多功能智能調光控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能智能調光控制器，包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接。本實用新型的優點在于：通過采集輸入LED驅動器交流電的電壓和電流，能夠得到LED驅動器的功率因數；通過采集LED驅動器輸出的電壓和電流，能夠判斷LED驅動器及LED的工作狀態是否正常；該智能調光控制器具備PWM及0～10V模擬電壓兩種調光輸出方式，且有DALI和RS485兩種通信接口。
【專利說明】多功能智能調光控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能照明設備，尤其涉及一種多功能智能調光控制器。
【背景技術】
[0002]節能環保已成為世界面臨研究的新課題，引發世界照明革命的LED照明應運而生。2010年，歐美各國陸續出臺逐漸淘汰白熾燈的規定，我國將在2016年禁止使用白熾燈，LED將成為照明的主要燈具。通過用LED光源替換傳統光源，可以實現一次節能；而智能照明的引入，可以在一次節能的基礎上，實現LED的二次節能及照明管理方式的轉變。
[0003]智能照明的核心理念包括感知化、互聯化、物聯化和智能化。要體現智能照明的優勢，必須具備反應靈敏、功能豐富、安全可靠的照明終端。一個LED智能照明系統里的照明終端由LED光源、LED驅動器和調光控制器構成。調光控制器通過輸出PWM信號或O?IOV模擬信號來控制LED驅動器，LED驅動器根據調光信號輸出不同等級的電流到LED光源，從而使LED產生不同的亮度。
[0004]一個功能完善的LED智能照明系統除了能對各LED進行調光，還應能夠對各LED驅動器的功率因數進行檢測，從而計算總功耗，進而為整個照明系統提供節能策略。同時，照明系統還應能夠自動檢測LED驅動器及LED光源的工作狀態，當工作異常時能夠對故障位置進行精確定位，從而大幅度減少人力檢修和維護成本。這些數據采集和監測的功能最后都將由調光控制器來執行，因而對調光控制器提出了更高的要求。
[0005]DALI (Digital Addressable Lighting Interface)協議,全稱為數字可尋址照明接口協議，是照明領域內一種國際通用的開放標準。DALI協議具有高效節能、結構靈活、易于維護、功能強大等特點，而基于DALI協議的調光系統具有很好的可擴展性。因而DALI協議在歐美地區廣泛流行，越來越多的燈具廠家也開始生產能與DALI協議兼容的各種燈具。
[0006]RS485是一種硬件標準，具有傳輸距離遠、速度快的優點。對于一些長則幾公里的路燈，需要進行遠距離通信，因此在RS485的硬件基礎上，結合一些其他的燈控協議進行燈控，已經越來越流行。
實用新型內容
[0007]本實用新型的所要解決的技術問題在于利用智能調光控制器能夠實現對LED驅動器功率因數的采集，對LED驅動器及LED工作狀態的實時監測，能夠兼容數字調光和O?IOV模擬調光的LED驅動器，同時具有DALI和RS485兩種常用的燈控通信接口。
[0008]本實用新型采用以下技術方案解決上述技術問題的:一種多功能智能調光控制器，包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯在單向交流電的火線和零線之間。
[0009]具體的，所述的單片機工作電路包括單片機(U1)，電容Cl?C4，電阻R1，晶振(Yl )，編程接口(Pl )，單片機(Ul)的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，單片機(Ul)的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地，晶振(Yl)的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，晶振(Yl)和C3的公共端與Rl的一端相連后接到單片機(Ul)的5腳，晶振(Yl)和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到單片機(Ul)的6腳，單片機(Ul)的I腳和2腳分別與接口(Pl)的4腳和I腳相連，單片機(Ul)的3腳和編程接口(Pl)的6腳分別與電源電路相連接；單片機(Ul)的14腳與交流電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的9腳與交流電流采集電路相連接；單片機(Ul)的15腳與LED驅動器電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的10腳與LED驅動器電流采集電路相連接；單片機(Ul)的16腳和7腳分別與調光輸出電路相連接；單片機(Ul)的13腳和8腳與DALI通信接口電路相連接；單片機(Ul)的8腳、11腳、12腳與RS485通信接口電路相連接。
[0010]具體的，所述的電源電路包括整流橋(BI)、二極管Dl、D2、電容C5?C12、電阻R2?R7、第一電源芯片(U2)、第二電源芯片(U4)、光耦(U3)、電感L1、L2、變壓器Tl ；
