“يستخدم الصابورة الإلكترونية DALI التعتيم الرقمي للمصباح الفلوري 32W / T8 المقدمة في هذه المقالة المتحكم الدقيق PICl6F628. يعمل الميكروكونترولر كواجهة بين جهاز التحكم في كابح التعتيم IR21592 و DALI. يشتمل تصميم الصابورة الإلكترونية DALI التعتيم الرقمي على دائرة تعزيز PFC على أساس وحدة التحكم L6561 ودائرة الصابورة على أساس وحدة التحكم IR21592 ، بالإضافة إلى متحكم PICl6F628 ودائرة عزل بصرية للاتصال بـ DALI. هذا الصابورة الإلكترونية للتعتيم الرقمي لها نطاق تعتيم من 1٪ إلى 100٪ ، ولها وظائف حماية أمان مثالية ، وكفاءة عالية وعامل طاقة مرتفع.
“
المؤلفون: Wang Shouzhi، Mao Xingwu
المقدمة
تتميز مصابيح الفلورسنت القابلة للتعتيم بتأثيرات توفير الطاقة الواضحة على الكوابح ، لذلك تم تطويرها وتطبيقها بسرعة في السنوات الأخيرة. المصباح الفلوري عبارة عن مصباح تفريغ غاز ذي ضغط منخفض وهو عبارة عن حمولة غير مقاومة. لذلك ، فإن تقنية التحكم في تعتيم مصابيح الفلورسنت أكثر تعقيدًا من تعتيم المصابيح المتوهجة. تنقسم تقنية تعتيم المصباح الفلوري إلى نوعين: التعتيم التناظري والتعتيم الرقمي. من أجل تعتيم مصابيح الطاولة CFL المدمجة ، عادة ما تستخدم التكنولوجيا التناظرية. لتعتيم مصابيح الفلورسنت المستخدمة للإضاءة في المنازل والمكاتب ومراكز التسوق وورش العمل وغيرها من الأماكن ، يتم استخدام حلول التعتيم الرقمية. تمثل كوابح التعتيم الإلكترونية الرقمية اتجاه التطوير المستقبلي لجهاز الإضاءة هذا.
يتحقق تعتيم مصابيح الفلورسنت من خلال ضبط طاقة المصباح. هناك طريقتان لضبط طاقة المصباح: الأولى هي ضبط التردد وتغيير مقاومة شبكة LC لمرحلة خرج الصابورة لضبط تيار المصباح ، وبالتالي تغيير طاقة المصباح وسطوع المصباح ؛ لضبط طاقة المصباح. صابورة التعتيم IR21592 / IR21593 التي تنتجها شركة IR تتبنى نظام تعتيم الطور.
1 واجهة إضاءة رقمية قابلة للعنونة (DALI)
كوابح إلكترونية رقمية عاكسة للضوء تستخدم دالي. المعيار الدولي لواجهة الإضاءة الرقمية القابلة للعنونة (DALI) prIEC929 هو بروتوكول اتصال وطريقة لربط أجهزة الإضاءة على شبكة من سلكين. بروتوكول DALI هو 16 بت ، ويدعم ما يصل إلى 64 عنونة فردية للكوابح ، و 16 مجموعة موزعة على شبكة الإضاءة بأكملها. بالإضافة إلى البروتوكولات ، يدعم DALI توهين الضوء ، والتعتيم اللوغاريتمي ، والعيش الميداني واكتشاف الأخطاء.
لجميع بيئات الإضاءة ، يسمح DALI بالتحكم والإدارة المختلفين. باستخدام نفس نظام التحكم ، يمكن لـ DALI التحكم (إرسال واستقبال) 64 كوابح إلكترونية مختلفة. يمكن أن يصل أمر إطلاق النار إما إلى ثقل واحد أو مجموعة كوابح وتحقيق مدى تعتيم من 100٪ إلى 1٪. من خلال التحكم الرقمي ، يمكن تعديل مستوى الضوء بدقة وفقًا لاحتياجات الإضاءة المختلفة. يحتوي DALI على 256 مستوى سطوع ومنحنى خافت لوغاريتمي ، كما هو موضح في الشكل 1. أسهل للتحكم بشكل أفضل في مستويات الإضاءة المنخفضة وأيضًا أكثر حساسية للعين البشرية.
