一种具有负载保护的总线式调光控制板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有负载保护的总线式调光控制板，每路调光通道单元包括调光MCU模块、调光电源模块和保护电路，所述调光MCU模块通过调光驱动电路连接MOS管对正弦波切相，通过光耦隔离模块和串行总线相连，所述保护电路的输入端和调光驱动电路相连采集MOS管控制信号，输出端和调光MCU模块相连输出关断保护信号，所述保护电路包括控制正负半波回路开通关闭的两个可控性功率开关器。本实用新型专利技术的每路调光通道单元可实现不同的切相控制，多路通道单元之间通过电气隔离，并通过可控性功率开关器件实现短路和过载保护，从而满足白炽灯、220V卤素灯、LED灯及带可调光变压器的低压卤素灯等调光控制要求，性能稳定，安全性高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种调光控制板，尤其涉及一种具有负载保护的总线式调光控制板。
技术介绍
可控硅调光是目前在白炽灯和节能灯应用中被普遍采用的一种调光方式。它的工作原理是将输入电压的波形通过导通角切波之后，产生一个切向的输出电压波形。应用切向的原理，可减少输出电压的有效值，以此来降低负载的功率。目前可控硅调光方式的缺陷如下：1、基于其工作原理，在应用时存在一些设计缺陷，缺陷的根源在于可控硅导通后需要一个维持电流来保持导通，否则会恢复到截止状态。不同的可控硅维持电流不同，通常在几mA至几十mA之间，有的甚至达到50mA。而功率越大，需要的维持电流就越大，如果维持电流不够，则导通角不稳定，输出的波形也会不均匀，而且会产生颤动和尖峰，当将这样的不稳定输出加到LED上时就会出现闪烁。之前的白炽灯由于是线性负载，而且工作电流一般都会超过50mA，所以不会出现闪烁的现象，因此目前市面上适用于白炽灯的可控硅调光器不直接适用于LED产品，需要对其进行设计改进以符合LED的工作特性。2、目前市面上普遍应用的LED负载需要配备的电子变压器为容性负载，前切相调光时负载端电压会突变，这样对于容性负载就是一个电压阶跃。根据I＝C*dV/dt此时理论上电流无穷大，事实上也会有极大的冲击电流，危害灯具和调光器本身的使用寿命。3、可控硅为半控型期间，只能控制器开通不能控制器关断。当导通过程中发生短路时，不能自主关断，引发器件损坏。本技术是一款使用性能和安全性能均极佳的调光产品，主要用于家居，酒店，公共区域等的照明智能化调光控制，可以自动检测负载特性并自动选择调光的切相方式，阻性负载和感性负载自动采用前切相调光，容性负载自动采用后切相调光方式。本技术具备过载保护，短路保护，过电压保护，过热保护。主要用于对白炽灯、220V卤素灯、以及装设可调光电子变压器的低压卤素灯,LED灯等进行调光控制。通过安装在MOS管散热片上的温控开关实现过热保护。本技术可以通过N-BUS总线实现远程控制，同时模块的每个输出通道都配置了单独控制显示按键及指示灯，用于直接控制该输出通道并实时显示通道状态。本技术的每个通道都具有报错红色指示效果，当底层板供电异常，负载短路，负载过载，温度过高等模块红灯亮并上传对应的故障代码，回路正常并且回路处于导通状态，蓝色灯亮上传回路调光值。无论在安装调试还是在维修中都可以通过指示灯的颜色对通道的状态进行识别。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种具有负载保护的总线式调光控制板，能够更好地满足白炽灯、220V卤素灯、LED灯以及装设可调光电子变压器的低压卤素灯等调光控制要求，性能稳定，可靠性高。本技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种具有负载保护的总线式调光控制板，所述调光控制板上至少设置有一路调光通道单元，其中，每路调光通道单元包括调光MCU模块、调光电源模块和保护电路，所述调光MCU模块通过调光驱动电路连接MOS管对正弦波切相，所述调光MCU模块通过光耦隔离模块和串行总线相连，所述保护电路的输入端和调光驱动电路相连采集MOS管控制信号，所述保护电路的输出端和调光MCU模块相连输出关断保护信号，所述保护电路包括控制正半波回路开通关闭的第一可控性功率开关器件以及控制负半波回路开通关闭的第二可控性功率开关器件。上述的具有负载保护的总线式调光控制板，其中，所述第一可控性功率开关器件的基极和第二可控性功率开关器件的基极相连，所述第一可控性功率开关器件的集电极通过保护二极管Z7和短路检测三极管Q5的门极相连，所述第二可控性功率开关器件的集电极通过保护二极管Z8和短路检测三极管Q4的门极相连，所述短路检测三极管Q5的发射极连接短路检测三极管Q4的基极，所述短路检测三极管Q4的发射极连接短路检测三极管Q5的基极。上述的具有负载保护的总线式调光控制板，其中，所述MOS管的散热片上安装有常开型温控开关，所述保护电路的输入端和常开型温控开关相连。上述的具有负载保护的总线式调光控制板，其中，所述调光控制板上还设置有过零检测电路，所述调光电源模块输入220V交流电，输出13V直流电和5V直流电，所述零检测电路通过电阻分压和比较器检测调光电源模块火线L和零线N的过零信号。