專利名稱：智能后沿調(diào)光控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能后沿調(diào)光控制器技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明專利涉及調(diào)光器，主要是指一種智能純硬件的后沿調(diào)光器，同時具有前沿調(diào)光功能，適用于阻性、感性、容性負(fù)載，并且適用于具有SPI總線的智能調(diào)光系統(tǒng)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)調(diào)光器采用可控硅，是前沿調(diào)光器，不能在容性負(fù)載時正常工作，目 前已有的后沿調(diào)光器，多數(shù)是獨立工作的單一調(diào)光器，不能用于智能調(diào)光系統(tǒng)， 還有的后沿調(diào)光器是使用了單片機(jī)實現(xiàn)的，開發(fā)周期長，成本高。本發(fā)明的后 沿調(diào)光器，是完全由硬件實現(xiàn)的，既可以后沿調(diào)光，又可以前沿調(diào)光，可以在 阻性、感性、容性負(fù)載下工作，既適用于任何一種負(fù)載。并且可以與任何具有SPI總線的智能調(diào)光系統(tǒng)直接連接，組成智能調(diào)光系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種純硬件的調(diào)光器，可實現(xiàn)連接在SPI總線上工作，還可以由多個該調(diào)光器組成智能調(diào)光系統(tǒng)，并且可以工作在任何一種負(fù)載，實 現(xiàn)寬范圍負(fù)載的智能調(diào)光系統(tǒng)。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是這種智能后沿調(diào)光控制器包括PCB板金手指接口、 SPI信號解碼單元、后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元、過零信號檢測單元、過 零信號輸入接口、負(fù)載輸出接口、開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單元、功 率輸出單元、過流保護(hù)單元，其中后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元分別經(jīng)SPI信號 解碼單元接PCB板金手指接口，經(jīng)過零信號檢測單元接過零信號輸入接口和負(fù) 載輸出接口，經(jīng)開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單元、功率輸出單元、過流 保護(hù)單元接過零信號輸入接口和負(fù)載輸出接口 。該技術(shù)方案還包括所述開/關(guān)時序鎖存單元包括時鐘單元。所述功率輸出單元由M0S/IGBT管和橋組成。所述SPI信號解碼單元(純硬件智能指令解讀/翻譯單元)包括芯片U6和 U4，智能燈光控制系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)光比率數(shù)據(jù)信號接到U6的2腳、啟動信號接到 U6的1腳、智能燈光控制系統(tǒng)發(fā)出的時鐘通過芯片U2-B和U3-E接到U6的3腳; 所述的U4芯片1腳所用的時鐘信號由U2-D和U2-E組成的時鐘單元產(chǎn)生；所 述過零信號檢測單元包括Ul和U2-A，過零信號由U2-A的2腳輸出。所述前沿/后沿調(diào)光轉(zhuǎn)換單元由接口 J4完成，當(dāng)J4在開關(guān)K1的位置，艮口， J4的腳3和腳5連接，同時J4的腳6和腳4連接時，是后沿調(diào)光狀態(tài)；當(dāng)J4 在開關(guān)K2的位置，既，J4的腳3和腳l連接，同時J4的腳2和腳4連接時， 是前沿調(diào)光狀態(tài)；前/后沿狀態(tài)及導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)鎖存由芯片Ull完成，后沿控 制時的過零導(dǎo)通信號由Ull的1腳輸入，后沿控制時由U6和U4解讀產(chǎn)生的關(guān) 斷信號由U11的2， 3腳輸入，鎖存后的導(dǎo)通/關(guān)斷信號在U11的4腳輸出。所述后沿調(diào)光器的高/低壓隔離單元由芯片U10完成，隔離后的開/關(guān)調(diào)光 信號由U10的6腳輸出到功率單元的控制端。所述后沿調(diào)光器的功率輸出單元(功率驅(qū)動單元)采用的是橋式單元和單 個M0S管(或IGBT管)組成的，實現(xiàn)了由單一 M0S管(或IGBT管)控制驅(qū)動 正弦波的正負(fù)二個半周，實現(xiàn)了低成本和占用空間小。所述后沿調(diào)光器具有過流、短路保護(hù)，過流保護(hù)由F1實現(xiàn)，并且具有自恢 復(fù)功能；短路保護(hù)由智能燈光控制系統(tǒng)中的保險絲實現(xiàn)，使用的是專門保護(hù)MOS 管或IGBT管的速熔保險。本發(fā)明具有的有益效果可以在不改動原有調(diào)光系統(tǒng)的前提下，實現(xiàn)與各智能連接，組成智能調(diào)光系統(tǒng)，可以對阻性、感性、容性負(fù)載進(jìn)行調(diào)光。

