申请/专利权人：珠海市圣昌电子有限公司

申请日：2018-05-17

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108601177B

主分类号：H05B47/10

分类号：H05B47/10;H05B47/24;H05B47/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.09.28#公开

摘要：本发明公开并提供了一种单进单出触摸切相调光控制器，它包括交流输入端子（P1）、调光输出端子（P2）、压敏电阻（RV1）、整流器（DB1）、二极管（D1）、IGBT管（Q1）、电阻（R1）、采样电路、供电电路、驱动电路、单片机处理器、触摸电路、过流保护电路、亮度调节器，上述各单元电路中包括各种电子元件，所述各元件按电路设计功能要求对应适配连接。本发明解决了单进单出在于切相调光器不能摄取太多的电流给控制电路的问题，也使得整体功耗更低，兼容性更强，工程布线更加简单方便。由于是将触摸当作载体，所以不受限于机械寿命，并且还具有软启动，过流保护和限流保护等功能，将切相调光技术领域带上了一个新的高度。

主权项：1.一种单进单出触摸切相调光控制器，其特征在于：它包括交流输入端子P1、调光输出端子P2、压敏电阻RV1、整流器DB1、二极管D1、IGBT管Q1、电阻R1、采样电路（101）、供电电路（201）、驱动电路（301）、单片机处理器（401）、触摸电路（501）、过流保护电路（601）、亮度调节器（701），所述交流输入端子P1与所述压敏电阻RV1的一端连接，所述调光输出端子P2与所述压敏电阻RV1的另一端连接，所述交流输入端子P1与所述整流器DB1的交流输入一端连接，所述整流器DB1的交流输入另一端与所述调光输出端子P2连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述二极管D1的正端连接，所述二极管D1的负端分别与所述采样电路（101）和所述供电电路（201）连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述IGBT管Q1的集电极连接，所述IGBT管Q1的发射极与所述电阻R1的一端和所述过流保护电路（601）连接，所述电阻R1的另一端与所述整流器DB1的输出负极端连接并连接电路共地端，所述供电电路（201）分别与所述驱动电路（301）、所述单片机处理器（401）、所述触摸电路（501）、所述过流保护电路（601）连接，所述单片机处理器（401）分别与所述采样电路（101）、所述驱动电路（301）、所述触摸电路（501）、所述过流保护电路（601）和所述亮度调节器（701）连接；所述采样电路101包括电容C11、多个电阻R16、R17，所述供电电路201包括多个电阻R2、R3、R4、R5、R6、稳压二极管Z1、NPN三极管Q2、NPN三极管Q3、多个电容C1、C2、C3、C4和电源芯片U3，所述驱动电路（301）包括多个电阻R7、R8、电容C8和二极管D2，所述单片机处理器（401）包括单片机U1，多个电容C10、C12、C13、电阻R18和烧录接口J1，所述触摸电路（501）包括触摸芯片U2、电阻R10、多个电容C5、C6、C7，所述过流保护电路（601）包括多个电阻R9、R13、R14、R15、电容C9和NPN三极管Q4，所述亮度调节器（701）包括旋转拨码器（VRS），所述旋转拨码器（VRS）一共有0-9个档位，上述各电路中各元件按电路设计功能要求对应适配连接。

