CN203504845U - 一种通过mosfet实现交流切相的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，包括：AC-DC电源模块、信号输入模块、交流电过零检测电路、单片机、光电耦合器、MOSFET驱动电路、隔离电源；AC-DC电源模块将输入的交流市电转换为直流电源供给单片机；信号输入模块向单片机输入模拟信号或数字多路复用DMX信号；交流电过零检测电路确定交流电源过零点的同步信号并送给单片机的中断口；单片机在接收到同步信号后启动延时，延时结束后产生触发信号送入光电耦合器以驱动MOSFET驱动电路，并通过光电耦合器控制MOSFET驱动电路的切相时间；光电耦合器将低压直流与高压交流隔离；隔离电源为MOSFET驱动电路供电。该控制装置支持DMX信号和0-10V信号输入，可实现宽电压输入，调光范围广，过流短路保护，控制方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及切相调光控制领域，具体涉及一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置。
背景技术
目前，日光灯调光方式主要是通过控制双向可控硅的导通角来实现的，由于可控硅的特性，需要一个最小负载来维持续流，调光会出现闪烁。
而且，可控硅触发后，只有负载电流过零才能关断，如果触发后发生过流短路现象，不能实现快速保护，容易造成损坏。
另外，传统可控硅切相电路在连接容性负载冷启动的时候，冲击电流很大，对电网干扰较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，支持DMX信号和0-10V信号输入，可实现宽电压输入，调光范围广，过流短路保护，控制方便，以克服传统的可控硅切相调光方式存在的缺陷。
为达上述目的，本实用新型提供了一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，该控制装置包括：
AC-DC电源模块、信号输入模块、交流电过零检测电路、单片机、光电耦合器、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET驱动电路、隔离电源；
所述AC-DC电源模块，与所述单片机连接，用于将输入的交流市电转换为直流电源供给所述单片机；
所述信号输入模块，与所述单片机连接，用于向所述单片机输入模拟信号或者数字多路复用DMX信号；
所述交流电过零检测电路，与所述单片机连接，用于确定交流电源过零点的同步信号并送给所述单片机的中断口；
所述单片机，通过所述光电耦合器与所述MOSFET驱动电路连接，用于在接收到同步信号后启动延时，延时结束后产生触发信号送入所述光电耦合器以驱动所述MOSFET驱动电路，并通过所述光电耦合器控制MOSFET驱动电路的切相时间；
所述光电耦合器，连接于所述单片机与所述MOSFET驱动电路之间，用于将低压直流与高压交流隔离；
所述隔离电源，与所述MOSFET驱动电路连接，用于为所述MOSFET驱动电路供电。
优选地，所述控制装置还可包括：负载过流保护电路，连接所述MOSFET驱动电路与所述单片机，用于采集负载电流信号并反馈到单片机的ADC端口，以便于若超过设定的参考电压，则由所述单片机关闭MOSFET驱动电路的控制信号。
优选地，所述单片机进一步包括互相连接的DMX控制模块和模拟调光模块，该DMX控制模块用于通过RS485通讯电路接收DMX512信号并进行解码，该模拟调光模块用于接收0-10V模拟信号，以实现0-100％切相。
上述技术方案的有益技术效果在于：
与现有技术相比，本实用新型支持DMX信号和0-10V模拟信号两种接口输入，能设置前沿切相和后沿切相，可以控制任何兼容市电供电的灯具，调光范围0-100％输出，没有最小负载要求，软启动开机减小对电网的影响，即软启动可减小冲击电流，并具有负载过流短路保护功能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的一种MOSFET实现交流切相的控制装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的单片机的功能结构方框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，支持DMX（Digital Multiplexer，数字多路复用）信号和0-10V信号输入，可实现宽电压输入，调光范围广，过流短路保护，控制方便，以克服传统的可控硅切相调光方式存在的缺陷。
图1是本实用新型实施例的一种MOSFET实现交流切相的控制装置的结构示意图。本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现，如图1所示：该通过MOSFET实现交流切相的控制装置包括：
