CN101404849B - 一种遥控调光节能灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥控调光节能灯，其包括节能灯外壳(1)，节能灯管(2)及遥控发射器(3)，遥控信号接收模块(4)及节能灯调光控制模块(5)位于节能灯外壳内，其特征在于所述节能灯调光控制模块(5)包括有一单片机控制器(51)、一调光电路(52)，遥控信号接收模块(4)的信号输出端与单片机控制器(51)的信号输入端相连，单片机控制器(51)根据接收到的遥控信号输出不同宽度的脉冲调制信号并由该所述单片机控制器(51)的信号输出端连接至所述调光电路(52)的信号输入端，而调光电路(52)则根据接收到的不同宽度的脉冲调制信号输出不同的工作电压并由该调光电路(52)的信号输出端连接至节能灯管(2)的信号输入端，与现有技术相比，本发明的优点在于节能灯管的发光调整平稳，并且调光范围较大。

Description

一种遥控调光节能灯

技术领域

本发明涉及一种遥控调光节能灯。

背景技术

公开号为CN 200952693Y(专利号为ZL 200620107961.3)的中国实用新型专利公开了一种《紧凑型遥控调光节能灯》，其将遥控控制电路板与节能灯组装为一体，通过手控遥控器根据自己的需要，遥控控制节能灯的照明亮度，其技术方案为：它包括节能灯壳、遥控控制电路板、节能灯管及遥控器，遥控控制电路板位于节能灯壳内且遥控控制电路板信号输出端接节能灯管的信号输入端。但是上述专利中对于遥控控制电路板是如何实现遥控调光并没有介绍，并且这种遥控调光节能灯的灯管的发光调整不够平稳，调光范围也不大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能对节能灯管进行平稳调光的，并且调光范围大的遥控调光节能灯。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该遥控调光节能灯，其包括节能灯外壳，节能灯管及遥控发射器，遥控信号接收模块及节能灯调光控制模块位于节能灯外壳内，且遥控信号接收模块的信号输出端与节能灯调光控制模块的信号输入端相连，节能灯调光控制模块的信号输出端与节能灯管的信号输入端相连，其特征在于所述节能灯调光控制模块包括有一单片机控制器、一调光电路，所述遥控信号接收模块的信号输出端与所述单片机控制器的信号输入端相连，所述单片机控制器根据接收到的遥控信号输出不同宽度的脉冲调制信号并由该所述单片机控制器的信号输出端连接至所述调光电路的信号输入端，而所述调光电路则根据接收到的不同宽度的脉冲调制信号输出不同的工作电压并由该调光电路的信号输出端连接至所述节能灯管的信号输入端。本发明的调光原理是：单片机控制器通过将遥控信号转换成不同宽度的调节脉冲调制信号给调光电路，调光电路再输出平稳的工作电压给节能灯管以达到对节能灯管进行大范围平稳调光的目的。

作为进一步改进，所述调光电路可以包括一充放电电路、一主控电路和一逆变电路，这样，所述遥控信号接收模块的信号输出端可以通过充放电电路后将所述单片机控制器产生的脉冲调制信号转换成连续的电压信号输入到主控电路的第一信号输入引脚，而主控电路则将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号至逆变电路，而所述逆变电路在所述主控电路输出的不同频率的方波信号的驱动下产生一个相应工作电压连接至所述节能灯管，从而达到调光和稳定灯电流的目的。

为了将灯电流的可变增益放大，提高了整个调光电路的反馈信号的信噪比，达到调光深度控制的目的，使调光过程更线性，并且能在任意亮度保持稳定的灯电流，而不至于当供电电压波动或低稳是产生自熄现象，所述调光电路还包括一闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的信号输入端与所述逆变电路的信号输出端相连，所述闭环负反馈电路的输出端则与所述主控电路的信号输入端相连。

优选的，所述闭环负反馈电路包括一电流采样电路、一电压采样电路，所述电流采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第一输出端相连，所述电压采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第二输出端相连，所述电流采样电路的信号输出端与所述主控电路的第三信号输入端相连，所述电压采样电路的信号输出端与所述主控电路的第四信号输入端相连。这样，采样得到的电流与电压信号在主控电路内部的乘法器相乘，得到灯管的平均功率，此功率信号作为负反馈信号送到逆变电路的信号输入端去实现闭环负反馈控制。

