本发明专利技术公开了一种无压降的0‑10V调光电路与调光方法，包括0‑10V调光控制模块和调光信号线；0‑10V调光控制模块包括控制器、运算放大电路、模拟开关电路和分压电路，控制器的PWM接口通过运算放大电路连接模拟开关电路输入端，模拟开关电路第一输出端连接0‑10V调光控制模块的第一输入输出接口，其第二输出端连接0‑10V调光控制模块的第二输入输出接口，其选通端与控制器电连接，分压电路输入端连接第一或第二输入输出接口，其输出端与控制器ADC采集口相连；调光信号线两端分别连接第一和第二输入输出接口以构成环形调光电路，其上并联有多个灯控设备。本发明专利技术可实现每个灯控设备均维持在目标电压上，保证了照明稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及0-10v调光，具体涉及一种无压降的0-10v调光电路与调光方法。
技术介绍
1、0-10v调光器是目前被广泛应用于照明控制领域的调光方式，其原理是基于直流电源供电，通过输出0-10v的电压信号来控制灯光亮度的变化，当调光器的输出电压为10v时，灯具亮度最亮；反之输出电压为0v时，灯具亮度最暗。
2、在传统照明行业内，通常采用0-10v调光技术的方式是级联方式，如图1所示，级联方式是将多个照明设备连接在一起，并通过共享的0-10v调光信号进行控制，以实现整体调光效果的协调。在级联方式下，首先确定一个主灯控设备2作为调光信号源，并将其连接到控制系统或0-10v调光控制器1上，然后，将主灯控设备的0-10v调光输出到其他级联灯控设备2的调光输入端口上，当主灯控设备2接收到调光信号时，它会将信号传递给其他级联灯控设备2，以触发它们的调光操作，这样，所有级联的灯控设备2均会根据主灯控设备的调光信号来调整自身的亮度，以达到统一的调光信号。可以满足在大型商场、办公楼或酒店等场所，将不同区域的照明灯控设备进行级联，统一调光，使整个照明系统呈现出协调一致的亮度变化。
3、然而，尽管0-10v调光控制技术通过级联方式对照明行业具有重要的推动作用，但仍然有一些不可避免的问题存在，比如：
4、控制范围有限：0-10v调光控制技术通过级联方式的控制范围通常限制在32个装置内，当照明系统规模较大超出级联方式的控制范围时，往往需要额外采用多个控制器或调光器进行分组管理，大大增加成本预算和施工难度；
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p>5、布线长度限制：由于电压信号会受到电缆长度的影响，在采用级联方式的布线长度存在限制，过长的电缆会导致电压下降，影响各灯控设备的控制信号的稳定性和准确性；6、拓扑复杂：采用0-10v调光控制技术进行级联控制时，需要各灯控设备2之间进行电缆连接，拓扑结构较为负责，会增加安装复杂性和成本，增加维护和管理的难度；同时，由于级联控制下，各灯控设备2处于串联模式，当其中一个灯控设备2出现故障时，会影响其后续的灯控设备2的输出，从而影响照明效率。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种无压降的0-10v调光电路与调光方法。
2、本专利技术公开了一种无压降的0-10v调光电路，包括0-10v调光控制模块和调光信号线；
3、所述0-10v调光控制模块包括控制器、运算放大电路、模拟开关电路和分压电路，所述控制器的pwm接口通过所述运算放大电路与所述模拟开关电路的输入端连接，所述模拟开关电路的第一输出端连接所述0-10v调光控制模块的第一输入输出接口，所述模拟开关电路的第二输出端连接所述0-10v调光控制模块的第二输入输出接口，所述模拟开关电路的选通端与所述控制器电连接，所述模拟开关电路用于控制所述第一输入输出接口或所述第二输入输出接口切换输出调光电压；
4、所述分压电路的输入端与所述第一输入输出接口或第二输入输出接口相连，所述分压电路的输出端与所述控制器的adc采集口相连；
5、所述调光信号线的两端分别连接在所述第一输入输出接口和所述第二输入输出接口上以构成环形调光电路，所述环形调光电路上并联有多个用于控制灯具的灯控设备。
6、作为本专利技术的进一步改进，所述运算放大电路包括第一运算放大器；
7、所述第一运算放大器的正相输入端通过串联第一电阻、第二电阻后与所述控制器的pwm接口相连，所述控制器通过所述pwm接口向所述第一运算放大器的正相输入端输入pwm电压信号；
8、所述第一运算放大器的反相输入端通过第三电阻后与gnd连接，所述第一运算放大器的反相输入端还通过第四电阻与其输出端相连；所述第一运算放大器的输出端还通过串联熔断器后与所述模拟开关电路的输入端电连接。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述模拟开关电路包括模拟开关芯片；
10、所述模拟开关芯片的选通引脚与所述控制器电连接，所述模拟开关芯片的输入端与所述运算放大电路的输出端电连接，所述模拟开关芯片的第一输出端通过串联第五电阻后与所述第一输入输出接口连接，所述模拟开关芯片的第二输出端通过串联第六电阻后与所述第二输入输出接口连接；