全文数据：一种单进单出触摸切相调光控制器技术领域[0001]本发明涉及光源调光技术领域，尤其涉及一种单进单出触摸切相调光控制器。背景技术[0002]随着全球商业照明市场的兴起，越来越多新型切相调光器产品进入家电照明行业，可控硅切相调光器凭借着其自身的优势，在家电照明行业占据着很大的调光市场。但传统的切相调光器，都是采用机械旋钮调光，受限于机械寿命，使用不便，外观不好看，运输途中容易损坏。而且大多数调光器都是双进双出，两根LN线输入，两根LN线输出。由于采用这种双进双出方案，不能直接替代传统的开关，整机功耗也很高，在工程上也存在布线繁琐不便，大大增加了人工成本和材料成本。采用单进单出方案，一根交流输入线进，一根调光输出线出，可直接安装替代传统的开关，整机功耗也很低，在工程上也无需再布多余的线，实际使用中给工程带来极大的方便，也省下了人工成本和材料成本。单进单出的难点在于切相调光器不能摄取太多的电流给控制电路，否则调光效果、兼容性将变差，所以很多厂家都是采用传统的机械旋钮电位器的方法来控制调光，但是采用传统的机械旋钮电位器的方法来控制调光受限于机械寿命，如果将触摸当作载体，不受限于机械寿命，较机械式旋钮切相调光器使用寿命更长。[0003]因此，研发一种单进单出触摸切相调光控制器具有十分重要的意义。发明内容[0004]本发明所要解决的问提是克服现有技术的不足，提供一种性能优良的单进单出触摸切相调光器。[0005]本发明的技术方案是:一种单进单出触摸切相调光控制器，它包括交流输入端子、调光输出端子、压敏电阻、整流器、二极管、IGBT管、电阻、采样电路、供电电路、驱动电路、单片机处理器、触摸电路、过流保护电路、亮度调节器，所述交流输入端子与所述压敏电阻的一端连接，所述调光输出端子与所述压敏电阻的另一端连接，所述交流输入端子与所述整流器的交流输入一端连接，所述整流器的交流输入另一端与所述调光输出端子连接，所述整流器的输出正极端与所述二极管的正端连接，所述二极管的负端分别与所述采样电路和所述供电电路连接，所述整流器的输出正极端与所述IGBT管的集电极连接，所述IGBT管的发射极与所述电阻的一端和所述过流保护电路连接，所述电阻的另一端与所述整流器的输出负极端连接并连接电路共地端，所述供电电路分别与所述驱动电路、所述单片机处理器、所述触摸电路、所述过流保护电路连接，所述单片机处理器分别与所述采样电路、所述驱动电路、所述触摸电路、所述过流保护电路和所述亮度调节器连接。[0006]所述采样电路包括电容、多个电阻，所述供电电路包括多个电阻、稳压二极管、NPN三极管、NPN三极管、多个电容和电源芯片，所述驱动电路包括多个电阻、电容和二极管，所述单片机处理器包括单片机，多个电容、电阻和烧录接口，所述触摸电路包括触摸芯片、电阻、多个电容，所述过流保护电路包括多个电阻、电容和三极管，所述亮度调节器包括旋转拨码器，上述各单元电路中各元件按电路设计功能要求对应适配连接。[0007]本发明的有益效果是：由于本发明它包括交流输入端子、调光输出端子、压敏电阻、整流器、二极管、IGBT管、电阻、采样电路、供电电路、驱动电路、单片机处理器、触摸电路、过流保护电路、亮度调节器，所述交流输入端子与所述压敏电阻的一端连接，所述调光输出端子与所述压敏电阻的另一端连接，所述交流输入端子与所述整流器的交流输入一端连接，所述整流器的交流输入另一端与所述调光输出端子连接，所述整流器的输出正极端与所述二极管的正端连接，所述二极管的负端分别与所述采样电路和所述供电电路连接，所述整流器的输出正极端与所述IGBT管的集电极连接，所述IGBT管的发射极与所述电阻的一端和所述过流保护电路连接，所述电阻的另一端与所述整流器的输出负极端连接并连接电路共地端，所述供电电路分别与所述驱动电路、所述单片机处理器、所述触摸电路、所述过流保护电路连接，所述单片机处理器分别与所述采样电路、所述驱动电路、所述触摸电路、所述过流保护电路和所述亮度调节器连接。所以本发明解决了单进单出在于切相调光器不能摄取太多的电流给控制电路的问题，也使得整体功耗更低，让触摸切相调光器在单进单出的接线方式中调光效果优异，兼容性更强，也让工程布线更加简单方便。与传统的机械旋钮电位器相比，触摸调光方案很好的解决了机械开关寿命的局限，让切相调光器的使用寿命更长，调光器外观也更加新颖好看。而且软启动调光让调光效果更加平滑稳定，带可调最小亮度档位，可满足不同电源带来初始亮度不一的问题。并具有过流保护，限流保护等功能。附图说明[0008]图1是本发明单进单出触摸切相调光器的结构方框图。[0009]图2是本发明单进单出触摸切相调光器的电路原理图。[0010]具体实施方式[0011]如图1、图2所示，本发明它包括交流输入端子P1、调光输出端子P2、压敏电阻RV1、整流器DB1、二极管Dl、IGBT管Q1、电阻R1、采样电路101、供电电路201、驱动电路301、单片机处理器401、触摸电路501、过流保护电路601、亮度调节器701，所述交流输入端子P1与所述压敏电阻RV1的一端连接，所述调光输出端子P2与所述压敏电阻RV1的另一端连接，所述交流输入端子P1与所述整流器DB1的交流输入一端连接，所述整流器DB1的交流输入另一端与所述调光输出端子P2连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述二极管D1的正端连接，所述二极管D1的负端分别与所述采样电路101和所述供电电路201连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述IGBT管Q1的集电极连接，所述IGBT管Q1的发射极与所述电阻R1的一端和所述过流保护电路601连接，所述电阻R1的另一端与所述整流器DB1的输出负极端连接并连接电路共地端，所述供电电路201分别与所述驱动电路301、所述单片机处理器401、所述触摸电路501、所述过流保护电路601连接，所述单片机处理器401分别与所述采样电路101、所述驱动电路301、所述触摸电路501、所述过流保护电路601和所述亮度调节器701连接。