一种智能通用调光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及调光器，特别涉及数字调光器。
【背景技术】
[0002]自从人类意识到一定要千方百计节能减排，才能解决大气变暖的迫切问题后，如何减少照明用电就作为一个重要的问题提到日程上来。因为照明用电占总能耗的20%。如果灯具采样可调光的方式，并且采样各种照明效率更高新型的灯具如卤素灯、LED灯将会在照明方面节省较多的能量。
[0003]传统的照明只有开关控制，没有任何故障检测和控制、亮度调节、远程通讯控制等功能。随着科学技术和经济的发展、节能减排和建筑智能化的要求，调光器成为必不可少的器件。现有技术下的调光器大都基于大功率可控硅器件的调光器。可控硅调光器存在如下缺陷:
[0004]首先，调光输出方式不可调，只能以前沿切相的形式输出，即在电压过零点之后打开输出，在下一个过电压零点关闭。这种前沿切相的调光方式只适合用于感性负载的控制，对容性负载控制时每个周波在切相的边沿都会出现较大的冲击电流。可惜的是，目前大多数高效节能照明灯具，比如卤素灯、LED灯，这些灯具设有电子变压器将市电转换成灯具所需的电源形式，这些电子变压器大多呈容性。即便对于普通的白炽灯，由于常温下初始电阻较小也会产生较大的冲击电流。这种冲击电流除了对调光器本身和负载产生较大的损害之夕卜，还产生电磁波辐射对周边的精密设备造成干扰。
[0005]其次，由于可控硅自身的特性，可控硅一旦被触发后，可控硅将会一直处于导通状态一直到电流小于其维持电流才会关断。这使得可控硅一旦导通后即使发生过载也不能及时关断，只能通过保险丝来保护输出回路，而保险丝熔断后需要专业人员更换，维护非常困难。
[0006]最后，由于可控娃维持电流的存在，使其只能应用于大功率的负载。对于额定功率只有几瓦的负载，比如LED灯，由于其工作电流小于可控硅的维持电流使得调光器无法调光。
[0007]上述可控硅调光器的缺陷是其本身固有特性造成的，难以改变。尽管现有很多技术可以减弱上述的缺陷，但是无法从根本上解决，甚至还带来额外的问题。
[0008]当前有些新型的调光器采用了大功率高频开关控制器件(如IGBT)控制产品输出幅度可调节的正弦交流电，通过较高频率的PWM波来实现输出功率的控制输出的正弦波的幅度可以解决可控硅切相调光中遇到的冲击电流问题，但是这对输出回路的滤波要求较高，否则会产生较大的辐射干扰和传导干扰，因而体积会较大，特别是在输出功率较大时。开关器件工作在较高频率的开关状态时，开关损耗会增加，导致调光器发热严重，损耗大，这在输出功率较大时也会更严重。所以，此种方案多数用于功率较小的LED灯的调光。用于功率较大的负载调光时需要较大的设备体积和较好的散热条件。所以当前这种方案还比较难以做成通用设备。
【发明内容】
[0009]本实用新型所要解决的问题:现有技术下调光器的调光输出方式不可调的问题以及调光器的过载问题和小功率负载调光的问题以及调光器功率和体积、发热量的矛盾。
[0010]为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下:
[0011]一种智能通用调光器，其特征在于，包括市电接口、负载接口、调光电路、电流过零点检测电路、电压过零点检测电路和控制器；所述调光电路连接在所述市电接口和负载接口的火线上，控制端连接所述控制器，用于通过控制器控制其每个市电周期内的导通时间和区间，实现对负载设备的调控；所述电流过零点检测电路连接所述调光电路，并通过信号线连接所述控制器，用于采集市电火线上的电流过零点信号输入至所述控制器；所述电压过零点检测电路连接所述市电接口的火线和零线，并通过信号线连接所述控制器，用于采集电压过零点信号输入至所述控制器；所述控制器用于通过对所述电流过零点信号和电压过零点信号分析，判断当前连接在负载接口上的设备属于容性设备还是属于感性设备，当连接在负载接口上的设备属于感性设备时采用前沿切相的方式控制所述调光电路，否则采用后沿切相的方式控制所述调光电路。
[0012]进一步，所述调光电路包括负半周输出控制MOS管、负半周栅极驱动MOS管、正半周输出控制MOS管、正半周栅极驱动MOS管、负半周采样电阻、正半周采样电阻、负半周保护电阻和正半周保护电阻；所述负半周输出控制MOS管的漏极连接所述负载接口的火线；所述负半周输出控制MOS管的源极连接负半周采样电阻再经正半周采样电阻连接所述正半周输出控制MOS管的源极；所述正半周输出控制MOS管的漏极连接所述市电接口的火线；所述负半周采样电阻和正半周采样电阻的中间接地；所述负半周输出控制MOS管的栅极通过负半周保护电阻连接驱动电源；所述正半周输出控制MOS管的栅极通过正半周保护电阻连接驱动电源；所述负半周栅极驱动MOS管的漏极与所述负半周输出控制MOS管的栅极相连；所述正半周栅极驱动MOS管的漏极与所述正半周输出控制MOS管的栅极相连；所述负半周栅极驱动MOS管的源极和正半周栅极驱动MOS管的源极接地；所述负半周栅极驱动MOS管的栅极和正半周栅极驱动MOS管的栅极通过控制线连接所述控制器；正半周输出控制MOS管的源级作为正半周输出采样端；负半周输出控制MOS管的源级作为负半周输出采样端；所述电流过零点检测电路包括电压比较器；所述正半周输出采样端和负半周输出采样端分别连接所述电压比较器的输入端；所述电压比较器的输出端连接所述控制器。