[0011]第一電源芯片(U2)的I腳接電容C6的正極，電容C6的負極與電容C5的負極、第一電源芯片(U2)的2腳和整流橋(BI)的2腳相連接，整流橋(BI)的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，整流橋(BI)的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接，整流橋(BI)的I腳與電容C5的正極、電阻R3的一端、電容C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，電阻R3的另一端和電容C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽極與第一電源芯片(U2)的5腳和變壓器Tl初級的另一端相連，變壓器Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電感LI的一端和電阻R4的一端相連，電感LI的另一端與電容C9的正極相連，電容C9的負極接變壓器Tl次級的另一端，電阻R4的另一端接光耦(U3)的I腳，光耦(U3)的4腳與電容C8的一端及第一電源芯片(U2)的4腳相連，C8的另一端與光耦(U3)的3腳、第一電源芯片(U2)的2腳相連，并通過電容ClO接地，光耦(U3)的2腳通過電阻R5與電感LI和電容C9的公共端相連，電感LI和電容C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調光輸出電路相連接，光耦(U3)的2腳通過電阻R6接地；
[0012]第二電源芯片(U4)的10腳、11腳、13腳相連后接到電感LI和電容C9的公共端，第二電源芯片(U4)的9腳通過電容Cll接地，第二電源芯片(U4)的5腳和16腳相連后接地,第二電源芯片(U4)的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接第二電源芯片(U4)的4腳，電感L2和電阻R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與第二電源芯片(U4)的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容Cl2接地，第二電源芯片(U4)的6?8腳相連接后接地。
[0013]具體的，所述的交流電壓采集電路包括電阻R8?R10、電容C13、隔離變壓器T2，隔離變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，隔離變壓器T2初級的另一端接單相交流電的零線，隔離變壓器T2初級的兩端與電阻R9并聯，隔離變壓器T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，隔離變壓器T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
[0014]具體的，所述的交流電流采集電路包括電容C14、電流采集芯片U5，電流采集芯片U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，電流采集芯片U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接，電流采集芯片U5的5腳接地，電流采集芯片U5的6腳通過電容C14接地，電流采集芯片U5的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片U5的8腳與電源電路相連接。
[0015]具體的，所述的LED驅動器電壓采集電路包括電阻Rl1、Rl2、電容Cl5、二極管D3、LED驅動器電壓入口 P2，LED驅動器電壓入口的I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地，電阻Rll的另一端通過電阻R12接地，電阻Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接，LED驅動器電壓入口 P2的2腳與二極管D3的陽極相連接后接地。
[0016]具體的，所述的LED驅動器電流采集電路包括電容C16和電流采集芯片(U6)，LED驅動器電流從電流采集芯片(U6)的I腳和2腳輸入，并從電流采集芯片(U6)的3腳和4腳輸出，其中電流采集芯片(U6)的I腳和2腳相連，電流采集芯片(U6)的3腳和4腳相連，電流采集芯片(U6)的5腳接地，電流采集芯片(U6)的6腳通過電容C16接地，電流采集芯片(U6)的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片(U6)的8腳與電源電路相連接。
[0017]具體的，所述調光輸出電路包括電阻R13?R17、電容C17、C18、放大器(U7)，及光耦(U8)，放大器(U7)的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，放大器(U7)的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與放大器(U7)的I腳相連，放大器(U7)的4腳接地，放大器(U7)的I腳通過電容C18接地，并輸出O?IOV模擬調光信號，放大器(U7 )的8腳與電源電路相連接，光耦(U8 )的I腳和4腳與電源電路相連接，光耦(U8 )的2腳與單片機工作電路相連接，光耦(U8)的3腳通過電阻R16輸出PWM調光信號，電阻R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
