出有效电平；

利用控制子电路将所述灯具的负极上的电平输出至负载检测子电路；

利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果发生信号跳变时，判定DALI调光电源接通负载在工作；

当断开灯具时，利用单片机子电路对负载检测子电路进行检测，当检测结果为无效电平，则判定DALI调光电源为开路状态；

当DALI调光电源进入待机时，利用单片机子电路向控制子电路输出无效电平，以关闭所述灯具的回路电流，以消除余晖。

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