传统节能灯，在电源开通的瞬间，就在灯丝两端形成高压，此时灯丝周围的空间电荷十分稀薄，造成大量的正离子撞向作为阴极的灯丝，使灯丝上的发射材料严重溅射，因此形成灯丝周围的管壁发黑严重，缩短灯管寿命。本发明通过在所述主控电路设置一延时定时器，当所述主控电路的第一信号输入引脚接收到所述充放电电路输出的电压信号后，首先在其第一信号输出端和第二信号输出端输出一频率较小的方波信号给逆变电路并同时启动延时定时器，当所述启动延时定时器到期后，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理后的方波信号输出给逆变电路。延时定时器可以通过软件程序进行设定。这样，本发明在电源接通后先使灯丝通过一定的小电流，让灯丝加热至电子发射所需的温度即延时定时器的时间间隔后，才在灯管上加足够高的电压，使灯管进入弧光放电，点亮灯管。经采用预热启动，可以降低灯管启辉所需的电压，延长灯管寿命，减少灯管发黑，降低光衰。

另外，传统的遥控节能灯的遥控开关，存在相互干扰、容易出现控制误动作的现象，作为进一步改进，本发明的单片机控制器中包括有一保存遥控信号地址编码的存储单元，这样，当遥控信号接收模块接收到遥控发射器的遥控信号后，节能灯调光控制模块的单片机控制器会自动将当前遥控发射器的发送到地址编码保存起来，这样，节能灯调光控制模块每次接收到遥控信号以后，都会将其地址编码与存储单元中已经保存的地址编码进行比较，如果地址编码相同则进行处理，如果地址编码不相同则放弃处理。

另外，由于节能灯的灯管大多采用玻璃材料，容易破裂，灯丝也是容易断裂的部件。而传统的节能灯当灯管损坏时，就必须全部更换，存在严重的浪费。本发明作为进一步改进，所述灯外壳由灯头组件及灯头盖组装而成，而述所节能灯管则与所述灯头盖可拆卸连接。通过上述结构的改进，将灯管作为一个可替换的组件，在灯管损坏时，可以轻松地插上一只新灯管即可，大大降低了用户的使用成本。

与现有技术相比，本发明的优点在于：节能灯调光控制模块通过单片机控制器将接收到的遥控信号进行处理，然后输出不同宽度的脉冲调制信号给调光电路，而调光电路则根据接收到的不同宽度的脉冲调制信号输出不同的工作电压给所述节能灯管，这种控制模式可以使节能灯管的发光调整平稳，并且调光范围较大。

附图说明

图1为本发明实施例遥控调光节能灯的立体结构示意图；

图2为本发明实施例遥控调光节能灯的结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例中控调光节能灯的电路原理框图；

图4为本发明实施例中控调光节能灯的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示的遥控调光节能灯，其包括由灯头组件11和灯头盖12组成的节能灯外壳1，节能灯管2及遥控发射器3，遥控信号接收模块4及节能灯调光控制模块5位于节能灯外壳内，且遥控信号接收模块4的信号输出端与节能灯调光控制模块5的信号输入端相连，节能灯调光控制模块5的信号输出端与节能灯管2的信号输入端相连。所述节能灯调光控制模块5包括有一单片机控制器51、一调光电路52，所述遥控信号接收模块4的信号输出端与所述单片机控制器51的信号输入端相连，而所述单片机控制器51的信号输出端与所述调光电路52的信号输入端相连，所述调光电路52的信号输出端与所述节能灯管2的信号输入端相连，所述单片机控制器51根据接收到的遥控信号，输出不同宽度的脉冲调制信号给所述调光电路52，所述调光电路52则根据接收到的不同宽度的脉冲调制信号输出不同的工作电压给所述节能灯管2。

其中，遥控发射器3和遥控信号接收模块4可以采用常规的无线射频遥控器和与之对应的射频遥控信号接收模块。

如图4，单片机控制器51美国的Microchip公司型号为PIC12F683的单片机控制芯片U1，遥控信号接收模块4的信号输出端(即遥控信号接收模块4的第四引脚)将接收到的遥控信号送到单片机控制芯片U1的信号输入端即第7引脚，单片机控制芯片U1的第5引脚和地6引脚作为信号输出端与所述调光电路52的信号输入端相连，在本实施例中单片机控制芯片U1的第5引脚作为控制控制调光电路52开闭的开关控制信号输出引脚，而单片机控制芯片U1的第6引脚作为脉冲调制信号输出引脚将脉冲调制信号输出给调光电路52，第十四电容C14、第十五电容C15、晶振Y1构成单片机控制器51的外围电路。