[0018]具體的，所述的DALI通信接口電路包括整流橋B2、光耦U9、U10、電阻R18?R23、電容C19、三極管Q1、二極管D4、D5，整流橋B2的I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連，整流橋B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極，二極管D4的陽極接光耦UlO的I腳，光耦UlO的2腳通過電阻R22與三極管Ql的發射極和電阻R21的一端相連，電阻R21的另一端與整流橋B2的4腳相連，光耦UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地，光耦UlO的4腳與電源電路相連，二極管D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，電容C19的負極接整流橋B2的4腳，光耦U9的I腳與電源電路相連接，光耦U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接，光耦U9的3腳通過電阻R19與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R20與整流橋B2的4腳相連。
[0019]具體的，所述的RS485通信接口電路包括RS485芯片Ul1、或非門U12、總線保護芯片V1、電阻R24?R27、電容C20?C22、RS485總線接口 P4, RS485芯片Ull的I腳和4腳分別與單片機工作電路相連，RS485芯片Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，或非門U12的3腳與單片機工作電路相連接，或非門U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，電容C22的負極接地，電阻R27的另一端與或非門U12的14腳相連后，與電源電路相連接，或非門U12的7腳接地，RS485芯片Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連，電阻R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端與RS485芯片Ull的5腳相連后接地，RS485芯片Ull的6腳與電阻R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，RS485總線接口 P4的2腳通過電容C21接地，RS485芯片Ull的7腳與電阻R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，RS485總線接口 P4的I腳通過電容C20接地，RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與RS485總線接口 P4的I腳和2腳相連，RS485總線接口 P4的3腳和RS485總線保護芯片Vl的3腳相連后接地。
[0020]本實用新型的優點在于:
[0021]1、實時檢測LED驅動器的輸入電壓和輸入電流。
[0022]2、實時檢測LED驅動器的功率因數。
[0023]3、實時檢測LED驅動器的工作電壓和工作電流。
[0024]4、實時檢測LED驅動器和LED的工作狀態是否正常。
[0025]5、兼容數字調光和O?IOV模擬調光輸入的LED驅動器。
[0026]6、具有DALI和RS485兩種通信接口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型的總體結構框圖。
[0028]圖2是本實用新型的單片機工作電路圖。
[0029]圖3是本實用新型的電源電路圖。
[0030]圖4是本實用新型的交流電壓采集電路圖。
[0031]圖5是本實用新型的交流電流采集電路圖。
[0032]圖6是本實用新型的LED驅動器電壓采集電路圖。
[0033]圖7是本實用新型的LED驅動器電流采集電路圖。
[0034]圖8是本實用新型的調光輸出電路圖。
[0035]圖9是本實用新型的DALI通信接口電路圖。
[0036]圖10是本實用新型的RS485通信接口電路圖。
【具體實施方式】
[0037]以下結合附圖對本實用新型進行詳細的描述。
[0038]圖1是本實用新型總體結構框圖。包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯在單向交流電的火線和零線之間。
[0039]圖2是本實用新型的單片機工作電路圖。Ul為16腳的單片機，在一個示例中，Ul是MC9S08SG8。Ul的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，Ul的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地。晶振Yl的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，Yl和C3的公共端與Rl的一端相連后接到Ul的5腳，Yl和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到Ul的6腳。Ul的I腳和2腳分別與接口 Pl的4腳和I腳相連。Ul的14腳與交流電壓采集電路相連接；U1的9腳與交流電流采集電路相連接；U1的10腳與LED驅動器電流采集電路相連接；U1的15腳與LED驅動器電壓采集電路相連接；Ul的16腳和7腳分別與調光輸出電路相連接；U1的13腳與DALI通信接口電路相連接；U1的8腳、11腳、12腳分別與RS485通信接口電路相連接；U1的3腳和接口 Pl的6腳連接電源電路。
