[发明专利]调光装置

说明书

本发明涉及灯光控制领域中的一种通过操作或偏程调节灯光亮度的调光装置。

在许多场所，如歌舞厅、剧场和游乐宫及其他娱乐场所，需要使用调光装置进行灯光效果控制。这种采用可控硅器件，通过调节可控硅导通的相移，即主回路交流电压过零点至触发导通时刻的间隔，进行灯光亮度调节的调光装置的基本结构包括：调节输入装置、移相装置和触发装置等。调节输入装置，普遍采用电位器，用于接受操作人员的手动调节，产生一个模拟量给移相装置;移相装置根据该模拟量使触发信号移动（延迟）一定相位;触发装置在触发信号作用下驱动可控硅导通。随着微处理器和集成电路技术的发展，以数字技术为基础的控制方式也进入了调光装置。在调节输入装置与移相装置之间插入控制装置，用A/D转换将电位器的模拟量数字化，然后存放在存贮器中，使用时再通过D/A再现模拟量，输出到移相装置。增加了控制装置这一环节，可以实现调光位置甚至过程的记忆，可以对输入数据进行处理，增加调光装置的功能。如昭63-291393，平1-（3993，166488，183094），平2-（7396，162692，213096，213097）等等给出的调光装置的控制环节都是这种结构。

这种基于A/D-D/A原理的调光装置存在一些缺点：首先，由于A/D及D/A转换内外包括许多模拟电路，引入误差的因素很多，表现为如基准电源误差，失调误差，非线性及微分非线性误差，增益误差等等。为减少误差，常要使用辅助的补偿或校正电路，提高了电路复杂性与成本，降低了可靠性，而且还需要手工调整。由于各种误差的存在，引起模拟信号再现精度和各路灯光控制一致性方面的问题。其次，A/D、D/A成本高，不能每路控制都采用一个A/D，要用模拟多路选择器，而后者成本也较高，尤其是当灯光路数较多（几十至上百）时，更是如此;类似地，如果D/A不是每路触发设一个，就要使用S/H（采样/保持器），并不节约成本。另外，A/D进行的轮流采样也限制了采样频率，当路数较多时，就要提高A/D的速度，这也是增加成本的因素。

本发明的目的是提供一种不用A/D-D/A或其他涉及模拟量的转换，完全采用数字电路，直接进行触发导通过程中相位的测量与控制的调光装置，克服误差、再现性与一致性等方面的问题，以及成本高的缺点。

本发明装置的技术方案如下。

在调节可控硅导通角的调光装置中，包括了与各路操作对应的各调节输入装置，根据输入控制量产生相移控制信号的各移相装置，受相移控制信号驱动的触发装置，以及过零检测装置和可以记忆、再现调光操作的控制装置。不同的是，在本发明技术方案中，控制装置不是处于调节输入与移相装置之间，对输入的模拟控制量进行采样与记录，再为移相装置输出模拟控制参量，而是放在移相装置之后，以计时方式对已产生的各触发信号的相移同时进行测量，并以定时方式同时直接产生为各触发装置提供的触发信号的相移。其中包括可以同时对各输入触发信号的相移进行计时方式测量的计时装置，并包括可以同时以定时方式产生各触发信号输出中相移的定时装置，还有一个产生计时与定时操作所需时钟信号时钟发生器，以及可以记录计时装置中各计时值、设置定时装置中各定时值的控制器。

上述的计时装置的结构包括，一组寄存器，与各被测的输入触发信号一一对应，以及至少一个计数器。计数器由过零检测信号在相位过零时复位并启动计数。各寄存器以计数器的计数值为数据输入，锁存控制为被测的触发信号，在触发的同时，使计数值进入寄存器作为测得的相移值，并可由控制器读出。计数器可以是所有寄存器共用一个，也可以是每个寄存器用一个，或几个寄存器用一个，各计数器都是同步计数的。计数器的位数等于也可以大于寄存器位数，当计数器位数大于寄存器位数时，寄存器存入计数器的高位，而舍弃其低位。多余的低位可以作为分频器使用，提高启动相位处的分辩率。计数器可以是加计数也可以是减计数工作。

上述的定时装置的一种结构包括，与各触发输出一一对应的一组比较器、寄存器对，和至少一个计数器。计数器由过零检测信号复位和启动计数器。各寄存器的内容为与所产生触发信号相移对应的定时值，由控制器写入，各比较器将相应的寄存器内容与计数器值比较。当计数器值达到和/或超过相应的寄存器值时，比较器输出有效，对应触发信号的导通触发，驱动相应的触发装置。计数器的个数可以是一个，为各比较器共用，也可以是多个，几个比较器用一个，甚至每个比较器用一个，各计数器完全同步计数。计数器位数可以大于或等于寄存器的位数，如果是大于情况，比较器比较的是计数器的高位，舍弃低位。多余的低位可以起分频器的作用，提高启动计数时的相位分辨率。计数器可以是加也可以是减计数工作。