一种可控整流波远距离控制LED灯亮度的方法

摘要

一种可控整流波远距离控制LED灯亮度的方法，由整流控制单元、LED灯亮度调节单元组成的电路实现。整流控制单元输入单相220V交流电源，输出可控整流电压，在可控整流电压中发送不同亮度等级的亮度控制信号；亮度控制信号由引导波和数据波组成，引导波为连续多个工频周期的整流波，数据波为连续多个工频周期的可控整流电压波。LED灯亮度调节单元输入含亮度控制信号的可控整流电压，控制LED灯的亮度。所述调光方法无需遥控器，无需单独敷设控制线，直接利用单相电源线传输亮度控制信号，可实现远距离LED灯亮度的控制调节。

主权项

一种可控整流波远距离控制LED灯亮度的方法，由整流控制单元和LED灯亮度调节单元组成的电路实现，其特征在于：所述整流控制单元设有相线输入端子、零线输入端子、第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子；所述相线输入端子、零线输入端子输入单相220V交流电源；所述第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子输出可控整流电压；所述LED灯亮度调节单元设有第一可控整流输入端子、第二可控整流输入端子，所述第一可控整流输入端子、第二可控整流输入端子分别连接至整流控制单元的第一可控整流输出端子、第二可控整流输出端子；所述整流控制单元由控制电源模块、可控整流模块、过零检测模块、单片机控制模块、触发控制模块、亮度给定模块组成；所述控制电源模块由控制电源单相整流桥和第一滤波稳压电路组成，输入单相220V交流电源、输出第一直流工作电源；所述控制电源单相整流桥的整流负极性端为公共地；所述第一直流工作电源向单片机控制模块供电；所述可控整流模块由整流桥UR1、双向晶闸管V1、双向晶闸管V2、双向晶闸管V3、双向晶闸管V4组成；所述整流桥UR1的2个交流输入端分别连接至相线输入端子和零线输入端子，整流输出正端连接至双向晶闸管V3的第二阳极，整流输出负端连接至双向晶闸管V4的第二阳极；双向晶闸管V1的第一阳极与双向晶闸管V3的第一阳极并联后连接至第一可控整流输出端子；双向晶闸管V1的第二阳极连接至相线输入端子；双向晶闸管V2的第一阳极与双向晶闸管V4的第一阳极并联后连接至第二可控整流输出端子；双向晶闸管V2的第二阳极连接至零线输入端子；所述触发控制模块设有交流控制输入端、整流控制输入端；所述交流控制输入端输入的交流控制信号有效时，触发控制模块控制双向晶闸管V1和双向晶闸管V2过零时触发导通；所述交流控制输入端输入的交流控制信号无效时，触发控制模块控制双向晶闸管V1和双向晶闸管V2过零后截止；所述整流控制输入端输入的整流控制信号有效时，触发控制模块控制双向晶闸管V3和双向晶闸管V4过零时触发导通；所述整流控制输入端输入的整流控制信号无效时，触发控制模块控制双向晶闸管V3和双向晶闸管V4过零后截止；所述过零检测模块设有过零电压输入端、过零脉冲输出端；所述过零电压输入端连接至相线输入端子；所述过零脉冲输出端输出的过零脉冲是正脉冲；所述过零脉冲与整流控制单元输入的单相220V交流电源正半波对应；所述过零脉冲的宽度小于单相220V交流电源正半波宽度；所述亮度给定模块设有亮度给定信号输出端；所述单片机控制模块包括有亮度给定信号输入端、捕捉信号输入端和两路电平信号输出端；所述亮度给定信号输入端连接至亮度给定模块的亮度给定信号输出端；所述捕捉信号输入端连接至过零检测模块的过零脉冲输出端；所述两路电平信号输出端分别为交流控制输出端、整流控制输出端；所述交流控制输出端、整流控制输出端分别连接至触发控制模块的交流控制输入端、整流控制输入端；所述LED灯亮度调节单元由调节电源模块、波形取样模块、单片机调节模块、LED驱动模块组成；所述调节电源模块输入可控整流电压、输出第二直流工作电源，由调节电源单相整流桥和第二滤波稳压电路组成；所述调节电源单相整流桥的整流负极性端为参考地；所述第二直流工作电源向单片机调节模块供电；所述波形取样模块设有取样波形输入端和取样脉冲输出端；所述取样波形输入端连接至第二可控整流输入端子；所述波形取样模块将第一可控整流输入端子电位低于第二可控整流输入端子电位的波形检出并限幅得到取样脉冲；所述取样脉冲的正脉冲与第一可控整流输入端子电位低于第二可控整流输入端子电位的波形相对应；所述单片机调节模块具有捕捉输入端和PWM脉冲输出端，捕捉输入端连接至波形取样模块的取样脉冲输出端；所述LED驱动模块用于驱动LED灯点亮，设有PWM亮度调节信号输入端；所述PWM亮度调节信号输入端连接至单片机调节模块的PWM脉冲输出端；所述LED驱动模块的输入直流电压上限大于300V；所述整流控制单元通过控制可控整流电压来发送亮度控制信号，所述亮度控制信号由引导波和数据波组成；所述引导波为连续y个工频周期的整流波，y为大于等于1的整数；所述数据波为x个工频周期的可控整流电压波，x为大于等于2的整数；所述亮度控制信号共有亮度1－n，共n个亮度等级；n为大于等于2、小于等于2^x的整数；所述亮度给定信号的亮度等级有亮度0－n；所述x个工频周期的可控整流电压波中，1个工频周期对应1位二进制亮度码；x个工频周期的可控整流电压波对应x位二进制亮度码；所述单片机控制模块发出一次亮度控制信号的方法是，步骤1，等待，直到接收到过零脉冲的上升沿时进入步骤2；步骤2，停止交流输出，开始整流输出；步骤3，等待，对接收到的过零脉冲上升沿计数，计数值达到y时进入步骤4；步骤4，发出1个工频周期的可控整流电压波；步骤5，等待，直到接收到过零脉冲的上升沿时进入步骤6；步骤6，已经发出x个工频周期的可控整流电压波时，转到步骤7，否则返回步骤4；步骤7，停止整流输出，开始交流输出；整流控制单元发送亮度控制信号的方法是，步骤A，读取亮度给定信号；步骤B，判断是否关闭LED灯，是则控制关闭LED灯，转到步骤D；否则转到步骤C；步骤C，发出一次亮度控制信号；步骤D，判断亮度是否发生改变，亮度发生改变，返回步骤B；亮度没有发生改变，返回步骤D；所述LED灯亮度调节单元接收可控整流电压中的亮度控制信号并调节LED灯亮度，方法是，步骤一，初始化，设定LED灯的初始亮度等级；步骤二，调节LED亮度；步骤三，判断是否有亮度控制信号；没有亮度控制信号，返回步骤三；有亮度控制信号，转到步骤四；步骤四，接收亮度控制信号；步骤五，返回步骤二。