智能化調(diào)光電子鎮(zhèn)流器

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1、智能化調(diào)光電子鎮(zhèn)流器摘要本文介紹了一種具有自動(dòng)調(diào)光、功率因數(shù)校正、控制和保護(hù)功能的熒光燈電子鎮(zhèn)流器。該裝置包括電子鎮(zhèn)流器電路模塊（ir2159），信號(hào)采集電路模塊（tlc1549），微控制器電路模塊(at89c52)。它能根據(jù)自然光的強(qiáng)度，自動(dòng)調(diào)整工作狀態(tài)，使室內(nèi)的光照度始終保持在設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。此裝置，不用人為的去開燈關(guān)燈，方便了管理，也節(jié)約了資源。關(guān)鍵詞調(diào)光電子鎮(zhèn)流器IR2159TLC1549L6561一．引言在我們?nèi)粘Ｉ钪?，忽略關(guān)燈的現(xiàn)象普遍存在,這樣就造成了不必要的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。另外,各種照明燈具都具有一定的使用時(shí)限,在光線充足的情況下仍繼續(xù)使用

2、,必然會(huì)縮短燈具的使用壽命。而目前市場(chǎng)上的大部分電子鎮(zhèn)流器，又存在功耗大，產(chǎn)生諧波的缺點(diǎn)。針對(duì)其不足之處，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款具有自動(dòng)調(diào)光、功率因數(shù)校正、燈光控制和燈管保護(hù)功能的熒光燈電子鎮(zhèn)流器，該裝置包括電子鎮(zhèn)流器電路模塊，信號(hào)采集電路模塊，微控制器電路模塊。它能根據(jù)自然光的強(qiáng)度，將光亮度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平，使室內(nèi)的照度始終保持在設(shè)定值附近，從而充分利用自然光實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；通過(guò)專用功率因數(shù)校正芯片l6561,能使功率因數(shù)達(dá)到95%以上。通過(guò)此裝置，可以避免人為的開燈關(guān)燈，方便了管理，節(jié)約了能源，對(duì)電網(wǎng)也沒(méi)有污染。本裝置可廣泛用于電化教室、會(huì)議室、和普通家庭等場(chǎng)合。二系

3、統(tǒng)方框圖整個(gè)電路包括信號(hào)采集電路，微控制器電路，電子鎮(zhèn)流器電路三個(gè)模塊，其中信號(hào)采集電路由光敏器件、AD轉(zhuǎn)換及其外圍電路構(gòu)成的。微控制器電路包括單片機(jī)和面板接口兩部分。電子鎮(zhèn)流器電路由電磁兼容、整流濾波、功率因數(shù)校正、調(diào)光控制接口、半橋驅(qū)動(dòng)、高頻逆變、鎮(zhèn)流器控制和熒光燈等部分。功能模塊如下：圖1三工作原理當(dāng)室外光變強(qiáng)時(shí)，智能化節(jié)能電子鎮(zhèn)流器輸出功率降低，日光燈變暗，室內(nèi)光照度則保持恒定值；當(dāng)室外光變?nèi)鯐r(shí)，智能化節(jié)能電子鎮(zhèn)流器輸出功率增加，日光燈變亮，室內(nèi)光照度依舊保持恒定值。通過(guò)自動(dòng)調(diào)光，實(shí)現(xiàn)了智能化，大大減少了資源浪費(fèi)。其工作過(guò)程是：光傳感器采集光強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)傳送給單片

4、機(jī)處理，單片機(jī)處理后生成調(diào)節(jié)信號(hào)并傳送給電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器根據(jù)調(diào)節(jié)信號(hào)使輸出的功率改變，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)光的目的。單片機(jī)根據(jù)自然光的強(qiáng)度，自動(dòng)控制鎮(zhèn)流器按設(shè)定的若干基本狀態(tài)工作，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求。同時(shí)，也可手動(dòng)設(shè)置鎮(zhèn)流器初值及各種場(chǎng)景數(shù)據(jù)并保存。四電路分析1．信號(hào)采集電路信號(hào)采集電路（如下圖虛線框1）的作用主要是采集室內(nèi)光線強(qiáng)度信號(hào)。光敏元件（RL）采集光強(qiáng)度信號(hào)生成模擬電信號(hào)（以電壓的形式表現(xiàn)出來(lái)），AD轉(zhuǎn)換器（TLC1549）將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)并傳送給單片機(jī)（at89c52）。圖2其中光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)是通過(guò)將光敏電阻和一個(gè)普通電阻串聯(lián)

5、對(duì)五伏電源分壓而得到的。（備注：光敏電阻一般安裝在室內(nèi)的合適位置。）關(guān)于TLC1549，它是10位串行A/D轉(zhuǎn)換器,使用容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程，由于產(chǎn)生的是串行信號(hào),可以節(jié)省單片機(jī)I/O資源,且價(jià)格適中。2微控制器部分微控制器電路的功能包括:接收采集電路傳輸來(lái)的電信號(hào),處理后生成控制信號(hào)并傳送給鎮(zhèn)流控制器,控制命令包括啟動(dòng)或關(guān)閉鎮(zhèn)流器、設(shè)定調(diào)光級(jí)別;同時(shí)微控制器接收從鎮(zhèn)流器傳回的狀態(tài)信號(hào)，它包括燈是否正常工作、燈的調(diào)光級(jí)別等燈管工作狀態(tài),微控制器根據(jù)燈管狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)鎮(zhèn)流器的輸出。AT89C51單片機(jī)在這里作為整個(gè)本設(shè)計(jì)的核心,處理采集電路中由光敏器件（RL）和AD

6、轉(zhuǎn)換器(TCL149)生成的數(shù)字電信號(hào),并經(jīng)過(guò)程序運(yùn)算產(chǎn)生控制命令并傳送給鎮(zhèn)流控制模塊中的IR2159，同時(shí)AT89C51接收鎮(zhèn)流器的反饋信息，并根據(jù)程序進(jìn)行相應(yīng)處理。與鎮(zhèn)流控制芯片IR2159接口（如圖2虛線框2部分），通過(guò)單片機(jī)的I/O端口可以與數(shù)個(gè)調(diào)光芯片（IR2159）相連接，如圖中所示可以與兩個(gè)調(diào)光芯片相接。我們采用的五口的插座把電子鎮(zhèn)流器控制電路和微控制電路連接起來(lái)，如圖2中J1（CON5），J2（CON5），其各端口作用如下：（1）LAMP-SD：與燈管輸出信號(hào)的接口，指示了燈管狀態(tài)是良好、已經(jīng)損壞或者不存在,當(dāng)燈管壞掉或者不存在時(shí),燈輸出信號(hào)被電阻拉高為+5

7、V,AT89C51關(guān)閉鎮(zhèn)流器的輸出。當(dāng)燈管狀態(tài)良好或者更換了新燈管后,由于燈管電阻較小,該信號(hào)將輸出0V,AT89C51開啟鎮(zhèn)流器,啟動(dòng)熒光燈。（2）SD：通過(guò)控制IR2159的9腳(SD)可以開關(guān)鎮(zhèn)流器,AT89C51輸出高電平關(guān)閉IR2159,輸出低電平啟動(dòng)IR2159。（3）FIMN：通過(guò)檢測(cè)IR2159的第7腳(FMIN)的狀態(tài),可以判斷芯片的工作情況,如果FMIN輸出低則說(shuō)明IR2159芯片處在關(guān)閉狀態(tài),輸出高則說(shuō)明IR2159芯片工作正常。（4）DIM：調(diào)節(jié)IR2159第4腳輸入的電壓(0.5～5V),