本實(shí)用新型屬于調(diào)光控制電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種射頻調(diào)光器，尤其是一種采用單火線供電模式的射頻調(diào)光器。

背景技術(shù)：

調(diào)光單片機(jī)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，市場(chǎng)上最常見的調(diào)光器多數(shù)是采用相控調(diào)光操作，且現(xiàn)有支持單火線供電。相控調(diào)光單片機(jī)是按照亮度的要求以不同的相位角對(duì)電源的正弦電壓波進(jìn)行切割，從而改變輸出電壓的有效值以調(diào)節(jié)燈具的亮度。按照切割的方法又可分為前沿相控調(diào)光以及后沿相控調(diào)光，前沿相控調(diào)光采用的調(diào)節(jié)器件為可控硅，后沿相控調(diào)光都采用IGBT晶體管。而不管前沿相控還是后沿相控，切割正弦波后就會(huì)通過電路產(chǎn)生高次諧波，這種高次諧波將會(huì)干擾和影響電源系統(tǒng)或影響其他的電子設(shè)備的工作。

目前市面上的多數(shù)調(diào)光產(chǎn)品均是采用電位器調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行調(diào)光操作，雖調(diào)光精確，但在某些場(chǎng)合還是多有不便。而采用紅外遙控的方式進(jìn)行調(diào)光，遙控器與調(diào)光器必須直線相對(duì)，中間不能有任何遮擋物，調(diào)光方式也是依然不能滿足靈活多變的要求。缺乏支持單火線供電方式更是讓調(diào)光器難以快速普及并替換傳統(tǒng)的開關(guān)盒。并且在針對(duì)大功率燈具時(shí)，缺乏有利的功率限制保護(hù)措施，在過流的情況下容易將可控硅或者IGBT晶體管燒毀，導(dǎo)致電路工作癱瘓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種采用單火線供電模式的射頻調(diào)光器，

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種采用單火線供電模式的射頻調(diào)光器，包括單片機(jī)、供電模塊，以及均與單片機(jī)相交互的驅(qū)動(dòng)電路和射頻模塊；單片機(jī)的信號(hào)輸入端還與過零檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連；火線的漏電流接供電模塊的輸入端，供電模塊的+10V直流輸出端接驅(qū)動(dòng)電路，+3.3V直流輸出端分別接單片機(jī)和射頻模塊。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于：

所述調(diào)光電路上還連接有取樣電路，取樣電路的輸出端與單片機(jī)相連，取樣電路的電源輸入端接供電模塊的+3.3V直流輸出端。

所述單片機(jī)采用STMBL152C單片機(jī)，射頻模塊采用SI4432-M1模塊，SI4432-M1模塊的SDO、SDI、SCK、IRQ、SDN以及CS端口均與STMBL152C單片機(jī)的I/O接口掛接。

所述供電模塊報(bào)交直流轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器，交直流轉(zhuǎn)換器的輸入端接火線漏電流，輸出端經(jīng)電感L1接穩(wěn)壓器的輸入端，穩(wěn)壓器的Vin為+10V直流輸出端，Vout為+3.3V輸出端。

所述過零檢測(cè)電路電阻R15、電阻R16和二極管D2，火線端交流電流通過雙向觸發(fā)二極管D6后，接串聯(lián)的等值電阻R15和電阻R16的一側(cè)，電阻R16的另一側(cè)分別接二極管D2的陽(yáng)極、電容C18的一側(cè)以及單片機(jī)的信號(hào)輸入端；二極管D2的陰極接供電模塊的+3.3V直流輸出端，電容C18的另一側(cè)接地。

所述調(diào)光電路包括兩個(gè)IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4；IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的門極分別通過電阻R31和電阻R32與驅(qū)動(dòng)電路相連，集電極分別接火線AO-L和火線AI-L，發(fā)射極分別通過電阻R1和電阻R2接地。

