等脈寬調(diào)制補償式調(diào)光方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種等脈寬調(diào)制補償式調(diào)光方法，它由橋式斬波電路、輸出變壓器、橋式整流電源、交流濾波器、電壓／電流取樣電路、A／D變換器、微控制器、MOSFET或IGBT驅(qū)動電路、調(diào)光設(shè)定電路、狀態(tài)顯示電路、應急直通控制電路和總線接口電路構(gòu)成。所述微控制器的硬件和軟件合成等脈寬調(diào)制信號去驅(qū)動橋式斬波電路，并在橋臂中點產(chǎn)生大小可變的具有正弦波包絡(luò)線的電壓，經(jīng)輸出變壓器與輸入電壓迭加后至負載，用以調(diào)節(jié)輸出電壓和照明光源的亮度。
【專利說明】等脈寬調(diào)制補償式調(diào)光方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明光源的等脈寬調(diào)制補償式調(diào)光方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外常用的調(diào)光方法主要采用可控硅調(diào)光方法。它通過改變雙向可控硅(或由二個單向可控硅反并聯(lián))的導通角的大小，改變輸出電壓的平均值，施加在光源上。從而調(diào)節(jié)光源的亮度。這種方法的不足之處是電路效率低和諧波量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種既能調(diào)節(jié)照明光源亮度，又具有較高的電路效率和幾乎沒有諧波的調(diào)光方法。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，電路包括有主電路和控制電路，主電路是由EPWM、H型橋式斬波電路V1-V4及其輸出變壓器Tk ;橋式整流電路Z1-Z4和交流濾波器L1C1，L2.C2組成。H橋的負載為輸出變壓器Tk，改變施加在Tk上的電壓大小和極性，便可實現(xiàn)對輸出電壓的無級平滑調(diào)整，從而達到調(diào)節(jié)光源亮度的目的。H橋通過Tk輸出的雜波由LlCl，L2.C2來雙向濾除，H橋的直流工作電源由橋式整流電路Z1-Z4供給的。
[0005]控制電路由電壓取樣I和電流取樣2檢測電路，信號整形調(diào)理電路3、微處理器(MCU)4, A / D變換器5、IGBT驅(qū)動接口電路6、調(diào)光控制輸入電路7、狀態(tài)顯示電路8、應急直通控制電路9以及與照明管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總線接口 10組成。
[0006]在Tk上生成的正弦波電壓是由經(jīng)全波整流后形成的100Hz，正弦脈沖半波去調(diào)制施加于H橋上三角波與經(jīng)定的調(diào)光設(shè)定信號合成后產(chǎn)生的等脈寬調(diào)制信號脈沖，從而在IGBT V1-V4兩臂的中點產(chǎn)生大小和極性可變的具有正弦波包絡(luò)線的斬波電壓波形，再經(jīng)過L1C1,L2.C2濾波網(wǎng)絡(luò)濾除載波脈沖即可完成對輸出電壓的調(diào)節(jié)，從而達到調(diào)節(jié)光源亮度的目的。三角波和等脈寬矩形波由MCU的硬件和軟件配合生成的。Kl、K2由MCU對輸出加以控制當緊急性情況下(如發(fā)生火災)可由總線發(fā)出指令令直通開關(guān)Kl導通，讓光源全亮，保障疏散撤離。
[0007]本發(fā)明的等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法與現(xiàn)有調(diào)光方法相比有如下的積極效果:
[0008]1.輸出的可調(diào)電壓為正弦波，基本上無諧波和波形失真；
[0009]2.電路效率高；
[0010]3.輸出功率大；
[0011]4.全電子式、無觸點、無機械裝置；
[0012]5.有計算機接口，易于和其它數(shù)字化系統(tǒng)連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法的電路拓撲。【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0015]在附圖中，電壓取樣I和電流取樣2分別檢測輸出電壓和輸出電流；經(jīng)過信號調(diào)整電路3整流、濾波、定標后輸入至A / D變換器，變換為數(shù)字信號輸入到微控制器(MCU)，微控制器根據(jù)對來自總線的調(diào)光設(shè)置指令或來自本電路的調(diào)光設(shè)置電路的指令，與從A /D變換器，檢測到的輸出電壓和輸出電流數(shù)值經(jīng)比較判斷，給出適當?shù)妮敵鲋噶铗?qū)動H型橋路的IGBT V1-V4，由全波整流橋Z1-Z4整流后形成的IOOHz正弦波脈沖半波去調(diào)制施加到H型橋上等脈寬信號，在開關(guān)管Vl-Vl構(gòu)成的橋式斬波器兩橋臂中點產(chǎn)生出EPWM正弦斬波電壓，經(jīng)變壓器Tk變壓后，由濾波器LlCl、L2C2雙向濾除調(diào)制波后，與輸入電壓Ui迭加相減后施加至負載光源，起到調(diào)節(jié)光源亮度的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法，由H型橋式斬波器與輸入電源和負載串接的輸出變壓器Tk、橋式整流電路Z1-Z4，以及由微控制器等控制電路構(gòu)成的等脈寬調(diào)制電路，根據(jù)外部或內(nèi)部的設(shè)定要求，產(chǎn)生大小可變的調(diào)光電壓Uk施加到輸出變壓器Tk上，經(jīng)電壓變換后與輸入電壓Ui迭加，輸出至負載光源以調(diào)節(jié)光源亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法，其特征在于所述的輸入電壓U1、輸出電壓Uo和調(diào)制電壓Uk (Uk’ )之間的關(guān)系為Uo=U1-Uk’。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法，其特征在于所述的調(diào)制脈沖信號是由微處理器MCU根據(jù)檢測的輸出電壓、電流與設(shè)定的調(diào)光電壓經(jīng)程序計算和判定后產(chǎn)生的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等脈寬調(diào)制式調(diào)光方法，其特征在于微處理器MCU兼有與其它數(shù)字化設(shè)備進行通訊的總線接口，該總線接口可以是RS232C、RS485或其它標準的接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等脈寬調(diào)制調(diào)光方法，其特征在于所述的應急直通旁路功能能夠在緊急狀態(tài)下由來自控制總線的外部指令控制使得輸出電壓UO為最大值，以保證在緊急狀態(tài)下能夠使光源具有最大亮度，便于疏導人群撤離現(xiàn)場。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等脈寬調(diào)制調(diào)光方法，其特征在于所述的LlCl和L2C2濾波電路具有雙向濾波效果，能夠有效降低等脈寬調(diào)制頻率分量向供電電源和負載端傳遞。
【文檔編號】H05B37/02GK103813598SQ201410087630
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月11日
【發(fā)明者】劉志勇 申請人:深圳市帕瓦科技有限公司