[发明专利]基于周期测量及能量估算的交流切相调光器

说明书

本发明公开了基于周期测量及能量估算的交流切相调光器及算法，算法通过精确测量和计算，得到不同亮度要求情况下，切换供电线路的截止和导通状态的准确时间点，从而实现对灯光亮度的数字化精确控制。调光器包含单片机、人机接口电路、远程控制电路、交流周期测量电路、切相电路，基于交流周期测量电路单片机测量输入交流信号周期，通过远程控制接口或者本地0～10V模拟调光信号或者人机接口电路的旋钮和按键输入及LED数码显示，获取和反馈用户所需调节的亮度百分比，单片机根据所需亮度，及所测量的交流信号周期，按本发明所述控制算法获得对应的切相时间点，并在对应的时间段控制切相电路导通和截断灯光供电线路上的电力传输。

技术领域

本发明涉及一种灯光控制用调光器及算法，具体用于灯光亮度控制。

背景技术

交流电源驱动的传统调光器通过可控硅或者类似电路，通过移相或者电平比较电路控制灯光供电线路的截止和导通，从而控制灯光的亮度，如图6所示；

用户通过调节可调电阻即可控制每个交流周期中可控硅导通截止时间，从而调节负载灯光的亮度。但这种方法难以数字化精准调节灯光亮度到目标值。

发明内容

本发明基于周期测量及能量估算的交流切相调光器及算法，基于周期测量和能量计算的切相控制算法，通过精确测量和计算，得到不同亮度要求情况下，切换供电线路的截止和导通状态的准确时间点，从而实现对灯光亮度的数字化精确控制。

为了达到上述目的，本发明公开的基于周期测量及能量估算的交流切相算法，采用以下技术方案予以实现：

基于周期测量及能量估算的交流切相算法，采用交流周期测量电路进行电路测量，获取测量结果后进行如下计算：

(1)按照式1-0计算下一半周期时间起点；

T_s＝T₀+t₁/2(式1-0)

(2)按照式1-1～式1-6计算下一半周期时间长度；

单片机检测到的每个交流半周期t_h由低电平持续时间t₁和高电平持续时间t₂构成；

即：

t_h＝t₁₊t₂

假设即将到来的半周期为t_h0’，其之前的测得半周期时长依次为t_h1、t_h2、t_h3、t_h4、t_h5、t_h6(依时间先后顺序为t_h6、t_h5、t_h4、t_h3、t_h2、t_h1)。

根据实际情况可以采用以下公式之一计算即将到来的半周期时长的预计值:

t_h0’＝t_h1 (式1-1)

t_h0’＝t_h2 (式1-2)

t_h0’＝2*t_h1-t_h2 (式1-3)

t_h0’＝2*t_h2-t_h4 (式1-4)