技术领域
[0001] 本申请涉及电路控制技术领域,具体而言,涉及一种用于供电系统的控制方法及存储介质、控制装置、供电系统。
相关背景技术
[0002] 目前,在传统照明模式中,通常采用单火线布线方式,即让单根火线经过开关面板以实现对负载灯具亮灭的控制。而为了确保开关面板可以随时控制负载灯具,需要实时保持其通电状态。但这样会使得微弱电流流经负载灯具,导致其在用户关灯情况下产生微亮或闪烁等“鬼火”现象,进而影响了用户的实际体验。
[0003] 为此,相关技术提出了一种供电电路,包括:主控面板,与切相取电电路电连接,用于在接收到控制指令的情况下,输出与控制指令对应的第一电平信号给切相取电电路;控制指令用于控制外接负载打开或关闭;切相取电电路,用于接收市电电压;切相取电电路还用于根据第一电平信号确定目标设备,并利用市电电压为目标设备提供工作电源;目标设备为外接负载或主控面板。
[0004] 在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:
[0005] 相关技术可以降低供电功耗,但是并未涉及过零检测。在不考虑过零点的情况下,继电器执行开关操作时容易产生较大的电弧和噪声,进而对开关面板寿命产生不利影响。此外,受到市电本身波动的影响,过零点也可能会发生偏移,在这种情况下截取电压会造成供电电压波动较大,进而对负载灯具产生不利影响,影响了供电系统的稳定性及可靠性。
[0006] 需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
具体实施方式
[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
[0042] 需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0043] 除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
[0044] 本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
[0045] 术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
[0046] 术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系,A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。
[0047] 根据本申请实施例的一个方面,提供了一种智能家居系统。该智能家居系统广泛应用于智慧家庭(Smart Home)、智能家居、智能家用设备生态、智慧住宅(Intelligence House)生态等全屋智能数字化控制应用场景。可选地,在本实施例中,上述智能家居系统可以应用于如图1所示的由开关面板100和家电设备200所构成的硬件环境中。如图1所示,开关面板100通过网络与家电设备200进行连接,实现家庭电器产品的智能控制。
[0048] 上述网络可以包括但不限于以下至少之一:有线网络,无线网络。上述有线网络可以包括但不限于以下至少之一:广域网,城域网,局域网,上述无线网络可以包括但不限于以下至少之一:WiFi(Wireless Fidelity,无线保真),蓝牙,ZigBee(紫蜂)。家电设备200可以并不限定于为负载灯具201。家电设备200还可以包括PC、手机、平板电脑、智能空调、智能烟机、智能冰箱、智能烤箱、智能炉灶、智能洗衣机、智能热水器、智能洗涤设备、智能洗碗机、智能投影设备、智能电视、智能晾衣架、智能窗帘、智能影音、智能插座、智能音响、智能音箱、智能新风设备、智能厨卫设备、智能卫浴设备、智能扫地机器人、智能擦窗机器人、智能拖地机器人、智能空气净化设备、智能蒸箱、智能微波炉、智能厨宝、智能净化器、智能饮水机、智能门锁等。
[0049] 结合图2所示,本公开实施例提供一种供电系统,包括:开关面板100、负载灯具201和切相取电电路10。切相取电电路10,串联在火线进线L1与火线出线L2之间,通过火线出线L2与负载灯具201连接,并通过取电电压输出端与开关面板100连接。
[0050] 采用本公开实施例提供的供电系统,开关面板100串接在火线进线L1与火线出线L2之间,负载灯具201设置在火线出线L2之后,从而能够实时保持开关面板100的通电状态,以实现随时控制负载灯具201的亮灭。且切相取电电路10安装在开关面板100内部,并从火线上交替截取电压,用于分别提供开关面板100与负载灯具201各自工作所需的电能,从而能够保证开关面板100与负载灯具201均可以正常工作。