圖l是本發(fā)明的電路框圖，共有9個單元，3個接口。 3個接口是1 PCB 板金手指接口 (也叫內(nèi)存條接口)， 12備用排線接口是(J3)， 5/6共用一個接 口 (Jl)， 9個單元是2內(nèi)部時鐘單元(由U2-D、 U2-E、 U2-F組成)，3開/關(guān) 時序鎖存單元(由Ull-A實現(xiàn))，4高/低壓隔離單元(由U10完成)，7 M0S/IGBT 管，8橋，9過零信號檢測單元(由Ul完成)，11 SPI信號解碼單元(由U4、 U6實現(xiàn))，13過流保護(hù)單元(由F1完成)，14后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元(由 J4實現(xiàn))。圖2是圖1的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明如圖所示，這種智能后沿調(diào)光器用于接收智能調(diào)光控制系統(tǒng)發(fā)出的各種調(diào) 光指令，例如按系統(tǒng)發(fā)出的指令對負(fù)載進(jìn)行單一開/關(guān)、按系統(tǒng)發(fā)出的指令在 一定調(diào)光比率下開/關(guān)、按系統(tǒng)發(fā)出的指令由一個初始調(diào)光比率自動按一定速率 調(diào)光到指定調(diào)光比率、按系統(tǒng)發(fā)出的指令由一個確定的開通調(diào)光比率自動按一 定速率降低到關(guān)狀態(tài)、還可以按系統(tǒng)發(fā)出的指令進(jìn)行各種調(diào)光比率各種速率的 由低到高以及由高到低的不同組合的變化性調(diào)光，既可以連續(xù)調(diào)光，又可以跳 躍閃爍調(diào)光。智能后沿調(diào)光控制器與外部有3個物理接口，由于備用排線接口是(J3) 12是PCB板金手指接口 1的備用接口，因此，按功能分是2個接口； l是工作 電源和數(shù)字通信接口， +5￥和+12￥工作電源由1輸入，SPI總線也是由1與外部智能控制系統(tǒng)連接的，這個接口是低壓接口； (5、 6)是在J1上，5是被控制的 照明電路的過零信號輸入，6是對被控制負(fù)載的輸出，為負(fù)載提供相電壓，這個 接口是高壓/功率接口。過零信號在J3輸入到過零信號檢測單元，當(dāng)過零點到來時，產(chǎn)生一個過零 脈沖，該脈沖在后沿調(diào)光時是開功能，使M0S/IGBT管導(dǎo)通，在前言調(diào)光時是關(guān) 功能，使M0S/IGBT管關(guān)斷；使用哪個功能，由J4決定。智能調(diào)光系統(tǒng)對后沿智能調(diào)光器發(fā)出的指令輸入到SPI總線信號解碼單元， 由U6對數(shù)字信號進(jìn)行鎖存并譯碼，U4按照收到的指令決定何時給出關(guān)斷脈沖(后沿控制時)或開通脈沖(前沿控制時)。過零脈沖和譯碼后的到時脈沖同時送到J4后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元， 經(jīng)過轉(zhuǎn)換的二個脈沖再送到開/關(guān)時序鎖存單元鎖存，產(chǎn)生對M0S/IGBT的控制 信號，該信號要通過高/低壓隔離單元后才輸入到M0S/IGBT管。為了節(jié)省空間和減少成本，使用一個MOS/IGBT管實現(xiàn)正負(fù)2個半周的控制， 在功率輸出單元加入了橋，實現(xiàn)了單個M0S/IGBT管控制2個半周的輸出。本發(fā)明還具有過流保護(hù)功能，是由過流保護(hù)單元的Fl實現(xiàn)的，該F1具有 自恢復(fù)功能，當(dāng)過流解除后，可以自動恢復(fù)到工作狀態(tài)。本發(fā)明的短路保護(hù)功能，是在系統(tǒng)中實現(xiàn)的，在系統(tǒng)的保險絲位置，使用 M0S/IGBT管短路保護(hù)專用的速熔保險絲實現(xiàn)的。