所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片TC4426，驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的VDD接供電模塊的+10V直流輸出端，IGBT晶體管Q1的門極通過電阻R31接驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳OUTB，IGBT晶體管Q4的門極通過電阻R32接驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳OUTA；驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳INB和引腳INA將信號(hào)OUT輸出值單片機(jī)對(duì)應(yīng)的輸入端。

所述取樣電路包括運(yùn)放U5、運(yùn)放U2以及，運(yùn)放U5和運(yùn)放U2的正向輸入端分別與IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q2的發(fā)射極相連，反向輸出端分別通過電阻R24和電阻R26接地；運(yùn)放U5的輸出端分兩路，一路接肖特基二極管D9的第一陽(yáng)極；另一路接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接運(yùn)放U5的反相輸入端；運(yùn)放U2的輸出端分三路，第一路接肖特基二極管D9的第二陽(yáng)極；第二路接電阻R25的一端，電阻R25的另一端接運(yùn)放U2的反相輸入端；第三路接電阻R34的一端，電阻R34的另一端分為兩路，一路通過電容C14接地，另一路接單片機(jī)的信號(hào)輸入端；肖特基二極管D9的陰極接電阻R30的一端，電阻R30的另一端分為三路，第一路桶電阻R28接地，第二路接三極管Q5的基極，第三路接三極管Q6的基極；三極管Q5和三極管Q6的發(fā)射極均接地，集電極分別接IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的門極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型采用單火線供電，控制電路的供電部分直接從火線供給，無需零線，便可維持單片機(jī)以及無線接收模塊的正常工作。同時(shí)，采用868MHz射頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)操控，具有操控距離遠(yuǎn)，能穿越障礙物，抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，一機(jī)可配對(duì)多支遙控，實(shí)際操控方式靈活多變。本實(shí)用新型由單片機(jī)直接發(fā)送信號(hào)控制IGBT晶體管對(duì)電源正弦波進(jìn)行切割，采用前沿相控，調(diào)光精確，干擾較小，待機(jī)功耗低，經(jīng)久耐用。本實(shí)用新型具有功率限制保護(hù)功能，偵測(cè)到功率超出預(yù)定值時(shí)自動(dòng)切斷電路。本實(shí)用新型的工作電壓幅度大AC 60-260V均可工作正常同時(shí)，能夠接入翹板開關(guān)實(shí)現(xiàn)雙模式控制；最后，本實(shí)用新型無線收發(fā)中繼功能開啟后可以自動(dòng)為遙控范圍內(nèi)的同類產(chǎn)品協(xié)調(diào)通信，增加遙控距離。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型整體電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參見圖1，本實(shí)用新型包括單片機(jī)、供電模塊，以及均與單片機(jī)相交互的驅(qū)動(dòng)電路和射頻模塊；單片機(jī)的信號(hào)輸入端還與過零檢測(cè)電路的信號(hào)輸出端相連；火線的漏電流接供電模塊的輸入端，供電模塊的+10V直流輸出端接驅(qū)動(dòng)電路，+3.3V直流輸出端分別接單片機(jī)和射頻模塊。調(diào)光電路上還連接有取樣電路，取樣電路的輸出端與單片機(jī)相連，取樣電路的電源輸入端接供電模塊的+3.3V直流輸出端。

如圖2所示，單片機(jī)采用STMBL152C單片機(jī)，射頻模塊采用SI4432-M1模塊，SI4432-M1模塊的SDO、SDI、SCK、IRQ、SDN以及CS端口均與STMBL152C單片機(jī)的I/O接口掛接。SI4432-M1模塊的工作頻率為868MHz，該頻段使用設(shè)備相對(duì)較少，干擾也少，相對(duì)與其他頻段更加可靠，該模塊的SDO,SDI,SCK,以及IRQ,SDN和CS端口直接與單片機(jī)的I/O掛接，通過程序進(jìn)行信號(hào)的接收或者發(fā)射。電路構(gòu)架十分精簡(jiǎn)。