[0051] 可选地,结合图3所示,切相取电电路10包括:第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2和第一电容E1。第一MOS管Q1,其漏极连接火线出线L2,其源极连接接地端,其栅极接收方波控制信号MOS_CTRL。第二MOS管Q2,其漏极连接火线进线L1,其源极分别与第一MOS管Q1的源极和接地端连接,其栅极接收方波控制信号MOS_CTRL。第一二极管D1,其阳极分别与火线出线L2和第一MOS管Q1的漏极连接,其阴极连接取电电压输出端。第二二极管D2,其阳极分别与火线进线L1和第二MOS管Q2的漏极连接,其阴极连接取电电压输出端。第一电容E1,其第一端连接接地端,其第二端分别与第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极和取电电压输出端连接。
[0052] 这样,当开启负载灯具201时,可通过方波控制信号MOS_CTRL控制第一MOS管Q1与第二MOS管Q2的通断状态,从而实现切相取电电路10从火线上交替截取电压,以分别提供开关面板100与负载灯具201各自工作所需的电能,从而能够保证开关面板100与负载灯具201均可以正常工作。其中,当方波控制信号MOS_CTRL为高电平时,第一MOS管Q1和第二MOS管Q2处于导通状态,此时切相取电电路10通过第一MOS管Q1和第二MOS管Q2所在的电路截取电压,并由火线出线L2输出市电交流信号VAC,以向负载灯具201提供工作所需的电能。而当方波控制信号MOS_CTRL为低电平时,第一MOS管Q1和第二MOS管Q2处于截止状态,此时切相取电电路10通过第一二极管D1或第二二极管D2所在的电路截取电压,并由取电电压输出端输出高压直流信号VDD,以向开关面板100提供工作所需的电能。
[0053] 此外,当切相取电电路10截取电压以对开关面板100进行供电时,第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一二极管D1和第二二极管D2可组成全波整流桥电路,以对取电电压输出端输出的电压进行整流,从而产生整流后的高压直流信号VDD。高压直流信号VDD可继续通过后续的降压电路及稳压电路以产生稳定的低压直流信号VCC,用于保证开关面板100正常工作。
[0054] 可选地,切相取电电路10还包括:保险丝F1,设于火线进线L1。从而可以在切相取电电路10过流时对其进行保护,有利于提高供电系统的稳定性及可靠性。
[0055] 可选地,切相取电电路10还包括:压敏电阻RV1,其第一端连接火线进线L1,其第二端连接火线出线L2。从而可以防止切相取电电路10出现浪涌现象,有利于提高供电系统的稳定性及可靠性。
[0056] 可选地,供电系统还包括过零检测电路20,结合图4所示,过零检测电路20包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、三极管Q3和第六电阻R6。第一电阻R1,其第一端连接火线出线L2。第二电阻R2,其第一端连接火线进线L1,其第二端与第一电阻R1的第二端连接。第三电阻R3,其第一端连接接地端,其第二端分别与第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第二端连接。第四电阻R4,其第一端分别与第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端和第三电阻R3的第二端连接。第五电阻R5,其第一端连接接地端,其第二端与第四电阻R4的第二端连接。三极管Q3,其基极分别与第四电阻R4的第二端和第五电阻R5的第二端连接,其发射极连接接地端。第六电阻R6,其第一端连接供电电压输入端,其第二端分别与三极管Q3的集电极和过零信号输出端连接。
[0057] 这样,可通过第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3对火线进线L1与火线出线L2之间的电压进行分压,以产生分压后的低压控制信号VL,并据此控制三极管Q3的通断状态,从而生成连续的电压过零信号ZERO_DET。其中,当低压控制信号VL的电压值小于三极管Q3的导通电压阈值时,三极管Q3处于截止状态,此时过零信号输出端输出的电压过零信号ZERO_DET为高电平。而当低压控制信号VL的电压值大于或等于三极管Q3的导通电压阈值时,三极管Q3处于导通状态,此时过零信号输出端输出的电压过零信号ZERO_DET为低电平。由此,过零检测电路20可以生成连续的电压过零信号ZERO_DET,有利于后续生成合适的方波控制信号MOS_CTRL,以控制切相取电电路10在过零点处进行切相取电,有利于保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0058] 可选地,过零检测电路20还包括:电压采样端,分别连接第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端和第四电阻R4的第一端。这样,可通过电压采样端获取实时的采样电压值,通过判断其是否接近零点电压值,从而能够降低市电本身波动的影响,以在过零点发生偏移时对方波控制信号MOS_CTRL进行合理修正,从而补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。