交流电过零检测电路、MOSFET驱动电路、单片机、AC-DC电源模块、隔离电源、负载过流保护电路、DMX/0-10V信号输入模块；
该AC-DC电源模块，与单片机连接，用于将输入的交流市电转换为直流电源供给该单片机；
该信号输入模块，与单片机连接，用于向该单片机输入例如0-10V模拟信号或者数字多路复用DMX信号；
该交流电过零检测电路，与单片机连接，用于确定交流电源过零点的同步信号并送给单片机中断口；
该单片机，通过光电耦合器与MOSFET驱动电路连接，用于在接收到该同步信号后启动延时，延时结束后产生触发信号送入光电耦合器以驱动该MOSFET驱动电路，并通过光电耦合器控制MOSFET驱动电路的切相时间；
光电耦合器，连接于该单片机与该MOSFET驱动电路之间，用于将低压直流与高压交流隔离；
该隔离电源，与该MOSFET驱动电路连接，用于为该MOSFET驱动电路供电。
进一步地，该控制装置还可包括负载过流保护电路，其连接MOSFET驱动电路与单片机，用于采集负载电流信号并反馈到单片机的ADC端口，以便于若超过设定的参考电压，则由单片机关闭MOSFET驱动电路的控制信号。
图2是本实用新型实施例的单片机的功能结构方框图。如图2所示，进一步地，该单片机较佳地包括DMX控制模块和模拟调光模块，该DMX控制模块用于通过RS485通讯电路接收DMX512信号并进行解码，该模拟调光模块的输入采用0-10V模拟信号，以实现0-100％切相。
结合参阅图1和图2，该通过MOSFET实现交流切相的控制装置的工作原理或过程如下：
本实用新型实施例的AC-DC电源模块输出直流供电电源，交流电过零检测电路将交流电零点的信号同步送入单片机中断口，以此为基础，单片机控制触发信号的脉宽并通过光电耦合器控制MOSFET的切相时间，DMX512信号经过RS485通讯电路输入至单片机解码，模拟调光输入采用0-10V模拟信号，实现0-100％切相，光电耦合器将低压直流与高压交流隔离，隔离电源为MOSFET驱动电路供电，过流保护电路采集负载电流信号并反馈到单片机ADC端口，若超过设定的参考电压，则单片机关闭MOSFET的控制信号。
本实用新型实施例的优点在于：
本实用新型支持模拟调光输入模块和DMX信号两种接口输入，模拟调光输入采用0-10V模拟信号，DMX信号接口接受DMX512信号经过RS485通讯电路输入至单片机解码，实现调光范围0-100％输出，可设置前沿切相和后沿切相两种方式以满足不同的负载，没有最低负载要求，具有过流短路快速保护功能。
以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，其特征在于，该控制装置包括：
AC-DC电源模块、信号输入模块、交流电过零检测电路、单片机、光电耦合器、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET驱动电路、隔离电源；
所述AC-DC电源模块，与所述单片机连接，用于将输入的交流市电转换为直流电源供给所述单片机；
所述信号输入模块，与所述单片机连接，用于向所述单片机输入模拟信号或者数字多路复用DMX信号；
所述交流电过零检测电路，与所述单片机连接，用于确定交流电源过零点的同步信号并送给所述单片机的中断口；
所述单片机，通过所述光电耦合器与所述MOSFET驱动电路连接，用于在接收到同步信号后启动延时，延时结束后产生触发信号送入所述光电耦合器以驱动所述MOSFET驱动电路，并通过所述光电耦合器控制MOSFET驱动电路的切相时间；
所述光电耦合器，连接于所述单片机与所述MOSFET驱动电路之间，用于将低压直流与高压交流隔离；
所述隔离电源，与所述MOSFET驱动电路连接，用于为所述MOSFET驱动电路供电。
2.根据权利要求1所述的一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：
负载过流保护电路，连接所述MOSFET驱动电路与所述单片机，用于采集负载电流信号并反馈到单片机的ADC端口，以便于若超过设定的参考电压，则由所述单片机关闭MOSFET驱动电路的控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的一种通过MOSFET实现交流切相的控制装置，其特征在于，所述单片机包括互相连接的DMX控制模块和模拟调光模块，该DMX控制模块用于通过RS485通讯电路接收DMX512信号并进行解码，该模拟调光模块用于接收0-10V模拟信号，以实现0-100％切相。
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