上述的具有负载保护的总线式调光控制板，其中，所述调光控制板上还设置有用于检测负载电压和电流相位差的负载特性检测电路，当负载电流波形相位滞后于电压时，所述调光MCU模块通过调光驱动电路采用前切相调光；当电压波形相位滞后于电流时，所述调光MCU模块通过调光驱动电路采用后切相调光。上述的具有负载保护的总线式调光控制板，其中，所述调光驱动电路包括功率晶体管Q7，所述功率晶体管Q7的基极通过分压电阻连接调光MCU模块接收驱动信号，并通过限流电阻接收来自保护回路的电路使能输入信号，所述功率晶体管Q7的发射极和集电极之间设有两个并联的去耦电容，所述功率晶体管Q7的集电极和MOS管的门极相连。本技术对比现有技术有如下的有益效果：本技术提供的具有负载保护的总线式调光控制板，每路调光通道单元可方便地实现不同的切相控制，多路调光通道单元之间通过电气隔离，并通过可控性功率开关器件实现短路和过载保护，从而满足白炽灯、220V卤素灯、LED灯以及装设可调光电子变压器的低压卤素灯等调光控制要求，性能稳定，安全性高。附图说明图1为采用本技术调光控制板的自适应负载类型的总线式调光设备电路方框示意图；图2为本技术总线式调光控制板中调光通道单元的电路方框示意图；图3为本技术调光通道单元中的保护电路图；图4为本技术调光通道单元中的调光驱动电路图；图5a为本技术对于阻性负载和感性负载采用前切相输出电压波形图；图5b为本技术对于容性负载采用后切相输出电压波形图；图6为本技术调光通道单元中的过零检测电路输出信号示意图。图中：1主控制板2调光控制板3主控MCU模块4达灵顿驱动电路5CAN总线收发器6LDO电源电路7调光通道单元8运行指示灯9总线数据流指示灯10通道状态指示灯11按键模块71调光MCU模块72光耦隔离模块73负载特性检测电路74保护电路75调光驱动电路76MOS管77调光电源模块78过零检测电路具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的描述。图1为采用本技术调光控制板的自适应负载类型的总线式调光设备电路方框示意图。请参见图1，本技术提供的自适应负载类型的总线式调光设备，包括主控制板1和调光控制板2，其中，所述主控制板1上设置有主控MCU模块3和CAN总线收发器5，所述主控MCU模块3和CAN总线收发器5之间通过数据总线相连，所述主控MCU模块3、CAN总线收发器5的电源端均与LDO电源电路6相连；所述调光控制板2上至少设置有一路调光通道单元7，所述主控MCU模块3通过串行总线和调光通道单元7相连。本技术提供的自适应负载类型的总线式调光设备，所述主控MCU模块3的输入端和按键模块11相连，所述主控MCU模块3的输出端通过达灵顿驱动电路4连接运行指示灯8、总线数据流指示灯9和通道状态指示灯10。运行指示灯8不同的亮灭方式反应模块的运行状态；总线数据流指示灯9，当模块接收或发生CAN数据帧是指示灯闪烁一次；通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有负载保护的总线式调光控制板，所述调光控制板上至少设置有一路调光通道单元(7)，其特征在于，每路调光通道单元(7)包括调光MCU模块(71)、调光电源模块(77)和保护电路(74)，所述调光MCU模块(71)通过调光驱动电路(75)连接MOS管(76)对正弦波切相，所述调光MCU模块(71)通过光耦隔离模块(72)和串行总线相连，所述保护电路(74)的输入端和调光驱动电路(75)相连采集MOS管控制信号，所述保护电路(74)的输出端和调光MCU模块(71)相连输出关断保护信号，所述保护电路(74)包括控制正半波回路开通关闭的第一可控性功率开关器件以及控制负半波回路开通关闭的第二可控性功率开关器件。

【技术特征摘要】
1.一种具有负载保护的总线式调光控制板，所述调光控制板上至少设置有一路调光通道单元(7)，其特征在于，每路调光通道单元(7)包括调光MCU模块(71)、调光电源模块(77)和保护电路(74)，所述调光MCU模块(71)通过调光驱动电路(75)连接MOS管(76)对正弦波切相，所述调光MCU模块(71)通过光耦隔离模块(72)和串行总线相连，所述保护电路(74)的输入端和调光驱动电路(75)相连采集MOS管控制信号，所述保护电路(74)的输出端和调光MCU模块(71)相连输出关断保护信号，所述保护电路(74)包括控制正半波回路开通关闭的第一可控性功率开关器件以及控制负半波回路开通关闭的第二可控性功率开关器件。2.如权利要求1所述的具有负载保护的总线式调光控制板，其特征在于，所述第一可控性功率开关器件的基极和第二可控性功率开关器件的基极相连，所述第一可控性功率开关器件的集电极通过保护二极管Z7和短路检测三极管Q5的门极相连，所述第二可控性功率开关器件的集电极通过保护二极管Z8和短路检测三极管Q4的门极相连，所述短路检测三极管Q5的发射极连接短路检测三极管Q4的基极，所述短路检测三极管Q4的发射极连接短路检测三极管Q5的基极。3.如权利要求1所述的具有负载保护的总线式调光控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王崴，
申请(专利权)人：上海文迅电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31