[0059] 可选地,供电系统还包括第一降压电路30,其连接切相取电电路10的取电电压输出端,用于对切相取电电路10输出的电压进行降压处理,并利用降压处理后的电压对开关面板100进行供电。
[0060] 可选地,结合图5所示,第一降压电路30包括:第三芯片U3、第二芯片U2和变压器T1。第二芯片U2,并联设置有串联的第十七电阻R17和第四电容C4,并连接第一降压电路30的输出端。变压器T1,包括第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈。第一初级线圈的第一端连接切相取电电路10的取电电压输出端,第一初级线圈的第二端连接第三芯片U3的D引脚,并依次通过第四二极管D4、第二十电阻R20和第十八电阻R18连接第一初级线圈的第一端,第十八电阻R18并联设置有第五电容C5和第六电容C6。第二初级线圈的第一端连接接地端,第二初级线圈的第二端依次通过第二十一电阻R21和第五二极管D5连接第三芯片U3的VDD引脚,并通过第二十二电阻R22连接第三芯片U3的FB引脚。次级线圈的第一端连接信号接地端,次级线圈的第二端通过第八电容C8连接第二芯片U2的VCC引脚。
[0061] 这样,可通过第一降压电路30对切相取电电路10输出的高压直流信号VDD进行降压处理,以产生隔离的标准5V电源,从而可以满足系统供电要求,进而接入开关面板100的各个功能模块,以更加安全可靠地对开关面板100进行供电。
[0062] 其中,变压器T1为三绕组变压器,其通过第二初级线圈为第三芯片U3提供供电电压以及采集反馈电压。且第四二极管D4、第二十电阻R20、第十八电阻R18、第五电容C5和第六电容C6可组成RCD吸收电路,用于吸收变压器T1漏感的能量以实现供电保护。第八电容C8可作为外置储能电容,此时无需另行设置辅助绕组以对第二芯片U2进行供电,有利于节省系统成本和体积。且第十七电阻R17和第四电容C4可组成RC吸收电路,用于抑制尖峰电压以实现供电保护。
[0063] 可选地,第三芯片U3采用KP2162SG芯片。KP2162SG芯片是一款高性能原边控制器芯片,可以提供高精度恒压和恒流输出性能,尤其适合于小功率离线式充电器应用中。
[0064] 可选地,第二芯片U2采用KP4114SGA芯片。KP4114SGA芯片是一款高性能同步整流芯片,内置超低导阻抗功率MOS管,可以降低整流损耗,进而提升系统效率。
[0065] 本公开实施例中,第一降压电路30搭配使用KP2162SGA和KP41141SGA,可以有效提高电源转换效率,以更加安全可靠地对开关面板100进行供电。
[0066] 可选地,供电系统还包括第二降压电路40,其连接切相取电电路10的取电电压输出端,用于对切相取电电路10输出的电压进行降压处理,并利用降压处理后的电压对开关面板100进行供电。
[0067] 可选地,结合图6所示,第二降压电路40包括:第四芯片U4、第三电感L3、第六二极管D6、第八电解电容E8、第二十八电阻R28和第十一电容C11。第四芯片U4,其D引脚连接切相取电电路10的取电电压输出端,并通过第七电解电容E7连接接地端。第三电感L3,其第一端连接第四芯片U4的S引脚,其第二端连接第二降压电路40的输出端。第六二极管D6,其阳极连接第三电感L3的第二端,其阴极通过第二十七电阻R27连接第四芯片U4的FB引脚,第二十七电阻R27并联设置有第十电容C10。第八电解电容E8,其第一端连接第六二极管D6的阴极,其第二端连接第三电感L3的第一端。第二十八电阻R28,其第一端分别连接第二十七电阻R27、第十电容C10和第四芯片U4的FB引脚,其第二端分别连接第三电感L3的第一端、第八电解电容E8的第二端和第四芯片U4的S引脚。第十一电容C11,其第一端连接第四芯片U4的S引脚,其第二端连接第四芯片U4的VCC引脚。
[0068] 这样,可通过第二降压电路40对切相取电电路10输出的高压直流信号VDD进行降压处理,以产生稳定的低压直流信号VCC,用于保证控制装置50正常工作。
[0069] 其中,第十一电容C11可形成自供电电路。第六二极管D6、第二十七电阻R27、第十电容C10、第八电解电容E8和第二十八电阻R28可组成电压采样电路,从而可以对第二降压电路40输出的电压进行采样,并反馈至第四芯片U4,进而自动调节输出电压以产生稳压精度更高的低压直流信号VCC。
[0070] 可选地,第四芯片U4采用BPA8505D芯片。BPA8505D芯片是一款高性能、高集成度、低待机功耗的开关电源驱动芯片,适用于全电压85~265VAC输入的Buck、Buck‑Boost、Flyback等变换器拓扑应用。其无需外部环路补偿即可实现优异的恒压输出特性,极大地减少了外围器件数量,节省了系统成本和体积,同时提高了系统供电的可靠性。
