[发明专利]一种基于电力线工频载波的照明控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，特别是指一种基于电力线工频载波的照明控制方法。

背景技术

LED照明已广泛应用，在初级的市场普及之后，LED本身的易控制、易调光调色功能亟需得到市场开发，传统的LED调光控制具有不能适用于低成本的调光器、调光工作时功率因素不高等缺点。

LED照明虽然已经是主流的照明技术，但是到目前为止，对照明技术人员来说，针对家用LED照明没有完美的解决方案。这是因为，传统的家用调光器适合于阻性负载灯具(如白炽灯)，但对于LED灯具调光操作并不稳定；同时LED灯具一般具有高的功率因素，采用传统调光器，实际大大降低了灯具的功率因数。

为了展现LED的易控优势，很多工程师在灯具上大做文章，设计了各种各样的遥控灯具，各种无线通讯技术如WIFI、Bluetoooth被应用到LED的调光控制上。

用墙壁开关进行调光是照明系统设计常用的方式，对于阻性负载的灯具它可以低成本的轻易实现，LED照明进入住宅后，建筑师和用户都不愿失去通过开关面板调光的这种调光控制优势。然而遥控灯具与传统的墙壁开关并不能相适应。

发明内容

本发明提出一种基于电力线工频载波的照明控制方法，可以解决当前行业内遇到的LED调光控制与传统调光习惯方式无法完美结合、调光操作不稳定等缺点。可以轻松实现高功率因素、使调光器长期工作时不污染电网。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于电力线工频载波的照明控制方法，具体包括以下步骤：

(1)调光信号发送端将调光信号加载到工频载波信号上，利用对半个周期的工频信号进行波形变换来表达码元“0”或者码元“1”；其中波形变换采用半波全消、前沿变换、后沿变换或双沿变换；变换的波形结果如图5所示，至少有四种波形变换：A为半波全消变换，B为前沿变换，C为后沿变换，D为双沿变换。

(2)将编码后的调光信号随交流电传送到接收端，接收端对编码后的调光信号进行解码；

(3)接收端根据解码后的调光信号驱动LED灯进行调光；

接收端为工频载波解码调光驱动器，调光信号发送端为交流工频载波调光开关；工频载波解码调光驱动器包括交流零点检测电路和交流工频半波波形检测电路，交流零点检测电路和交流工频半波波形检测电路分别将时间同步信号和波形信号发送至嵌入式处理器，嵌入式处理器连接有若干路PWM调光驱动器，PWM调光驱动器与LED灯连接，LED灯连接有调光电流反馈电路，调光电流反馈电路将反馈信号传输至嵌入式处理器；嵌入式处理器具有ADC转换和时间间隔计量功能，得出波形编码信息并在合适的时间点控制PWM调光驱动器输出调光信号到LED灯，调光电流反馈电路采集流过LED灯的电流，作为调光结果反馈信号反馈给嵌入式处理器进行调光是否有效的一个判断。

进一步的，所述交流工频载波调光开关采用半波调制方法，双半波调制方法或数据结构编码方法。

进一步的，交流工频载波调光开关包括连接按键式开关和二极管的并联支路的开关。

进一步的，交流工频载波调光开关包括输入波形检测电路，输入波形检测电路连接有开关处理器，开关处理器连接有功率开关，还连接有手动操作接口。

进一步的，交流工频载波调光开关还包括用于电流过载保护功能和检测负载灯具电流的电流传感电阻。

进一步的，步骤(1)中将调光信号加载到工频载波信号上具体包括以下步骤：

取交流工频信号的一个方向的半波波形作为载波信号，以半波波形的有无或者是否被斩波变换作为编码的标识，将N个周期的半波波形作为信号编码周期，将信号编码周期内半波数目与调光信号一一对应。

进一步的，步骤(1)中将调光信号加载到工频载波信号上具体包括以下步骤：

取交流工频载波信号的两个方向的半波波形作为载波信号，将正向半波波形的载波信号与增长性调光信号相对应，将负向半波波形的载波信号与减少性调光信号相对应。

进一步的，编码后的调光信号包括起始标志，数据单元和结束标识；

起始标志为10个连续进行了波形变换的半波信号；

数据单元以10个半波周期为基本字节结构，包括第一个固定不进行波形变换的半波周期，和第10个固定进行波形变换的半波周期，中间8个表示一个字节(Char)的8个位(bit),规定用进行了波形变换的半波周期表示“0”，未进行波形变换的半波周期表示“1”；

结束标识以出现连续10个未进行波形变换的半波周期表示结束。