本实施例中，所述调光电路52包括一充放电电路521、一主控电路522、一逆变电路523、一电源电路524、一电流采样电路525、一电压采样电路526，所述电流采样电路和电压采样电路组成闭环负反馈电路，所述遥控信号接收模块4的脉冲调制信号输出端通过充放电电路后将所述单片机控制器51产生的脉冲调制信号转换成连续的电压信号输入到主控电路的第一信号输入引脚，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号，而所述逆变电路在所述主控电路输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压给所述节能灯管2。所述电流采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第一输出端相连，所述电压采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第二输出端相连，所述电流采样电路的信号输出端与所述主控电路的第三信号输入端相连，所述电压采样电路的信号输出端与所述主控电路的第四信号输入端相连。

其中，电源电路524将市电从J1处引入，经过第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2将220V的交流电转换成高压直流电送入逆变电路。

主控电路522的主控芯片IC1采用台湾普诚公司的型号为PT0331的主控芯片，主控芯片IC1的第7引脚是第一信号输入引脚与单片机控制器51的脉冲调制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第5引脚)相连；主控芯片IC1的第8引脚是第二信号输入引脚与单片机控制器51的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第6引脚)，本实施例中单片机控制器51的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第6引脚)连接分压电阻R19后与主控芯片IC1的第8引脚相连；主控芯片IC1的第2引脚是第四信号输入引脚与电压采样电路526的信号输出端相连；主控芯片IC1的第15引脚是第三信号输入引脚与电流采样电路525的信号输出端相连；而主控芯片IC1的9、11引脚是第一、第二信号输出引脚与逆变电路523的信号输入端相连；第三电阻R3、第十六电阻R16、第十电阻R10构成主控电路的外围电路。

充放电电路521由第十四电阻R14、第二十电阻R20、第十六电容C16组成，单片机控制器51的脉冲调制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第5引脚)与第十四电阻R14的第一端，第十四电阻R14的第二端与主控芯片IC1的第一信号输入引脚(即第7引脚)相连，第二十电阻R20、第十六电容C16的第一端均与主控芯片IC1的第一信号输入引脚(即第7引脚)相连，第二十电阻R20、第十六电容C16的第二端均接地。

单片机控制器51的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第6引脚)通过第十九电阻R19连接到主控芯片IC1的第二信号输入引脚(即第8引脚)。

逆变电路523包括半桥式逆变电路和主逆变电路，其中半桥式逆变电路由第一半桥式逆变器L1、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及外围的元件组成，第二场效应管Q2的栅极连接电阻R6后与主控芯片IC1的第二信号输出端(即主控芯片IC1的第11引脚)相连，第二场效应管Q2的源极接地，第二场效应管Q2的漏极则与第一场效应管Q1的源极相连，第一场效应管Q1的漏极则与电源电路的输出端相连，第一场效应管Q1的栅极连接第五电阻R5后与第一半桥式逆变器L1的第一引脚相连，第一半桥式逆变器L1的第3引脚连接到第一场效应管Q1的漏极，第一半桥式逆变器L1的第2引脚则与主控芯片IC1的第一信号输出端(即主控芯片IC1第9引脚)相连，第一半桥式逆变器L1的第4引脚连接第六电容后接地，其他元件：第五电容C5、第八电容C8、第九电容C9、第十八电阻R18、二极管D3、D7、D8、D9则构成半桥式逆变电路的外围电路；而主逆变电路则主要由主逆变器L2及外围的第一电容C1、第七电容C7组成，其中主逆变器L2的第2引脚连接到第二场效应管Q2的漏极，主逆变器L2的第1引脚连接第一电容C1后作为逆变电路的第二输出端与节能灯管的第4引脚相连，主逆变器L2的第3引脚也与节能灯管的第4引脚相连，主逆变器L2的第4引脚与节能灯管的第2引脚相连，主逆变器L2的第5引脚与节能灯管的第1引脚相连，逆变器L2的第6引脚作为逆变电路的第一输出端与节能灯管的第3引脚相连。