[0071] 可选地,供电系统还包括:用于供电系统的控制装置50,分别与切相取电电路10和过零检测电路20电连接。这样,本公开实施例可以通过该控制装置50执行相应的控制方法,以控制切相取电电路10在过零点处进行切相取电,有利于保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0072] 基于上述供电系统,结合图7所示,本公开实施例提供一种用于供电系统的控制方法,包括:
[0073] S101,在开启负载灯具的情况下,控制装置根据电压过零信号生成方波控制信号。
[0074] S102,控制装置根据方波控制信号,控制切相取电电路交替截取电压以分别对开关面板和负载灯具进行供电。
[0075] S103,控制装置在方波控制信号的下降沿时刻,获取第一采样电压值。
[0076] S104,控制装置根据第一采样电压值,选择性地修正方波控制信号。
[0077] 采用本公开实施例提供的用于供电系统的控制方法,可通过切相取电电路从火线上交替截取电压,以分别提供开关面板与负载灯具各自工作所需的电能,从而保证开关面板与负载灯具均可以正常工作。同时,当开启负载灯具时,本公开实施例可根据检测到的电压过零信号生成合适的方波控制信号,从而控制切相取电电路在过零点处进行切相取电,以提供稳定的供电电源,避免取电操作对开关面板以及负载灯具产生不利影响。且在方波控制信号的每个下降沿时刻,本公开实施例获取当前的第一采样电压值,以判断其是否接近零点电压值,从而能够降低市电本身波动的影响,在过零点发生偏移时也能够对方波控制信号进行合理修正,以补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。由此,本公开实施例能够保证切相取电电路始终位于过零点附近进行切相取电,有利于保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0078] 可选地,控制装置根据方波控制信号,控制切相取电电路交替截取电压以分别对开关面板和负载灯具进行供电,包括:在方波控制信号为高电平时,控制装置控制切相取电电路截取电压以对负载灯具进行供电;或者,在方波控制信号为低电平时,控制装置控制切相取电电路截取电压以对开关面板进行供电。
[0079] 这样,可通过控制方波控制信号的占空比来调节负载灯具和开关面板各自对应的取电时长,从而能够合理分配每个方波周期内向负载灯具和开关面板分别提供的电能,以保证开关面板与负载灯具均可以正常工作。
[0080] 可选地,在方波控制信号为高电平时,控制装置控制切相取电电路截取电压以对负载灯具进行供电,包括:在方波控制信号为高电平时,控制装置控制切相取电电路通过第一MOS管和第二MOS管截取电压,以对负载灯具进行供电。这样,当方波控制信号MOS_CTRL为高电平时,第一MOS管和第二MOS管处于导通状态,此时切相取电电路通过第一MOS管和第二MOS管所在的电路截取电压,并由火线出线输出市电交流信号VAC,以向负载灯具提供工作所需的电能。
[0081] 对应地,结合图8所示,本公开实施例提供了一种开启负载灯具时对负载灯具进行供电的市电交流信号VAC的示意图。其中,该市电交流信号VAC相较于完整的市电正弦波信号,仅缺少了小部分波形。且由于切相取电电路是在过零点处进行切相取电,故而可以显著降低对负载灯具产生的不利影响,有利于保证负载灯具正常工作。
[0082] 可选地,在方波控制信号为低电平时,控制装置控制切相取电电路截取电压以对开关面板进行供电,包括:在方波控制信号为低电平时,控制装置控制切相取电电路通过第一二极管或第二二极管截取电压,以对开关面板进行供电。这样,当方波控制信号MOS_CTRL为低电平时,第一MOS管和第二MOS管处于截止状态,此时切相取电电路通过第一二极管或第二二极管所在的电路截取电压,并由取电电压输出端输出高压直流信号VDD1,以向开关面板提供工作所需的电能。
[0083] 对应地,结合图9所示,本公开实施例提供一种开启负载灯具时对开关面板进行供电的高压直流信号VDD1的示意图。其中,L1‑L2信号为在市电信号每个过零点后所截取的部分波形,其通过第一MOS管、第二MOS管、第一二极管和第二二极管组成的全波整流桥电路进行整流,并在较大容量的电解电容E1中实现充放电,从而转换为相对稳定的高压直流信号VDD1,并用于对开关面板进行供电,有利于保证开关面板正常工作。
[0084] 可选地,控制装置根据第一采样电压值,选择性地修正方波控制信号,包括:在第一采样电压值大于或等于过零电压阈值的情况下,控制装置修正方波控制信号;或者,在第一采样电压值小于过零电压阈值的情况下,控制装置保持方波控制信号。
[0085] 这样,可通过比较电压采样端获取的第一采样电压值与过零电压阈值的大小关系,来判断方波控制信号在每个方波周期内的控制起点是否位于过零点附近。当第一采样电压值大于或等于过零电压阈值时,表明方波控制信号对应于当前方波周期内的控制起点距离过零点较远,其原因可能是市电本身波动造成过零点发生偏移,此时截取电压会造成供电电压波动较大。且伴随着供电系统的长时间运行,累计误差会越来越大,进而影响供电系统的稳定性及可靠性。为此,本公开实施例可及时修正方波控制信号,重新调整后续方波周期内的控制起点回到过零点附近,从而补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。
