一種基于電力線工頻載波的照明控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及照明控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于電力線工頻載波的照明控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] L抓照明已廣泛應(yīng)用，在初級的市場普及之后，L邸本身的易控制、易調(diào)光調(diào)色功能 亟需得到市場開發(fā)，傳統(tǒng)的L邸調(diào)光控制具有不能適用于低成本的調(diào)光器、調(diào)光工作時功率 因素不高等缺點。
[0003] L抓照明雖然已經(jīng)是主流的照明技術(shù)，但是到目前為止，對照明技術(shù)人員來說，針 對家用LED照明沒有完美的解決方案。運(yùn)是因為，傳統(tǒng)的家用調(diào)光器適合于阻性負(fù)載燈具 (如白識燈），但對于LED燈具調(diào)光操作并不穩(wěn)定；同時LED燈具一般具有高的功率因素，采用 傳統(tǒng)調(diào)光器，實際大大降低了燈具的功率因數(shù)。
[0004] 為了展現(xiàn)L邸的易控優(yōu)勢，很多工程師在燈具上大做文章，設(shè)計了各種各樣的遙控 燈具，各種無線通訊技術(shù)如WIFI、Bluetoooth被應(yīng)用到L邸的調(diào)光控制上。
[0005] 用墻壁開關(guān)進(jìn)行調(diào)光是照明系統(tǒng)設(shè)計常用的方式，對于阻性負(fù)載的燈具它可W低 成本的輕易實現(xiàn)，Lm)照明進(jìn)入住宅后，建筑師和用戶都不愿失去通過開關(guān)面板調(diào)光的運(yùn)種 調(diào)光控制優(yōu)勢。然而遙控?zé)艟吲c傳統(tǒng)的墻壁開關(guān)并不能相適應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提出一種基于電力線工頻載波的照明控制方法，可W解決當(dāng)前行業(yè)內(nèi)遇到 的Lm)調(diào)光控制與傳統(tǒng)調(diào)光習(xí)慣方式無法完美結(jié)合、調(diào)光操作不穩(wěn)定等缺點?？蒞輕松實現(xiàn) 高功率因素、使調(diào)光器長期工作時不污染電網(wǎng)。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是運(yùn)樣實現(xiàn)的：
[000引一種基于電力線工頻載波的照明控制方法，具體包括W下步驟：
[0009] (1)調(diào)光信號發(fā)送端將調(diào)光信號加載到工頻載波信號上，利用對半個周期的工頻 信號進(jìn)行波形改變來表達(dá)碼元"0"或者碼元"r;變換的波形結(jié)果如圖5所示，至少有四種波 形變換:A為半波全消變換，B為前沿變換，C為后沿變換，D為雙沿變換。
[0010] (2)將編碼后的調(diào)光信號隨交流電傳送到接收端，接收端對編碼后的調(diào)光信號進(jìn) 行解碼；
[0011] (3)接收端根據(jù)解碼后的調(diào)光信號驅(qū)動LED燈進(jìn)行調(diào)光。
[0012] 進(jìn)一步的，接收端為工頻載波解碼調(diào)光驅(qū)動器，調(diào)光信號發(fā)送端為交流工頻載波 調(diào)光開關(guān)。
[0013] 進(jìn)一步的，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括并聯(lián)的開關(guān)和二極管。
[0014] 進(jìn)一步的，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括開關(guān)，開關(guān)連接按鍵式開關(guān)和二極管的并 聯(lián)支路。
[0015] 進(jìn)一步的，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括輸入波形檢測電路，輸入波形檢測電路連 接有開關(guān)處理器，開關(guān)處理器連接有功率開關(guān)，還連接有手動操作接口。
[0016] 進(jìn)一步的，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)還包括用于電流過載保護(hù)功能和檢測負(fù)載燈具 電流的電流傳感電阻。
[0017] 進(jìn)一步的，工頻載波解碼調(diào)光驅(qū)動器包括交流零點檢測電路和交流工頻半波波形 檢測電路，交流零點檢測電路和交流工頻半波波形檢測電路分別將時間同步信號和波形信 號發(fā)送至嵌入式處理器，嵌入式處理器連接有若干路PWM調(diào)光驅(qū)動器，PWM調(diào)光驅(qū)動器與LED 燈連接，Lm)燈連接有調(diào)光電流反饋電路，調(diào)光電流反饋電路將反饋信號傳輸至嵌入式處理 器。
[0018] 進(jìn)一步的，步驟(1)中將調(diào)光信號加載到工頻載波信號上具體包括W下步驟：
[0019] 取交流工頻信號的一個方向的半波波形作為載波信號，W半波波形的有無或者是 否被斬波變換作為編碼的標(biāo)識，將N個周期的半波波形作為信號編碼周期，將信號編碼周期 內(nèi)半波數(shù)目與調(diào)光信號一一對應(yīng)。
[0020] 進(jìn)一步的，步驟(1)中將調(diào)光信號加載到工頻載波信號上具體包括W下步驟：