2 مخطط تصميم الصابورة الإلكترونية الرقمية يعتم
2.1 تكوين الصابورة الإلكترونية الرقمية
يظهر الرسم التخطيطي للصابورة الإلكترونية للتعتيم الرقمي في الشكل 2. يشتمل المخطط بشكل أساسي على ثلاثة أجزاء ، وهي المحول المسبق لتعزيز عامل الطاقة النشط (PFC) استنادًا إلى وحدة التحكم L6561 ودائرة الصابورة ودائرة التحكم في التعتيم الرقمي استنادًا إلى وحدة التحكم IR21592. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تضمين مرشحات EMT للإدخال ، ومعدلات الجسر ، ودوائر الحماية. توفر دائرة التحكم الرقمية DALI والبرامج ، ويمكن توصيل الصابورة مباشرة بمدخل خط DALI 2 أو النظام المتوافق معه. قم بالاتصال بجهاز الكمبيوتر باستخدام محول RS232 / DALI لأغراض العرض التوضيحي. يتحكم المتحكم الدقيق PICl6F628 في دائرة الصابورة بناءً على IR21592 ، ويتحكم IR21592 في دائرة الصابورة وفقًا للإشارة الواردة من وحدة التحكم الدقيقة.
2.2 التواصل بين المتحكم الدقيق والعالم الخارجي و IR21592
يعمل الميكروكونترولر كواجهة بين DALI و IR21592. يتم تحقيق الاتصال بين المتحكم الدقيق والعالم الخارجي باستخدام إشارات TX و RX. TX هي الإشارة المرسلة من الشبكة إلى وحدة التحكم الدقيقة و RX هي الإشارة المرسلة من وحدة التحكم الدقيقة إلى الشبكة ، كما هو موضح في الشكل 3. تضمن الواجهة الرقمية عزل الجهد العالي بين مدخلات DALI ومرحلة خرج الصابورة.
يتم الاتصال بين المتحكم الدقيق PICl6F628 و IR21592 باستخدام 4 إشارات. من بينها ، يتم استخدام الإشارة المرسلة من الدبوس 9 من PIC16F628 إلى الدبوس 4 من IR21592 للتعتيم ، ويتم استخدام الإشارة المرسلة من الدبوس 10 من المتحكم الدقيق إلى الدبوس 9 من IR21592 لإيقاف أو تشغيل الصابورة ، ويتم استقبالها على الدبوس 11 والدبوس 12 لإشارة PIC16F628 لاكتشاف الخطأ. المتحكم الدقيق يتحكم في 3 دبابيس من IR21592. أي ، الدبوس 4 (DIM ، سطوع مصباح التحكم) ، الدبوس 9 (SD ، المستوى العالي النشط يجعل IR21592 قريبًا) والدبوس 7 (FMIN ، المنطق “0” يعطل IR21592).
يحتاج IR21592 pin 4 (DIM) إلى جهد تعتيم تناظري من 0.5 إلى 5 فولت ، ومستوى طاقة المصباح المقابل هو 1٪ إلى 100٪. انا لا. عند إدخال 5 فولت ، يكون تغيير الطور لتيار المصباح هو الأكبر ، وتكون طاقة المصباح هي الأدنى ، والضوء هو الأغمق ؛ عند دخل 5 فولت ، يكون خرج المصباح “ضوء كامل” (100٪) يتوافق مع الحد الأدنى من تحول الطور وأقصى طاقة للمصباح. يخرج PICl6F628 pin 9 إشارة PWM ، والتي يتم تحويلها إلى جهد تناظري من خلال ترشيح R25 و C17 وإدخال إلى طرف 4 (DIM) من IR21592 ، مما يوفر 256 مستوى مختلف من الجهد. يحتاج النحيف من التعتيم الرقمي إلى أن يكون جهد الخرج لوغاريتميًا وليس خطيًا. تعتبر العين البشرية أكثر حساسية لها بسبب الميل نحو الخطية عند مستويات الإضاءة المنخفضة. يمكن ضبط الحد الأدنى من طاقة المصباح وطاقة المصباح القصوى بواسطة مقاومات خارجية على السنون 6 (دقيقة) و 5 (كحد أقصى) من IR21592.