11、所述控制器控制所述模拟开关芯片的第一输出端、第二输出端的切换输出，以通过所述第一输入输出接口或所述第二输入输出接口向所述环形调光电路提供0-10v的调光电压。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述分压电路包括第二运算放大器；
13、所述第二运算放大器的正相输入端与所述第一输入输出接口或所述第二输入输出接口电连接，所述第二运算放大器的反相输入端与其输出端并联后与第七电阻的一端连接；
14、第八电阻的一端连接gnd,所述第八电阻的另一端与所述第七电阻的另一端并联后与所述控制器的adc采集口电连接；
15、所述adc采集口通过所述第二运算放大器采集所述环形调光电路回流至所述第一输入输出接口或所述第二输入输出接口的电压值。
16、作为本专利技术的进一步改进，多个所述灯控设备的0-10v调光输入端并联在所述环形调光电路，多个所述灯控设备的gnd端并联后与所述0-10v调光控制模块的gnd端连接；
17、每个所述灯控设备内均设有滤波电容，所述滤波电容用于对所述0-10v调光输入端输入的调光电压进行滤波，以使输入的调光电压值稳定在目标电压上。
18、作为本专利技术的进一步改进，所述控制器为单片机。
19、本专利技术还公开了一种无压降的0-10v调光方法，所述方法包括：
20、步骤1、pid算法定电圧：根据目标电压，控制器输出pwm频率，通过运算放大电路、模拟开关电路后由第一输入输出接口向环形调光电路输出调光电压，并采集所述环形调光电路经由第二输入输出接口的回流电压，对比输出调光电压和回流电压，通过pid算法，调整输出调光电压，使输出调光电压与回流电压之和等于2倍的目标电压；
21、步骤2、稳定电压：完成步骤1的电压调整后，模拟切换开关控制第一输入输出接口、第二输入输出接口交替向所述环形调光电路输出调光电压，并通过每个灯控设备内的滤波电容对输入所述灯控设备内的调光电压进行滤波，使调光电压稳定在目标电压上。
22、作为本专利技术的进一步改进，所述步骤1，具体包括：
23、步骤11、所述控制器根据目标电压向外输出pwm频率，通过所述运算放大电路调整后输出目标电压值；
24、步骤12、通过所述模拟开关电路切换所述第一输入输出接口与所述运算放大电路的输出端导通，此时，所述第一输入输出接口向所述环形调光电路输出需要调光的目标电压；
25、步骤13、启动adc采集，所述控制器采集第二输入输出接口的电压值，此时第二输入输出接口的电压值低于第一输入输出接口电压；
26、步骤14、所述控制器根据pid算法提高第一输入输出接口电压，以使第一输入输出接本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无压降的0-10V调光电路，其特征在于，包括0-10V调光控制模块和调光信号线；
2.根据权利要求1所述的无压降的0-10V调光电路，其特征在于，所述运算放大电路包括第一运算放大器；
3.根据权利要求1所述的无压降的0-10V调光电路，其特征在于，所述模拟开关电路包括模拟开关芯片；
4.根据权利要求1所述的无压降的O-10V调光电路，其特征在于，所述分压电路包括第二运算放大器；
5.根据权利要求1所述的无压降的0-10V调光电路，其特征在于，多个所述灯控设备的0-10V调光输入端并联在所述环形调光电路，多个所述灯控设备的GND端并联后与所述0-10V调光控制模块的GND端连接；
6.根据权利要求1-5任一项所述的无压降的0-10V调光电路，其特征在于，所述控制器为单片机。
7.一种无压降的0-10V调光方法，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的无压降的0-10V调光方法，其特征在于，所述步骤1，具体包括：
9.根据权利要求7所述的无压降的0-10V调光方法，其特征在于，所述步骤2，具体包括：
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【技术特征摘要】
1.一种无压降的0-10v调光电路，其特征在于，包括0-10v调光控制模块和调光信号线；
2.根据权利要求1所述的无压降的0-10v调光电路，其特征在于，所述运算放大电路包括第一运算放大器；
3.根据权利要求1所述的无压降的0-10v调光电路，其特征在于，所述模拟开关电路包括模拟开关芯片；
4.根据权利要求1所述的无压降的o-10v调光电路，其特征在于，所述分压电路包括第二运算放大器；
5.根据权利要求1所述的无压降的0-10v调光电路，其特征在于，多个所述灯...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡琳，赵帅，冯伟，魏静，
申请(专利权)人：艾欧创想智能科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：
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