如圖3所示，供電模塊報(bào)交直流轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器，交直流轉(zhuǎn)換器的輸入端接火線漏電流，輸出端經(jīng)電感L1接穩(wěn)壓器的輸入端，穩(wěn)壓器的Vin為+10V直流輸出端，Vout為+3.3V輸出端。由于是采用單火線供電，供電方式與常規(guī)的供電方式不同。在安裝好燈具的前提下，交流電正半周的電流走向順序?yàn)椋夯鹁€輸入二極管D7、電阻R3二極管D1以及電容C1，然后經(jīng)過參考地，再由電阻R1與IGBT晶體管Q1流經(jīng)火線輸出燈泡至零線；負(fù)半周的電流走向順序?yàn)椋簾艟咧炼O管D8，然后由電阻R3、二極管D1、電容C1經(jīng)參考地，再?gòu)碾娮鑂2、IGBT晶體管Q4至火線輸入接口流走。因此，在燈具沒有點(diǎn)亮的前提下，該電源系統(tǒng)也依然能夠通過燈具本體的漏電流進(jìn)行供電，維持整個(gè)系統(tǒng)的供電正常。在濾波電容C1時(shí)刻有經(jīng)受充電的情況下，后端的由LNK304N組成的開關(guān)電源電路即可正常運(yùn)作。該電路產(chǎn)生的10V電壓為驅(qū)動(dòng)芯片TC4426提供電源，同時(shí)經(jīng)過BL1117穩(wěn)壓器穩(wěn)壓為3.3V的電壓為系統(tǒng)中的運(yùn)放，單片機(jī)以及射頻模塊提供有效穩(wěn)定的供電。

如圖3所示，過零檢測(cè)電路電阻R15、電阻R16和二極管D2，火線端交流電流通過雙向觸發(fā)二極管D6后，接串聯(lián)的等值電阻R15和電阻R16的一側(cè)，電阻R16的另一側(cè)分別接二極管D2的陽(yáng)極、電容C18的一側(cè)以及單片機(jī)的信號(hào)輸入端；二極管D2的陰極接供電模塊的+3.3V直流輸出端，電容C18的另一側(cè)接地。

過零檢測(cè)信號(hào)是火線端交流電流通過D6進(jìn)行整流后經(jīng)由等值串聯(lián)電阻R8,R9限流，在3.3V反接1N4148下，產(chǎn)生的100Hz信號(hào)經(jīng)ZERO口輸入給單片機(jī)，交流電無論在正負(fù)半周，每經(jīng)過一次零點(diǎn)時(shí)均給單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào)。根據(jù)調(diào)光需求值的不同，單片機(jī)在輸出端口OUT端有規(guī)律的提供高電平脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)IC對(duì)Q1及Q4兩晶體管做快速的開關(guān)動(dòng)作，以達(dá)到切割正弦波的有效波形，改變提供電能的有效值。

如圖3所示，調(diào)光電路包括兩個(gè)IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4；IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的門極分別通過電阻R31和電阻R32與驅(qū)動(dòng)電路相連，集電極分別接火線AO-L和火線AI-L，發(fā)射極分別通過電阻R1和電阻R2接地。驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)芯片TC4426，驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的VDD接供電模塊的+10V直流輸出端，IGBT晶體管Q1的門極通過電阻R31接驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳OUTB，IGBT晶體管Q4的門極通過電阻R32接驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳OUTA；驅(qū)動(dòng)芯片TC4426的引腳INB和引腳INA將信號(hào)OUT輸出值單片機(jī)對(duì)應(yīng)的輸入端。