[0086] 而当第一采样电压值小于过零电压阈值时,表明方波控制信号对应于当前方波周期内的控制起点正好位于过零点附近,此时市电受不同时段用电量要求或其他干扰因素影响所产生的波动较小,市电周期也相对固定。因此,本公开实施例可继续保持方波控制信号,以使切相取电电路始终位于过零点附近进行切相取电,有利于保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0087] 对应地,结合图10所示,本公开实施例提供了一种方波控制信号在方波周期内的控制起点位于过零点附近的示意图。其中,T0n为市电信号的过零点,tcom为预设偏差时长,Vcom为过零电压阈值。当方波控制信号在方波周期内的控制起点介于T0n‑tcom和T0n+tcom之间时,表明方波控制信号在方波周期内的控制起点正好位于过零点附近。即,当电压采样端获取的第一采样电压值VL1小于过零电压阈值Vcom时,表明切相取电电路正好位于过零点附近进行切相取电,此时可以提供稳定的供电电源,并能够避免取电操作对开关面板以及负载灯具产生不利影响。
[0088] 可选地,在第一采样电压值大于或等于过零电压阈值的情况下,控制装置修正方波控制信号,包括:在第一采样电压值大于或等于过零电压阈值的情况下,控制装置获取对应时刻的第二采样电压值;控制装置根据第一采样电压值和第二采样电压值,修正方波控制信号。
[0089] 这样,当第一采样电压值VL1大于或等于过零电压阈值Vcom时,表明方波控制信号对应于当前方波周期内的控制起点距离过零点较远,此时切相取电操作容易对开关面板以及负载灯具产生不利影响。本公开实施例进一步控制电压采样端获取对应时刻的第二采样电压值VL2,并通过比较第一采样电压值VL1与第二采样电压值VL2的大小关系,来判断采样电压的实际变化趋势,从而可以分析出方波控制信号在方波周期内的控制起点实际位于过零点左侧还是位于过零点右侧,有利于据此对方波控制信号进行合理修正,以补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。
[0090] 对应地,结合图11所示,本公开实施例提供了一种方波控制信号在方波周期内的控制起点位于过零点左侧的示意图。具体地,当第一采样电压值VL1≥第二采样电压值VL2≥过零电压阈值Vcom时,可判断过零点发生偏移,且方波控制信号在方波周期内的控制起点目前位于过零点左侧,此时切相取电操作容易对开关面板以及负载灯具产生不利影响。
[0091] 对应地,结合图12所示,本公开实施例提供了一种方波控制信号在方波周期内的控制起点位于过零点右侧的示意图。具体地,当过零电压阈值Vcom≤第一采样电压值VL1<第二采样电压值VL2时,可判断过零点发生偏移,且方波控制信号在方波周期内的控制起点目前位于过零点右侧,此时切相取电操作容易对开关面板以及负载灯具产生不利影响。
[0092] 可选地,控制装置根据第一采样电压值和第二采样电压值,修正方波控制信号,包括:在第一采样电压值大于或等于第二采样电压值的情况下,控制装置增大方波控制信号中当前方波周期的持续时长;或者,在第一采样电压值小于第二采样电压值的情况下,控制装置减小当前方波控制信号中当前方波周期的持续时长。
[0093] 这样,当第一采样电压值大于或等于第二采样电压值时,表明方波控制信号在当前方波周期内的控制起点位于过零点左侧,本公开实施例可略微增大方波控制信号中当前方波周期的持续时长,以使方波控制信号下一方波周期延后到来,从而可以将后续方波周期内的控制起点逐渐调整回过零点附近,有利于补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。
[0094] 同理,当第一采样电压值小于第二采样电压值时,表明方波控制信号在当前方波周期内的控制起点位于过零点右侧,本公开实施例可略微减小方波控制信号中当前方波周期的持续时长,以使方波控制信号下一方波周期提前到来,从而可以将后续方波周期内的控制起点逐渐调整回过零点附近,有利于补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。
[0095] 可选地,控制装置增大方波控制信号中当前方波周期的持续时长,包括:控制装置检测负载灯具的当前供电信息;控制装置根据负载灯具的当前供电信息,增大方波控制信号中当前方波周期的低电平时长或高电平时长。这样,本公开实施例可结合负载灯具的当前供电信息来选择性增大对应于负载灯具或者开关面板的取电时长,从而能够合理分配当前方波周期内向负载灯具和开关面板分别提供的电能,有利于保证开关面板与负载灯具均可以正常工作。
[0096] 例如,当负载灯具的供电量不足时,控制装置增大方波控制信号中当前方波周期的高电平时长,以适当增加对应于负载灯具的取电时长,从而能够在当前方波周期内保留更多电能用于向负载灯具进行供电,以保证负载灯具工作的可靠性。而当负载灯具的供电量过剩时,控制装置增大方波控制信号中当前方波周期的低电平时长,以适当增加对应于开关面板的取电时长,从而能够在当前方波周期内截取更多电能用于向开关面板进行供电,以保证开关面板工作的可靠性。