[0040]圖3是本實用新型的電源電路圖。U2為電源轉換芯片，在一個示例中，U2是NCP1012。U2的I腳接電容C6的正極，C6的負極與電容C5的負極、U2的2腳和整流橋BI的2腳相連接，在一個示例中，BI為RS207。BI的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，BI的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接。BI的I腳與C5的正極、R3的一端、C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，R3的另一端和C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，Dl的陽極與U2的5腳和Tl初級的另一端相連。Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連,D2的陰極與電感LI的一端和R4的一端相連,LI的另一端與電容C9的正極相連，C9的負極接Tl次級的另一端。R4的另一端接光耦U3的I腳，在一個示例中，U3為TLP521-1，U3的4腳與電容C8的一端及U2的4腳相連，C8的另一端與U3的3腳、U2的2腳相連，并通過電容ClO接地。U3的2腳通過電阻R5與LI和C9的公共端相連，LI和C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調光輸出電路相連接，U3的2腳通過電阻R6接地。
[0041 ] 圖3所示，U4為電源芯片，在一個示例中，U4為TPS62153，U4的10腳、11腳、13腳相連后接到LI和C9的公共端；U4的9腳通過電容Cll接地，U4的5腳和16腳相連后接地，U4的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接U4的4腳，L2和R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與U4的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容C12接地，U4的6?8腳相連接后接地。具體的，L2和R7的公共端與單片機工作電路的Ul的3腳和接口 Pl的6腳相連。
[0042]圖4是本實用新型的交流電壓采集電路圖，圖9是本實用新型的交流電流采集電路圖，圖10是本實用新型的LED驅動器電壓采集電路圖，圖7是本實用新型的LED驅動器電流采集電路圖，圖8是本實用新型的調光輸出電路圖。
[0043]圖4中，交流電壓采集電路中變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，T2初級的另一端接單相交流電的零線，T2初級的兩端與電阻R9并聯。T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
[0044]圖9中，交流電流采集電路的U5為電流采集芯片，在一個示例中，U5為ACS713，U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接。U5的5腳接地，U5的6腳通過電容C14接地，U5的7腳與單片機工作電路相連接，U5的8腳與電源電路相連接。
[0045]圖10中，LED驅動器電壓采集電路中，P2為LED驅動電壓輸入口，其I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地；Rll的另一端通過電阻R12接地，Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接。P2的2腳與D3的陽極相連接后接地。
[0046]圖7所示，LED驅動器電流采集電路中，U6為電流采集芯片，在一個示例中，U6為ACS712，LED驅動器電流從U6的I腳和2腳輸入，并從U6的3腳和4腳輸出，其中U6的I腳和2腳相連，U6的3腳和4腳相連。U6的5腳接地，U6的6腳通過電容C16接地，U6的7腳與單片機工作電路相連接，U6的8腳與電源電路相連接。
[0047]圖8所示，調光輸出電路中，U7為放大器，在一個示例中，U7為LM358，U7的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，U7的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與U7的I腳相連，U7的4腳接地，U7的I腳通過電容C18接地，并輸出O?IOV模擬調光信號。U7的8腳與電源電路相連接。U8為光耦，在一個示例中，U8為TLP521-1，U8的I腳和4腳與電源電路相連接，U8的2腳與單片機工作電路相連接，U8的3腳通過電阻R16輸出PWM調光信號，R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