电流采样电路525由第二半桥式逆变器TE1、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9组成，其中第二半桥式逆变器TE1的第1引脚与逆变电路的第一输出端(即主逆变器L2的第6引脚)相连，第二半桥式逆变器TE1的第2引脚连接第九电阻R9后与主控芯片的第三信号输入端(即IC1的第15引脚)相连，第二半桥式逆变器TE1的第3引脚连接第七电阻R7后接地，同时第二半桥式逆变器TE1的第3引脚连接R11接主控芯片IC1的第2引脚，第二半桥式逆变器TE1的第2引脚连接第八电阻R8后也接地，第二半桥式逆变器TE1的第4引脚直接接地。

电压采样电路526由第一电阻R1、第二电阻R2、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第四二极管D4、第十一电容C11组成，其中逆变电路的第二输出端(即主逆变器L2的第6引脚)依次连接第一电阻R1、第二电阻R2后与第四二极管D4的正极相连，第四二极管D4的负极连接第十三电阻R13后与主控电路的第四信号输入端(即主控芯片IC1的第2引脚)相连，第十二电阻R12连接在第四二极管D4的正极与地之间，第十一电容C11则连接在第四二极管D4的负极与地之间。

电流采样电路525、电压采样电路526一起构成闭环负反馈电路，主控芯片IC1将采样得到的电流与电压信号在其内部的乘法器相乘，得到灯管的平均功率，此功率信号作为负反馈信号送到逆变电路的信号输入端去实现闭环负反馈控制，这样做可以使得节能灯的电流的可变增益放大，提高了整个调光电路的反馈信号的信噪比，达到调光深度控制的目的，并且还可以使节能灯的调光过程更线性，并且能在任意亮度保持稳定的灯电流，而不至于当供电电压波动或低稳是产生自熄现象。

本实施例中，主控芯片IC1内设有一延时定时器，当主控芯片IC1的第二信号输入引脚(即主控芯片IC1的第6引脚)接收到单片机控制器51的第6引脚输出的开启信号，并且当主控芯片IC1的第一信号输入引脚(即主控芯片IC1的第7引脚)接收到所述充放电电路521输出的电压信号后，首先在其第一信号输出端即第9引脚和第二信号输出端即第11引脚输出一频率较小的方波信号给逆变电路并同时启动延时定时器，当所述启动延时定时器到期后，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理后的方波信号输出给逆变电路。这样，本发明在电源接通后通过在逆变电路上施加频率较小的方波信号从而先使灯丝通过一定的小电流，让灯丝加热至电子发射所需的温度即延时定时器的时间间隔后，才在灯管上加足够高的电压，使灯管进入弧光放电，点亮灯管，经采用预热启动，可以降低灯管启辉所需的电压，延长灯管寿命，减少灯管发黑，降低光衰。

所述单片机控制器41包括有一保存遥控信号地址编码的存储单元，这样，节能灯调光控制模块每次接收到遥控信号以后，都会将其地址编码与存储单元中已经保存的地址编码进行比较，如果地址编码相同则进行处理，如果地址编码不相同则放弃处理，可以有效避免传统遥控节能灯的遥控开关，存在相互干扰、容易出现控制误动作的现象的问题。

本实施例中，所述节能灯外壳1由灯头组件11及灯头盖12组装而成，而述所节能灯管3则与所述灯头盖12可拆卸连接，本实施例中节能灯管3插接在所述灯头盖12上，并且节能灯管3与灯头盖12的连接部位采用卡槽和卡扣相配合的方式连接固定，这样本发明可以将灯管作为一个可替换的组件，在灯管损坏时，可以轻松地插上一只新灯管即可，大大降低了用户的使用成本。

Claims (6)

1.一种遥控调光节能灯，其包括节能灯外壳(1)，节能灯管(2)及遥控发射器(3)，遥控信号接收模块(4)及节能灯调光控制模块(5)位于节能灯外壳内，且遥控信号接收模块(4)的信号输出端与节能灯调光控制模块(5)的信号输入端相连，节能灯调光控制模块(5)的信号输出端与节能灯管(2)的信号输入端相连，其特征在于所述节能灯调光控制模块(5)包括有一单片机控制器(51)、一调光电路(52)，所述遥控信号接收模块(4)的信号输出端与所述单片机控制器(51)的信号输入端相连，所述单片机控制器(51)根据接收到的遥控信号输出不同宽度的脉冲调制信号并由该所述单片机控制器(51)的信号输出端连接至所述调光电路(52)的信号输入端，而所述调光电路(52)则根据接收到的不同宽度的脉冲调制信号输出不同的工作电压并由该调光电路(52)的信号输出端连接至所述节能灯管(2)的信号输入端；