[0012]所述采样电路101包括电容C11、多个电阻R16、R17,所述供电电路201包括多个电阻尺2、1?3、1?4、1?5、1?6、稳压二极管21、见^三极管〇2、^^^三极管〇3、多个电容：1、02、03、04和电源芯片U3,所述驱动电路301包括多个电阻R7、R8、电容C8和二极管D2,所述单片机处理器401包括单片机U1，多个电容：10、：12、：13、电阻1?18和烧录接口111，所述触摸电路501包括触摸芯片U2、电阻R10、多个电容05工6、07，所述过流保护电路601包括多个电阻1?9、1?13、1?14、R15、电容C9和NPN三极管Q4，所述亮度调节器701包括旋转拨码器VRS，上述各单元电路中各元件按电路设计功能要求对应适配连接。[0013]本实施例中，采用单进单出方案，一根交流输入线进，一根调光输出线出，可直接安装替代传统的开关，整机功耗也很低，在工程上也无需再布多余的线，实际使用中给工程带来极大的方便，也省下了人工成本和材料成本。单进单出的难点在于切相调光器不能摄取太多的电流给控制电路，否则调光效果、兼容性将变差，所以很多厂家都是采用传统的机械旋钮电位器的方法来控制调光。本发明使用优良的供电电路和功耗极低的触摸方案，以此舍弃传统的机械旋钮电位器，从而采用触摸调光。由于是将触摸当作载体，所以不受限于机械寿命，较机械式旋钮切相调光器使用寿命更长。并且还具有软启动，过流保护和限流保护等功能。本发明突破了传统切相调光器的瓶颈，把切相调光领域带上了一个新的高度。[0014]所述整流器DB1将交流输入电压的负半周整流成正半周，通过所述二极管D1把整流后的交流电压传递到所述供电电路201，作为所述供电电路201的电源输入;所述供电电路201将整流后的交流电压转换成直流电压给系统供电;所述触摸电路501将感应到的触摸信号传递到所述单片机处理器401检测口；所述采样电路101同时也采样整流后的同步过零信号，将同步过零信号传递到所述单片机处理器401的中断端口；所述单片机处理器401判断到过零后，根据检测所述触摸电路501传递过来的触摸信号的大小来转换成脉宽PWM信号占空比的大小;脉宽PWM信号通过所述驱动电路301驱动所述IGBT管Q1的栅极进行切相，切相后的电压经过所述电阻R1，再经所述整流器DB1整流后输出调光信号；同时所述过流保护电路6〇1检测R1上的压降信号，反馈给所述单片机处理器401的ADC端口，检测是否超过其设定电压而过流，一旦检测到过流，由所述单片机处理器401关闭所述IGBT管Q1的驱动信号。所述亮度调节器701—共有0-9个档位可以调节，旋转不同档位可以改变所述单片机处理器输出的最小脉宽PWM信号占空比的大小。[0015]本实施例中，交流输入端子P1与调光输出端子P2两端接了压敏电阻RV1，为防止浪涌电压破坏调光器;交流输入端子P1接收到交流输入电压后，经过整流器DB1将交流输入电压负半周整流成正半周，通过二极管D1再次整流后传递到供电电路201;由供电电路201的电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，稳压二极管Z1和NPN三极管Q2构成线性稳压电路，对整流过来的电压进行降压，然后经电容C3,电容C4滤波后给电源芯片U3的第1脚，第3脚提供电压输入;电源芯片U3接收到输入电压后，将接收到的电压再次进行降压，通过电源芯片U3的第5脚经电容C1，电容C2滤波后给系统供电;NPN三极管Q3和电阻R6构成限流保护电路，当R6两端压降达到NPN三极管Q3的BE压降，则NPN三极管Q3导通限流;触摸电路501由触摸芯片U2，电阻R10，电容C5，电容C6和电容C7组成；当人体触摸感应盘时，触摸芯片U2第6脚感应到信号，经过内部处理将数据通过触摸芯片U2的第1脚和第3脚传递到单片机U1的第6脚和第5脚;单片机U1接收到数据后，同时单片机U1第3脚的中断口判断由采样电路101中的采样电阻R16、电阻R17和电容C11进行分压滤波采样回来的过零同步信号进行检测；单片机U1第3脚的中断口检测到过零后，由单片机U1第1脚输出脉宽PWM信号传递到驱动电路301;每次启动时，单片机都会输出软启动脉宽PWM信号，防止调光输出过冲;单片机处理器401中，电阻R18和电容C12作为单片机U1的复位电路。电容C10,电容C13作为单片机U1输入的电源进行滤波处理。烧录接口J1作为单片机程序的烧写口；驱动电路301由电阻R8,电容C8对单片机U1第1脚输出的脉宽PWM信号进行滤除干扰杂波，二极管D2进行钳位，保护IGBT管Q1;IGBT管Q1的栅极接收到脉宽PWM信号后，对整流器DB1整流后的波形进行切相调光;切相调光后的电压由IGBT管Q1的发射极输出，经过电阻R1传递到整流器DB1整流;整流器DB1整流后将调光电压传递到调光输出端子P2;同时，负载电流在电阻R1上形成压降信号，压降信号传递到过流保护电路6〇1;由过流保护电路601中的电阻R15，电容C9滤波后，传递到NPN三极管Q4的基极;NPN三极管Q4,电阻R9,电阻R13,电阻R14构成信号放大电路，对滤波后的压降信号进行放大，传递到单片机U3第3脚的ADC端口检测是否超过其设定的电压。一旦检测到超过其设定的电压，由单片机U1关闭输出脉宽PWM信号，从而实现故障保护功能。亮度调节器701中的旋转拨码器VRS的第1脚，第2脚，第4脚和第8脚分别连接单片机U1的第14脚，第15脚，第16脚和第17脚。旋转拨码器VRS—共有0-9个档位，调节到不同档位可以改变单片机U3输出的初始脉宽PWM信号占空比的大小，即刚开机时的最小亮度，满足不同客户对最小亮度的要求。在某些实施例中，可以不需要用到旋转拨码器VRS。或者可以利用可调电阻器分压，单片机采集分压后的电压值，进行ADC转换来实现改变不同的亮度。上述实施例只是本发明的最佳实施方案，并不是唯一方案，并且不限于上述实施例，只要以其任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围内。[0016]本发明实施例优点在于:单进单出的接线方式，为实际工程应用中省下很多时间和成本。使用设计稳定可靠的供电电路，让触摸调光器在单进单出的接线方式中，有着很好的调光效果和兼容性，还能调节最小亮度，满足不同客户对最小亮度的要求，并且带有过流限流保护电路，让调光器可以稳定可靠的工作。[0017]综上所述，对于本技术领域的技术员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围内。