[0097] 具体地,结合图13所示,本公开实施例提供了一种修正方波控制信号的示意图。其中,当方波控制信号在方波周期内的控制起点位于过零点左侧时,可使当前方波周期的低电平时长增加预设偏差时长tcom,从而适当增加切相取电电路对应于开关面板的取电时长,以使下一方波周期略微延后到来,便于后续方波周期内的控制起点往右调整并逐渐回到过零点附近,有利于补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。并且,也能够更早完成对方波控制信号的修正,有利于保证上升沿时刻对应的取电电压值相对稳定,以提高供电系统的稳定性。
[0098] 可选地,控制装置减小方波控制信号中当前方波周期的持续时长,包括:控制装置检测负载灯具的当前供电信息;控制装置根据负载灯具的当前供电信息,减小方波控制信号中当前方波周期的低电平时长或高电平时长。这样,本公开实施例可结合负载灯具的当前供电信息来选择性减小对应于负载灯具或者开关面板的取电时长,从而能够合理分配当前方波周期内向负载灯具和开关面板分别提供的电能,有利于保证开关面板与负载灯具均可以正常工作。
[0099] 例如,当负载灯具的供电量不足时,控制装置减小方波控制信号中当前方波周期的低电平时长,以适当减少对应于开关面板的取电时长,从而能够在当前方波周期内保留更多电能用于向负载灯具进行供电,以保证负载灯具工作的可靠性。而当负载灯具的供电量过剩时,控制装置减小方波控制信号中当前方波周期的高电平时长,以适当减少对应于负载灯具的取电时长,从而能够减少向负载灯具提供的电能,有利于保证负载灯具工作的可靠性。
[0100] 具体地,结合图14所示,本公开实施例提供了另一种修正方波控制信号的示意图。其中,当方波控制信号在方波周期内的控制起点位于过零点右侧时,可使当前方波周期的低电平时长减少预设偏差时长tcom,从而适当减少切相取电电路对应于开关面板的取电时长,以使下一方波周期略微提前到来,便于后续方波周期内的控制起点往左调整并逐渐回到过零点附近,有利于补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。并且,也能够更早完成对方波控制信号的修正,有利于保证上升沿时刻对应的取电电压值相对稳定,以提高供电系统的稳定性。
[0101] 可选地,预设偏差时长tcom可结合过零点偏移的补偿精度来进行设置,预设偏差时长tcom越小,对应的补偿精度越高。优选地,预设偏差时长tcom可设置为0.2ms,使其不超过半波周期的2%,此时过零电压阈值Vcom≈20V。预设偏差时长tcom也可以结合AD采样能力及计算速度来进行调整,也可以设置为0.18ms或0.16ms等其他任意合理值。
[0102] 基于上述供电系统,结合图15所示,本公开实施例提供另一种用于供电系统的控制方法,包括:
[0103] S201,在关闭负载灯具的情况下,控制装置生成低电平控制信号。
[0104] S202,控制装置根据低电平控制信号,控制切相取电电路对开关面板进行供电。
[0105] S203,在开启负载灯具的情况下,控制装置根据电压过零信号生成方波控制信号。
[0106] S204,控制装置根据方波控制信号,控制切相取电电路交替截取电压以分别对开关面板和负载灯具进行供电。
[0107] S205,控制装置在方波控制信号的下降沿时刻,获取第一采样电压值。
[0108] S206,控制装置根据第一采样电压值,选择性地修正方波控制信号。
[0109] 采用本公开实施例提供的用于供电系统的控制方法,当关闭负载灯具时,本公开实施例可生成低电平控制信号,以控制切相取电电路断开第一MOS管和第二MOS管,此时切相取电电路通过第一二极管或第二二极管所在的电路提供供电电源,并由取电电压输出端输出高压直流信号VDD2,以将市电电压全部用于向开关面板进行供电,从而能够保证开关面板在关灯状态下正常工作。
[0110] 对应地,结合图16所示,本公开实施例提供了一种关闭负载灯具时对开关面板进行供电的高压直流信号VDD2的示意图。其中,关灯状态下不涉及切相取电操作,L1‑L2信号为完整的市电正弦波信号,其通过第一MOS管、第二MOS管、第一二极管和第二二极管组成的全波整流桥电路进行整流,并在较大容量的电解电容E1中实现充放电,从而转换为相对稳定的高压直流信号VDD2。此时,市电电压全部用于向开关面板进行供电,从而能够保证开关面板在关灯状态下正常工作。
[0111] 基于上述供电系统,结合图17所示,本公开实施例提供另一种用于供电系统的控制方法,包括:
[0112] S301,在关闭负载灯具的情况下,控制装置控制过零检测电路对火线进线与火线出线之间的电压进行分压,并根据分压后的电压生成电压过零信号。
[0113] S302,在开启负载灯具的情况下,控制装置根据电压过零信号生成方波控制信号。