所述调光电路(52)包括一充放电电路、一主控电路和一逆变电路，所述遥控信号接收模块(4)的信号输出端与所述单片机控制器(51)的信号输入端相连，所述单片机控制器(51)产生的脉冲调制信号通过充放电电路转换成连续的电压信号输入到主控电路的第一信号输入引脚，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号至逆变电路，而所述逆变电路在所述主控电路输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压连接至所述节能灯管(2)；

所述主控电路的主控芯片(IC1)采用台湾普诚公司的型号为PT0331的主控芯片；

所述充放电电路由第十四电阻(R14)、第二十电阻(R20)、第十六电容(C16)组成，单片机控制器(51)的脉冲调制信号输出端与第十四电阻(R14)的第一端，第十四电阻(R14)的第二端与主控芯片(IC1)的第一信号输入引脚相连，第二十电阻(R20)、第十六电容(C16)的第一端均与主控芯片(IC1)的第一信号输入引脚相连，第二十电阻(R20)、第十六电容(C16)的第二端均接地；

逆变电路包括半桥式逆变电路和主逆变电路，其中半桥式逆变电路由第一半桥式逆变器(L1)、第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)及外围的元件组成，第二场效应管(Q2)的栅极连接电阻(R6)后与主控芯片(IC1)的第二信号输出端相连，第二场效应管(Q2)的源极接地，第二场效应管(Q2)的漏极则与第一场效应管(Q1)的源极相连，第一场效应管(Q1)的漏极则与电源电路的输出端相连，第一场效应管(Q1)的栅极连接第五电阻(R5)后与第一半桥式逆变器(L1)的第一引脚相连，第一半桥式逆变器(L1)的第3引脚连接到第一场效应管(Q1)的漏极，第一半桥式逆变器(L1)的第2引脚则与主控芯片(IC1)的第一信号输出端相连，第一半桥式逆变器(L1)的第4引脚连接第六电容后接地；而主逆变电路则主要由主逆变器L2及外围的第一电容C1、第七电容C7组成，其中主逆变器L2的第2引脚连接到第一场效应管Q1的漏极，主逆变器L2的第1引脚连接第一电容(C1)后与节能灯管的第4引脚相连，主逆变器(L2)的第3引脚也与节能灯管的第4引脚相连，主逆变器(L2)的第4引脚与节能灯管的第2引脚相连，主逆变器(L2)的第5引脚与节能灯管的第1引脚相连，逆变器(L2)的第6引脚与节能灯管的第3引脚相连。

2.根据要求1所述的遥控调光节能灯，其特征在于所述调光电路(52)还包括一闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的信号输入端与所述主逆变电路的信号输出端相连，所述闭环负反馈电路的输出端则与所述主控电路的信号输入端相连。

3.根据要求2所述的遥控调光节能灯，其特征在于所述闭环负反馈电路包括一电流采样电路、一电压采样电路，所述电流采样电路的信号输入端与所述主逆变电路的第一输出端相连，所述电压采样电路的信号输入端与所述主逆变电路的第二输出端相连，所述电流采样电路的信号输出端与所述主控电路的第三信号输入端相连，所述电压采样电路的信号输出端与所述主控电路的第四信号输入端相连。

4.根据要求1所述的遥控调光节能灯，其特征在于所述主控电路包括有一延时定时器，当所述主控电路的第一信号输入引脚接收到所述充放电电路输出的电压信号后，首先在其第一信号输出端和第二信号输出端输出一频率较小的方波信号给逆变电路并同时启动延时定时器，当所述启动延时定时器到期后，主控电路将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理后的方波信号输出给逆变电路。

5.根据要求1所述的遥控调光节能灯，其特征在于所述单片机控制器(51)包括有一保存遥控信号地址编码的存储单元。

6.根据要求1～5任意一项权利要求所述的遥控调光节能灯，其特征在于所述灯外壳(1)由灯头组件(11)及灯头盖(12)组装而成，而所述节能灯管(3)则与所述灯头盖(12)可拆卸连接。

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