權(quán)利要求1、一種智能后沿調(diào)光控制器，其特征是包括PCB板金手指接口、SPI信號解碼單元、后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元、過零信號檢測單元、過零信號輸入接口、負(fù)載輸出接口、開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單元、功率輸出單元、過流保護(hù)單元，其中后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元分別經(jīng)SPI信號解碼單元接PCB板金手指接口，經(jīng)過零信號檢測單元接過零信號輸入接口和負(fù)載輸出接口，經(jīng)開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單元、功率輸出單元、過流保護(hù)單元接過零信號輸入接口和負(fù)載輸出接口。
2、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述開/關(guān)時序鎖 存單元包括時鐘單元。
3、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述功率輸出單元 由MOS/IGBT管和橋組成。
4、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述SPI信號解碼 單元包括芯片U6和U4，其中智能燈光控制系統(tǒng)發(fā)出的調(diào)光比率數(shù)據(jù)信號接到 U6的(2)腳，啟動信號接到U6的(1)腳；所述智能燈光控制系統(tǒng)發(fā)出的時鐘 通過芯片U2-B和U3-E接到U6的(3)腳；所述的U4芯片(1)腳所用的時鐘 信號由U2-D和U2-E組成的時鐘單元產(chǎn)生；所述過零信號檢測單元包括芯片Ul 和U2-A，過零信號由U2-A的(2)腳輸出。
5、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述后沿控制/前 沿控制轉(zhuǎn)換單元包括接口 J4，當(dāng)J4在開關(guān)K1的位置，J4的腳(3)和腳(5) 連接，同時J4的腳(6)和腳(4)連接時，是后沿調(diào)光狀態(tài)；當(dāng)J4在開關(guān)K2 的位置，J4的腳(3)和腳(1)連接，同時J4的腳(2)和腳(4)連接時，是 前沿調(diào)光狀態(tài)；前/后沿狀態(tài)及導(dǎo)通/關(guān)斷狀態(tài)鎖存包括芯片U11，后沿控制時的 過零導(dǎo)通信號由U11的(1)腳輸入，后沿控制時由芯片U6和U4解讀產(chǎn)生的關(guān)斷信號由Ull的(2) (3)腳輸入，鎖存后的導(dǎo)通/關(guān)斷信號在U11的(4)腳輸出。
6、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述高/低壓隔離 單元包括芯片UIO，隔離后的開/關(guān)調(diào)光信號由U10的(6)腳輸出到功率單元的 控制端。
7、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述功率輸出單元 由橋式單元和單個MOS管或IGBT管組成，MOS管或IGBT管控制驅(qū)動正弦波的正 負(fù)二個半周。
8、 如權(quán)利要求1所述的智能后沿調(diào)光控制器，其特征是所述過流保護(hù)單元 包括自恢復(fù)斷路器Fl;短路保護(hù)包括保護(hù)MOS管或IGBT管的速熔保險絲。
專利摘要一種智能后沿調(diào)光控制器，包括PCB板金手指接口、SPI信號解碼單元、后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元、過零信號檢測單元、過零信號輸入接口、負(fù)載輸出接口、開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單口元、功率輸出單元、過流保護(hù)單元，其中后沿控制/前沿控制轉(zhuǎn)換單元分別經(jīng)SPI信號解碼單元接PCB板金手指接口，經(jīng)過零信號檢測單元接過零信號輸入接口和負(fù)載輸出接口，經(jīng)開/關(guān)時序鎖存單元、高/低壓隔離單元、功率輸出單元、過流保護(hù)單元接過零信號輸入接口和負(fù)載輸出接口。
文檔編號H05B37/02GK201352870SQ200920129559
公開日2009年11月25日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者丁玉波 申請人:寶麗雅智能系統(tǒng)(深圳)有限公司;寶麗雅工程有限公司