[0021] 取交流工頻載波信號的兩個方向的半波波形作為載波信號，將正向半波波形的載 波信號與增長性調(diào)光信號相對應(yīng)，將負(fù)向半波波形的載波信號與減少性調(diào)光信號相對應(yīng)。
[0022] 進(jìn)一步的，編碼后的調(diào)光信號包括起始標(biāo)志，數(shù)據(jù)單元和結(jié)束標(biāo)識；
[0023] 起始標(biāo)志為10個連續(xù)進(jìn)行了波形變換的半波信號；
[0024] 數(shù)據(jù)單元WlO個半波周期為基本字節(jié)結(jié)構(gòu)，包括第一個固定不進(jìn)行波形變換的半 波周期，和第10個固定進(jìn)行波形變換的半波周期，中間8個表示一個字節(jié)（Char)的8個位 (bit),可W用進(jìn)行了波形變換的半波周期表示"0"，未進(jìn)行波形變換的半波周期表示"r;
[0025] 結(jié)束標(biāo)識：出現(xiàn)連續(xù)10個未進(jìn)行波形變換的半波周期表示結(jié)束。
[0026] 本發(fā)明的有益效果在于:可W解決當(dāng)前行業(yè)內(nèi)遇到的Lm)調(diào)光控制與傳統(tǒng)調(diào)光習(xí) 慣方式無法完美結(jié)合、調(diào)光操作不穩(wěn)定等缺點?？蒞輕松實現(xiàn)高功率因素、使調(diào)光器長期工 作時不污染電網(wǎng)。
【附圖說明】
[0027] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0028] 圖1為本發(fā)明一種基于電力線工頻載波的照明控制方法的原理框圖；
[0029] 圖2為圖1中交流工頻載波調(diào)光開關(guān)的實施例一的原理框圖；
[0030] 圖3為圖1中交流工頻載波調(diào)光開關(guān)的實施例二的原理圖；
[0031] 圖4為圖1中交流工頻載波調(diào)光開關(guān)的實施例=的原理框圖；
[0032] 圖5為圖1中交流工頻載波調(diào)光開關(guān)得到的波形變換的示意圖；
[0033] 圖6為圖1中工頻載波解碼調(diào)光驅(qū)動器的原理框圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035] 如圖1所示，本發(fā)明提出了一種基于電力線工頻載波的照明控制方法，目的是通過 墻壁開關(guān)實現(xiàn)L邸燈調(diào)光控制，具體包括W下步驟：
[0036] (1)調(diào)光信號發(fā)送端將調(diào)光信號加載到工頻載波信號上，利用對半個周期的工頻 信號進(jìn)行波形改變來表達(dá)碼元"0"或者碼元"r;碼元的寬度一般與工頻一個周期或者半周 期設(shè)置為同一數(shù)量級，運(yùn)樣理論上一個周期至少傳輸一個比特的信息。
[0037] 本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的可控娃調(diào)光，傳統(tǒng)的可控娃調(diào)光器、通過交流切相來實時改 變輸入燈具的電能多少實現(xiàn)燈具發(fā)光量的改變。本發(fā)明僅在調(diào)光時刻將調(diào)光信號發(fā)送給 L邸燈，L邸燈識別并記錄該調(diào)光信號，并在調(diào)光時刻結(jié)束后保持調(diào)光狀態(tài)。
[0038] 接收端為工頻載波解碼調(diào)光驅(qū)動器，調(diào)光信號發(fā)送端為交流工頻載波調(diào)光開關(guān)。
[0039] 如圖2所示，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)的第一個實施例，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括 輸入波形檢測電路，輸入波形檢測電路連接有開關(guān)處理器，開關(guān)處理器連接有功率開關(guān)，還 連接有手動操作接口。功率開關(guān)可W是可控娃或高壓MOS管或繼電器與單向器件。開關(guān)處理 器的核屯、是嵌入式單片機(jī)，單片機(jī)檢測交流輸入的零點或者峰值點，并根據(jù)程序規(guī)定的算 法或者按照手動操作接口的信號，控制非線性功率器件去變換交流電輸出的波形。非線性 功率器件可W是可控娃(SCR)、高壓MOS管、繼電器與單向器件(二極管）的組合等。
[0040] 具體的，如圖3所示，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括并聯(lián)的開關(guān)和二極管。當(dāng)Kl打開 時，L輸出到Ll只有半波的交流電，通過Kl的手動或者程控操作，可輸出有一定編碼意義的 信號到負(fù)載端。
[0041] 或者，如圖4所示，交流工頻載波調(diào)光開關(guān)包括開關(guān)，開關(guān)連接按鍵式開關(guān)和二極 管的并聯(lián)支路。當(dāng)Kl是傳統(tǒng)的開關(guān)單元，通過Bl的連接與斷開可操作Dl進(jìn)行半波信號的發(fā) 生。
[0042] 交流工頻載波調(diào)光開關(guān)一般在墻壁開關(guān)或者其他位置的開關(guān)處實現(xiàn)，在波形變換 的同時，還具有對Lm)燈的電流檢測能力，運(yùn)是因為在進(jìn)行波形變換的同時，一個電流傳感 電阻被串聯(lián)在整個交流回路中。即交流工頻載波調(diào)光開關(guān)還包括用于電流過載保護(hù)功能和