如圖3所示，取樣電路包括運(yùn)放U5、運(yùn)放U2以及，運(yùn)放U5和運(yùn)放U2的正向輸入端分別與IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q2的發(fā)射極相連，反向輸出端分別通過電阻R24和電阻R26接地；運(yùn)放U5的輸出端分兩路，一路接肖特基二極管D9的第一陽(yáng)極；另一路接電阻R23的一端，電阻R23的另一端接運(yùn)放U5的反相輸入端；運(yùn)放U2的輸出端分三路，第一路接肖特基二極管D9的第二陽(yáng)極；第二路接電阻R25的一端，電阻R25的另一端接運(yùn)放U2的反相輸入端；第三路接電阻R34的一端，電阻R34的另一端分為兩路，一路通過電容C14接地，另一路接單片機(jī)的信號(hào)輸入端；肖特基二極管D9的陰極接電阻R30的一端，電阻R30的另一端分為三路，第一路桶電阻R28接地，第二路接三極管Q5的基極，第三路接三極管Q6的基極；三極管Q5和三極管Q6的發(fā)射極均接地，集電極分別接IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的門極。

取樣電路的主要功能是在于檢測(cè)通過電流的大小，時(shí)時(shí)偵測(cè)流經(jīng)IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的電流，以做到保護(hù)這兩顆作為整個(gè)系統(tǒng)正常工作的主要核心器件不會(huì)因?yàn)檫^流燒毀等情況發(fā)生。此電路分別在IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4的回路中串聯(lián)高精度的微值電阻0.05歐的電阻R1和電阻R2。正半周電阻R1端的分壓經(jīng)過運(yùn)放U5的放大后經(jīng)肖特基二極管D9反饋到回路中控制三極管Q5和三極管Q6的開關(guān)，由圖中可以明顯看出，三極管Q5和三極管Q6導(dǎo)通則IGBT晶體管Q1和IGBT晶體管Q4截止，電流自動(dòng)切斷。該電路為對(duì)稱式設(shè)計(jì)，分別偵測(cè)正負(fù)半周的反饋值，并有輸出一路給單片機(jī)的ADC1腳，方便單片機(jī)對(duì)其值進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。

本實(shí)用新型的原理：

本實(shí)用新型為單線制供電模式，按鍵射頻遙控實(shí)現(xiàn)無極調(diào)光，并且采用單片機(jī)控制對(duì)IGBT晶體管進(jìn)行前沿相控調(diào)光，無閃爍無噪聲。一定程度上減小了對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的EMI干擾。本實(shí)施例中供電模塊采用的是以LNK304為主控IC組建的開關(guān)電源電路。外圍電路簡(jiǎn)單元件少并且輸出穩(wěn)定，單片機(jī)供電采用BL1117穩(wěn)壓IC實(shí)現(xiàn)3.3V的電壓輸出，以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)及射頻模塊供電正常。無線電路采用的是SI4432-M1射頻模塊，其兼?zhèn)浒l(fā)送與接收的功能，在必要的時(shí)候可以做為中繼器使用，使多個(gè)調(diào)光器相互串聯(lián)協(xié)調(diào)通信，大幅度增大遙控的距離。相控電路采用了兩顆SPB20N60C的IGBT晶體管分別控制正相和反相波形的切割。根據(jù)過零檢測(cè)電路提供的參考時(shí)間點(diǎn)，單片機(jī)提供準(zhǔn)確的輸出時(shí)序波形控制晶體管開關(guān)實(shí)現(xiàn)前沿相控調(diào)光。對(duì)比市面上的后沿調(diào)光，該電路的調(diào)光方式可以一定程度上減小切割正弦波所產(chǎn)生的高次諧波，以減小對(duì)電源網(wǎng)絡(luò)的污染。取樣及過流檢測(cè)保護(hù)電路通過檢測(cè)采樣電阻產(chǎn)生的分壓經(jīng)過運(yùn)放放大后反饋至晶體管的控制腳，當(dāng)電流時(shí)能迅速切斷晶體管的輸入，使得電路即時(shí)切斷照明線路，防止燒毀晶體管。

以上內(nèi)容僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。