[0048]圖9為DALI通信接口電路圖。B2為整流橋，在一個示例中，B2為MB2S，其I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連。B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極。D4的陽極接光耦UlO的I腳，在一個示例中，UlO為TLP521-1，UlO的2腳通過電阻R22與Ql的發射極和電阻R21的一端相連，R21的另一端與B2的4腳相連。UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地。UlO的4腳與電源電路相連。D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，在一個示例中，U9為TLP521-1。C19的負極接B2的4腳。U9的I腳與電源電路相連接，U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接。U9的3腳通過電阻R19與Ql的基極相連，Ql的基極通過電阻R20與B2的4腳相連。
[0049]圖10為RS485通信接口電路圖。Ul I為RS485芯片，在一個示例中，Ul I為SP485R，其I腳和4腳分別與單片機工作電路相連。Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，在一個示例中，U12為74HC02，U12的3腳與單片機工作電路相連接。U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，C22的負極接地。R27的另一端與U12的14腳相連后，與電源電路相連接，U12的7腳接地。Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連。R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連。R26的另一端與Ull的5腳相連后接地。Ull的6腳與R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，P4的2腳通過電容C21接地。Ull的7腳與R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，P4的I腳通過電容C20接地。RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與P4的I腳和2腳相連，在一個示例中，Vl為NUP2105L。P4的3腳和Vl的3腳相連后接地。
[0050]本實用新型的工作過程如下:
[0051]當該智能控制器工作時，單向交流電火線電流流過電流采集芯片U5，U5將電流大小轉化為O?5V的電壓值后輸入單片機U1，U1計算得到電流值；交流電電壓經電阻R8、R9分壓后再經變壓器T2隔離后輸入到單片機U1，U1計算得到電壓值。根據Ul計算得到的電流值和電壓值即可計算出整個照明終端(智能控制器、LED驅動器、LED)的功率及功率因數。
[0052]電源電路首先將單相交流電轉換為15V直流電，該15V直流電可供調光輸出電路使用。15V直流電經電源芯片U4作用后，可進一步得到5V直流電，該5V直流電供單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路使用。
[0053]LED驅動器的電壓經電阻Rll和電阻R12分壓后，輸入單片機U1，U1計算得到LED驅動器的電壓值。驅動器電流流過電流采集芯片U6，U6將電流值轉化為O?5V電壓后輸入單片機U1，U1計算得到LED驅動器的電流值。根據Ul計算得到的LED驅動器電壓值，即可判斷LED驅動器工作是否正常；根據Ul計算得到的LED驅動器電流值，即可判斷LED工作是否正常。
[0054]DALI通信接口電路將壓差O?25V的DALI信號轉換為O?5V的TTL信號供單片機Ul接收；同時將Ul發出的O?5V的TTL信號轉換為符合要求的DALI信號。光耦U9和UlO分別在Ul接收和發送信號時，將O?5V TTL信號與DALI信號隔離。B2的作用是根據DALI協議的要求，消除DALI信號在接線時的極性。Ul通過解析收到的DALI信號，可得到調光指令，并根據該調光指令輸出不同脈寬的P麗信號，該PWM信號經R13和C17的阻容網絡后轉化為O?5V的直流電，并經放大器U7放大為O?IOV的模擬信號，供O?IOV模擬調光的LED驅動器使用。對于PWM調光的LED驅動器，Ul輸出的PWM信號經光耦U8隔離放大后，通過R16和R17的限壓網絡后輸出。調光輸出電路輸出的調光信號輸入到LED驅動器的調光輸入端后，即可實現LED的亮度調節。
[0055]RS485通信接口電路中Ull將RS485電平信號轉換為O?5V的TTL信號供單片機Ul接收；同時將Ul發出的O?5V的TTL信號轉換為符合要求的RS485電平信號。Vl的作用在于保護RS485總線，防止因浪涌電壓而損壞通信芯片。U12、C22、R27具有上電抑制作用，防止在通電瞬間對總線的通信造成干擾。