[0114] S303,控制装置根据方波控制信号,控制切相取电电路交替截取电压以分别对开关面板和负载灯具进行供电。
[0115] S304,控制装置在方波控制信号的下降沿时刻,获取第一采样电压值。
[0116] S305,控制装置根据第一采样电压值,选择性地修正方波控制信号。
[0117] 采用本公开实施例提供的用于供电系统的控制方法,当关闭负载灯具时,本公开实施例可持续监测市电信号以实时生成电压过零信号ZERO_DET。具体地,可通过对火线进线L1与火线出线L2之间的电压进行分压,以产生分压后的低压控制信号VL,并据此控制三极管的通断状态,从而生成连续的电压过零信号ZERO_DET,有利于后续开灯阶段对电压过零点进行合理预测。然后,当开启负载灯具时,本公开实施例可根据关灯阶段实时采集的电压过零信号ZERO_DET来生成理论的方波控制信号MOS_CTRL,从而控制切相取电电路在预测的过零点处正常切相取电,以提供稳定的供电电源,避免取电操作对开关面板以及负载灯具产生不利影响。进一步地,在考虑实际过零点可能受市电波动影响而发生偏移后,本公开实施例可在方波控制信号MOS_CTRL的每个下降沿时刻获取当前的第一采样电压值,以判断是否发生过零点偏移现象,并在确定过零点发生偏移后及时对方波控制信号MOS_CTRL进行合理修正,以利用修正后的方波控制信号MOS_CTRL来补偿累计误差对供电系统带来的不利影响。由此,本公开实施例能够保证切相取电电路始终位于过零点附近进行切相取电,有利于保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0118] 可选地,结合图18所示,本公开实施例提供了一种关闭负载灯具时电压过零信号ZERO_DET的示意图。其中,当低压控制信号VL的电压值小于三极管的导通电压阈值时,过零检测电路中的三极管处于截止状态,此时其生成的电压过零信号ZERO_DET为高电平。而当低压控制信号VL的电压值大于或等于三极管的导通电压阈值时,过零检测电路中的三极管处于导通状态,此时其生成的电压过零信号ZERO_DET为低电平。由此,可通过过零检测电路检测分压后的低压控制信号VL的电压变化情况,从而在关闭负载灯具时生成对应的电压过零信号ZERO_DET。
[0119] 可选地,结合图19所示,本公开实施例提供了一种开启负载灯具时电压过零信号ZERO_DET的示意图。其中,当切相取电电路截取电压以对开关面板进行供电时,第一MOS管和第二MOS管处于截止状态,此时市电信号被截取小部分波形,并通过负压产生低压控制信号VL。当低压控制信号VL的电压值小于三极管的导通电压阈值时,过零检测电路中的三极管处于截止状态,此时其生成的电压过零信号ZERO_DET为高电平。而当低压控制信号VL的电压值大于或等于三极管的导通电压阈值时,过零检测电路中的三极管处于导通状态,此时其生成的电压过零信号ZERO_DET为低电平。而当切相取电电路截取电压以对负载灯具进行供电时,第一MOS管和第二MOS管处于导通状态,此时火线进线L1与火线出线L2之间的电压为零,对应分压后的低压控制信号VL的电压也为零。因此,过零检测电路中的三极管始终处于截止状态,此时其生成的电压过零信号ZERO_DET为高电平。
[0120] 可选地,在开启负载灯具的情况下,控制装置根据电压过零信号生成方波控制信号,包括:在开启负载灯具的情况下,控制装置确定电压过零信号的半波周期和下次高电平;控制装置将下次高电平的中间时刻作为方波控制信号的起始时刻,将电压过零信号的半波周期作为方波控制信号的方波周期,生成方波控制信号。
[0121] 具体地,结合图20所示,本公开实施例提供了一种生成方波控制信号MOS_CTRL的示意图。其中,当开启负载灯具时,本公开实施例可调取已检测到的电压过零信号ZERO_DET,并确定其中的上升沿时刻tun及下降沿时刻tdn。然后可根据T=tdn‑tdn‑1,或者,T=tun‑tun‑1,计算出电压过零信号ZERO_DET的半波周期T,便将其同步为方波控制信号MOS_CTRL的方波周期。同时,本公开实施例可根据Tm=tdn‑tun,计算出电压过零信号ZERO_DET的正脉冲周期Tm。进一步地,本公开实施例可根据t01=tun+0.5tm,计算出电压过零信号ZERO_DET的下次高电平的中间时刻t01,并将其确定为响应于开灯指令后的第一个过零点时刻,即方波控制信号MOS_CTRL的起始时刻。通过控制继电器在该起始时刻闭合,本公开实施例能够减小开关操作所产生的电弧及噪声,从而有利于延长开关面板的使用寿命。同时,通过控制切相取电电路在后续预测的过零点处正常切相取电,本公开实施例可以提供稳定的供电电源,有利于避免取电操作对开关面板以及负载灯具产生不利影响,进而能够保障供电系统的稳定性及可靠性。
[0122] 可选地,方波周期的低电平时长TL可结合开关面板的额定功耗来进行设置,开关面板集成的功能模块越多,其对应的工作功耗越大,所需求的电能也就越多。故而可在方波控制信号的每个方波周期内设置相对更大的低电平时长TL,以适当增加对应于开关面板的取电时长,从而能够分配更多电能用于向开关面板进行供电,以保证开关面板工作的可靠性。