权利要求：L一种单进单出触摸切相调光控制器，其特征在于:它包括交流输入端子PI、调光输出端子P2、压敏电阻RV1、整流器⑽1、二极管Dl、IGBT管Q1、电阻R1、采样电路101、供电电路201、驱动电路301、单片机处理器401、触摸电路501、过流保护电路601、亮度调节器701，所述交流输入端子P1与所述压敏电阻RV1的一端连接，所述调光输出端子P2与所述压敏电阻RV1的另一端连接，所述交流输入端子P1与所述整流器①B1的交流输入一端连接，所述整流器DB1的交流输入另一端与所述调光输出端子P2连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述二极管D1的正端连接，所述二极管D1的负端分别与所述采样电路（101和所述供电电路201连接，所述整流器DB1的输出正极端与所述IGBT管Q1的集电极连接，所述IGBT管Q1的发射极与所述电阻R1的一端和所述过流保护电路601连接，所述电阻R1的另一端与所述整流器①B1的输出负极端连接并连接电路共地端，所述供电电路201分别与所述驱动电路301、所述单片机处理器401、所述触摸电路501、所述过流保护电路601连接，所述单片机处理器401分别与所述采样电路101、所述驱动电路301、所述触摸电路501、所述过流保护电路601和所述亮度调节器701连接。2.根据权利要求1所述的单进单出触摸切相调光控制器，其特征在于：所述采样电路101包括电容C11、多个电阻R16、R17，所述供电电路201包括多个电阻R2、R3、R4、R5、R6、稳压二极管Zl、NPN三极管Q2、NPN三极管Q3、多个电容C1、C2、C3、C4和电源芯片U3，所述驱动电路301包括多个电阻R7、R8、电容C8和二极管①2，所述单片机处理器401包括单片机〇11，多个电容：10、：12、：13、电阻汊18和烧录接口（_11，所述触摸电路（501包括触摸芯片（U2、电阻（R10、多个电容（C5、C6、C7，所述过流保护电路601包括多个电阻R9、R13、R14、R15、电容C9和NPN三极管Q4，所述亮度调节器701包括旋转拨码器VRS，上述各单元电路中各元件按电路设计功能要求对应适配连接。

百度查询： 珠海市圣昌电子有限公司 一种单进单出触摸切相调光控制器

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