[0056]以上所述僅為本實用新型創造的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型創造，凡在本實用新型創造的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型創造的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種多功能智能調光控制器，其特征在于:包括單片機工作電路、電源電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路，單片機工作電路分別與交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電壓采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，電源電路分別與單片機工作電路、交流電壓采集電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、調光輸出電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，交流電壓采集電路串聯在單向交流電的火線上，交流電流采集電路并聯在單向交流電的火線和零線之間。
2.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的單片機工作電路包括單片機(Ul )，電容Cl~C4，電阻Rl，晶振(Yl )，編程接口(Pl )，單片機(Ul)的3腳與電容Cl的正極和C2的一端相連，單片機(Ul)的4腳通過Cl的負極和C2的另一端接地，晶振(Yl)的兩端分別與電容C3的一端和C4的一端相連，C3的另一端和C4的另一端相連后接地，晶振(Yl)和C3的公共端與Rl的一端相連后接到單片機(Ul)的5腳，晶振(Yl)和C4的公共端與Rl的另一端相連后接到單片機(Ul)的6腳，單片機(Ul)的I腳和2腳分別與接口(Pl)的4腳和I腳相連，單片機(Ul)的3腳和編程接口(Pl)的6腳分別與電源電路相連接；單片機(Ul)的14腳與交流電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的9腳與交流電流采集電路相連接；單片機(Ul)的15腳與LED驅動器電壓采集電路相連接；單片機(Ul)的10腳與LED驅動器電流采集電路相連接；單片機(Ul)的16腳和7腳分別與調光輸出電路相連接；單片機(Ul)的13腳和8 腳與DALI通信接口電路相連接；單片機(Ul)的8腳、11腳、12腳與RS485通信接口電路相連接。
3.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的電源電路包括整流橋(BI)、二極管Dl、D2、電容C5~C12、電阻R2~R7、第一電源芯片(U2)、第二電源芯片(U4)、光耦(U3)、電感L1、L2、變壓器Tl ； 第一電源芯片(U2)的I腳接電容C6的正極，電容C6的負極與電容C5的負極、第一電源芯片(U2)的2腳和整流橋(BI)的2腳相連接，整流橋(BI)的4腳通過電阻R2接交流電流采集電路，整流橋(BI)的3腳與單相交流電的零線和交流電壓采集電路相連接，整流橋(BI)的I腳與電容C5的正極、電阻R3的一端、電容C7的一端及變壓器Tl初級的一端相連，電阻R3的另一端和電容C7的另一端相連后與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽極與第一電源芯片(U2)的5腳和變壓器Tl初級的另一端相連，變壓器Tl次級的一端與二極管D2的陽極相連，二極管D2的陰極與電感LI的一端和電阻R4的一端相連，電感LI的另一端與電容C9的正極相連，電容C9的負極接變壓器Tl次級的另一端，電阻R4的另一端接光耦(U3)的I腳，光耦(U3)的4腳與電容C8的一端及第一電源芯片(U2)的4腳相連，C8的另一端與光耦(U3)的3腳、第一電源芯片(U2)的2腳相連，并通過電容ClO接地，光耦(U3)的2腳通過電阻R5與電感LI和電容C9的公共端相連，電感LI和電容C9的公共端輸出15V直流電壓，并與調光輸出電路相連接，光耦(U3)的2腳通過電阻R6接地； 第二電源芯片(U4)的10腳、11腳、13腳相連后接到電感LI和電容C9的公共端，第二電源芯片(U4)的9腳通過電容Cll接地，第二電源芯片(U4)的5腳和16腳相連后接地，第二電源芯片(U4)的I腳接電感L2的一端，電感L2的另一端通過電阻R7接第二電源芯片(U4)的4腳，電感L2和電阻R7的公共端輸出5V直流電源，該公共端與第二電源芯片(U4)的14腳相連，并與單片機工作電路、交流電流采集電路、LED驅動器電流采集電路、DALI通信接口電路、RS485通信接口電路相連接，同時通過電容C12接地，第二電源芯片(U4)的6~8腳相連接后接地。
4.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的交流電壓采集電路包括電阻R8~R10、電容C13、隔離變壓器T2，隔離變壓器T2初級的一端通過電阻R8接交流電流采集電路，隔離變壓器T2初級的另一端接單相交流電的零線，隔離變壓器T2初級的兩端與電阻R9并聯，隔離變壓器T2次級的一端與單片機工作電路相連，并通過電容C13接地，隔離變壓器T2次級的另一端通過電阻RlO接地。