[0123] 优选地,方波周期的低电平时长TL可设置为2.5ms,以截取1/4半波周期的电能用于为开关面板进行供电,此时对应的切相电压阈值约为220V。方波周期的低电平时长TL也可以结合变压器效率来进行调整,也可以设置为2.2ms或2.8ms等其他任意合理值。
[0124] 以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
[0125] 结合图21所示,本公开实施例提供一种用于供电系统的控制装置50,包括处理器(processor)51和存储器(memory)52。可选地,该控制装置50还可以包括通信接口(Communication Interface)53和总线54。其中,处理器51、通信接口53、存储器52可以通过总线54完成相互间的通信。通信接口53可以用于信息传输。处理器51可以调用存储器52中的逻辑指令,以执行上述实施例的用于供电系统的控制方法。
[0126] 此外,上述的存储器52中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0127] 存储器52作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序,如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的程序指令/模块,从而执行功能应用以及数据处理,即实现上述实施例中用于供电系统的控制方法。
[0128] 存储器52可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外,存储器52可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器。
[0129] 本公开实施例提供了一种计算机可读的存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令设置为执行上述用于供电系统的控制方法。
[0130] 本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括一个或多个指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质,例如:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质。
[0131] 以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且,本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的,除非上下文清楚地表明,否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地,如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外,当用于本申请中时,术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素,和/或组件的存在,但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个…”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中,每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言,如果其与实施例公开的方法部分相对应,那么相关之处可以参见方法部分的描述。
[0132] 本领域技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0133] 本文所披露的实施例中,所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等),可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,可以仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外,在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0134] 附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中,不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生,有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如,两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。