[0013]进一步，所述电压过零点检测电路包括:光电耦合器、光耦保护电阻、光耦保护二极管、输出限流电阻；所述光电耦合器的发光二极管通过光耦保护电阻连接在所述市电接口的火线和零线之间；所述光耦保护二极管与所述光电耦合器的发光二极管极性相反的并联；所述光电耦合器的次级三极管的集电极通过输出限流电阻连接驱动电源；所述光电耦合器的次级三极管的发射极接地；所述光电耦合器的次级三极管的集电极接出用于连接所述控制器的输出端口。
[0014]进一步，所述用于连接所述控制器的输出端口与地之间还连接有滤波电容。
[0015]进一步，它还包括短路控制电路；所述调光电路还包括负半周短路控制MOS管、正半周短路控制MOS管；所述负半周短路控制MOS管的漏极与所述负半周输出控制MOS管的栅极相连；所述正半周短路控制MOS管的漏极与所述正半周输出控制MOS管的栅极相连；所述负半周短路控制MOS管的源极和正半周短路控制MOS管的源极接地；所述短路控制电路包括输入端、输出端、参考电压产生电路和短路比较器电路；所述短路控制电路的输入端和所述参考电压产生电路的输出端连接所述短路比较器电路的输入端；所述短路比较器电路的输出端为所述短路控制电路的输出端；所述短路控制电路有两个；所述两个短路控制电路分别为负半周短路控制电路和正半周短路控制电路；所述负半周短路控制电路的输入端连接所述负半周输出采样端；所述负半周短路控制电路的输出端连接所述负半周短路控制MOS管的栅极；所述正半周短路控制电路的输入端连接所述正半周输出采样端；所述正半周短路控制电路的输出端连接所述正半周短路控制MOS管的栅极。
[0016]进一步，所述负半周短路控制电路的输出端和所述正半周短路控制电路的输出端还分别连接所述控制器。
[0017]进一步，所述参考电压产生电路包括参考开关MOS管、第一分压电阻和第二分压电阻；所述参考开关MOS管的源极接地；所述参考开关MOS管的漏极经第二分压电阻和第一分压电阻连接驱动电源；所述第二分压电阻和第一分压电阻之间接出参考电压产生电路的输出端；所述参考开关MOS管的栅极连接所述控制器。
[0018]进一步，它还包括过载采集电路；所述过载采集电路包括过载电压比较器；所述过载电压比较器的两个输入端分别连接所述控制器和所述正半周输出采样端或负半周输出采样端；所述过载电压比较器的输出端连接所述控制器。
[0019]进一步，它还包括负载检测电路；所述负载检测电路包括第一负载采样电阻、第二负载采样电阻、负载过桥电阻、第一桥接二极管、第二桥接二极管；所述第一负载采样电阻和第二负载采样电阻串联在所述市电接口和负载接口的火线之间；所述第一负载采样电阻和第二负载采样电阻的中间连接所述负载过桥电阻后接地；所述第一桥接二极管的正极和第二桥接二极管的正极接地；所述第一桥接二极管的负极接所述市电接口的火线；所述第二桥接二极管的负极接所述负载接口的火线；所述第一负载采样电阻和第二负载采样电阻的中间作为信号采集点连接所述控制器。
[0020]进一步，它还包括KNX通讯模块；所述KNX通讯模块与所述控制器相连，用于通过KNX总线与连接在该KNX总线上的设备进行通讯交互。
[0021]本实用新型的技术效果如下:
[0022]1、本实用新型的调光器是一种纯数字调光器，通过控制器控制其每个市电周期内的导通时间和区间，实现对负载设备的调光控制，避免了可控硅调光器固有的缺陷，避免了短路过载问题导致的损坏及人为维护工作。
[0023]2、本实用新型的调光器可以自适配调光方式，通过检测负载是感性还是容性的，再调整输出方式，使其能够适应于容性负载和感性负载。结合电流过载检测，避免了调光器冲击电流的产生。减少了电磁波辐射干扰，延长了负载设备和调光器的使用寿命。并且降低了无功功率的比例，提高了有功功率的比例，提高了能耗的利用率。
[0024]3、本实用新型的调光器可实现对小额功率的负载实现调光控制，同时可以采用较小的体产品体积实现大功率设备的调光。
[0025]4、本实用新型的调光器可实现远程控制。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型智能通用调光器的整体结构示意图。
[0027]图2是本实用新型的调光电路的结构示意图。
[0028]图3是本实用新型的电压过零点检测电路的结构示意图。
[0029]图4是本实用新型的电流过零点检测电