5.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的交流電流采集電路包括電容C14、電流采集芯片U5，電流采集芯片U5的I腳和2腳相連后接單相交流電的火線，電流采集芯片U5的3腳和4腳相連后與電源電路、交流電壓采集電路相連接，電流采集芯片U5的5腳接地，電流采集芯片U5的6腳通過電容C14接地，電流采集芯片U5的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片U5的8腳與電源電路相連接。
6.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的LED驅動器電壓采集電路包括電阻Rl1、Rl2、電容Cl5、二極管D3、LED驅動器電壓入口 P2，LED驅動器電壓入口的I腳接二極管D3的陰極和電阻Rll的一端，并通過電容C15接地，電阻Rll的另一端通過電阻R12接地，電阻Rll和R12的公共端與單片機工作電路相連接，LED驅動器電壓入口 P2的2腳與二極管D3的陽極相連接后接地。
7.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的LED驅動器電流采集電路包括電容C16和電流采集芯片(U6)，LED驅動器電流從電流采集芯片(U6)的I腳和2腳輸入， 并從電流采集芯片(U6)的3腳和4腳輸出，其中電流采集芯片(U6)的I腳和2腳相連，電流采集芯片(U6)的3腳和4腳相連，電流采集芯片(U6)的5腳接地，電流采集芯片(U6)的6腳通過電容C16接地，電流采集芯片(U6)的7腳與單片機工作電路相連接，電流采集芯片(U6)的8腳與電源電路相連接。
8.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述調光輸出電路包括電阻R13~R17、電容C17、C18、放大器(U7)，及光耦(U8)，放大器(U7)的3腳通過電阻R13與單片機工作電路相連，并通過電容C17接地，放大器(U7)的2腳通過電阻R15接地，并通過電阻R14與放大器(U7)的I腳相連，放大器(U7)的4腳接地，放大器(U7)的I腳通過電容C18接地，并輸出O~IOV模擬調光信號，放大器(U7)的8腳與電源電路相連接，光耦(U8)的I腳和4腳與電源電路相連接，光耦(U8)的2腳與單片機工作電路相連接，光耦(U8)的3腳通過電阻R16輸出PWM調光信號，電阻R16的PWM信號輸出端通過電阻R17接地。
9.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的DALI通信接口電路包括整流橋B2、光耦U9、U10、電阻R18~R23、電容C19、三極管Q1、二極管D4、D5，整流橋B2的I腳和2腳分別與DALI信號輸入口 P3的I腳和2腳相連，整流橋B2的3腳接三極管Ql的集電極、二極管D4的陰極和二極管D5的陽極，二極管D4的陽極接光耦UlO的I腳，光耦UlO的2腳通過電阻R22與三極管Ql的發射極和電阻R21的一端相連，電阻R21的另一端與整流橋B2的4腳相連，光耦UlO的3腳與單片機工作電路相連，并通過電阻R23接地，光耦UlO的4腳與電源電路相連，二極管D5的陰極與光耦U9的4腳和電容C19的正極相連，電容C19的負極接整流橋B2的4腳，光耦U9的I腳與電源電路相連接，光耦U9的2腳通過電阻R18與單片機工作電路相連接，光耦U9的3腳通過電阻R19與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的基極通過電阻R20與整流橋B2的4腳相連。
10.根據權利要求1所述的多功能智能調光控制器，其特征在于:所述的RS485通信接口電路包括RS485芯片Ul1、或非門U12、總線保護芯片V1、電阻R24~R27、電容C20~C22、RS485總線接口 P4，RS485芯片Ull的I腳和4腳分別與單片機工作電路相連，RS485芯片Ull的2腳和3腳相連后接至或非門U12的I腳，或非門U12的3腳與單片機工作電路相連接，或非門U12的2腳接電容C22的正極和電阻R27的一端，電容C22的負極接地，電阻R27的另一端與或非門U12的14腳相連后，與電源電路相連接，或非門U12的7腳接地，RS485芯片Ull的8腳與電源電路和電阻R24的一端相連，電阻R24的另一端通過電阻R25與電阻R26的一端相連，電阻R26的另一端與RS485芯片Ull的5腳相連后接地，RS485芯片Ull的6腳與電阻R25、R26的公共端相連后與RS485總線接口 P4的2腳相連，RS485總線接口 P4的2腳通過電容C21接地，RS485芯片Ull的7腳與電阻R25、R24的公共端相連后與RS485總線接口 P4的I腳相連，RS485總線接口 P4的I腳通過電容C20接地，RS485總線保護芯片Vl的I腳和2腳分別與RS485總線接口 P4的I腳和2腳相連，RS485總線接口 P4的3腳和RS485總線保護 芯片Vl的3腳相連后接地。
【文檔編號】H05B37/02GK203492243SQ201320627417
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】余琳, 李立, 李臻, 扶廷武, 蘇志杰, 潘玉靜, 胡先東 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所