2.3 البرمجيات
يتمتع برنامج تنفيذ DALI بسعة كبيرة ، ويوضح الشكل 4 مخطط تدفق البرنامج في شكل بسيط. كود المصدر المفصل مختوم على قرص مضغوط ومتاح لوقت التصميم.
بعد أن يبدأ البرنامج من التهيئة ، يتم وضع وحدة التحكم الدقيقة في الحلقة ويتم فحص بيانات الإدخال. إذا تم استلام بيانات صحيحة وكان العنوان يتطابق مع العنوان المحدد للصابورة ، أو تطابق المجموعة مع عضو المجموعة المحدد ، أو كانت البيانات عبارة عن أمر بث ، يتم تصفيتها وفحصها. تنقسم الأوامر إلى أنواع قياسية ومخصصة. مباشرة بعد تصفيته وفحصه ، يتم توجيه البرنامج إلى الأمر المناسب وتنفيذه. تنقسم جميع الأوامر إلى 4 فئات ، وهي أوامر التحكم في طاقة القوس وأوامر التكوين وأوامر الاستعلام والأوامر الخاصة. تُستخدم أوامر التحكم في طاقة القوس عادةً في أنظمة الإضاءة حيث يتم إرسال إشارة الإشغال إلى وحدة التحكم في الصابورة وضبط PWM مستوى الضوء ؛ تُستخدم أوامر التكوين لإعدادات الصابورة بما في ذلك الحد الأقصى والحد الأدنى للضوء ، ووقت التوهين والمعدل ومستوى المجال ، إلخ. . ، وعادة ما يتم تخزين البيانات في منطقة EEPROM ويتم الاحتفاظ بها ؛ يتم استخدام أمر الاستعلام للحصول على تعليقات من الصابورة ، من خلال أمر الاستعلام المناسب ، وتوهين الضوء ، والمصباح ، والمعلومات العامة مثل الأعطال والطاقة ؛ الأوامر المخصصة هي فريد ولا يؤثر على العناوين. جميع كوابح DALI تستجيب لأمر مخصص.
2.4 الاتصال بين DALI والميكروكونترولر
يتم تحقيق الاتصال بين المتحكم الدقيق و DALI من خلال optocoupler ، كما هو موضح في الشكل 5. باستخدام optocoupler ، يصبح إدخال DALI ثنائي الأسلاك 4 إشارات. هذه الإشارات الأربع ، إحداها هي إشارة تمكين الاتصال (ENABLE) ، وواحدة هي إشارة الإرسال (TX_DALI) ، والأخرى هي إشارة الاستقبال (RX-DALI) ، والأخرى هي إشارة محرك الاستقبال (RECEIVE-DRIVE). من بينها ، تؤثر الإشارة المرسلة والإشارة المستقبلة بشكل مباشر على المستوى في DALI. باستخدام إشارة تمكين الاتصال واستقبال إشارة محرك للتحكم في دائرة الاتصال تمكن الصابورة من الحصول على طاقة منخفضة للغاية. أثناء التشغيل العادي ، يمكن لـ PICl6F628 تنشيط دائرة الاتصال باستخدام إشارة تمكين الاتصال. عندما يبدأ إرسال البيانات إلى الصابورة ، يكون تيار إشارة تمكين الاتصال أقل من 100 درجة مئوية. هذا التيار لا يكفي لنقل البيانات بدقة. من أجل الحصول على إرسال جيد للإشارة من خلال العزل ، وللحفاظ على استقبال إشارة القيادة ، يجب رفع التيار إلى O. 5mA أو أكثر. من أجل إرسال جميع البيانات ، يتم تلقي إشارة محرك ، ويكون وقت التمكين طويلًا بدرجة كافية ، ثم يتم إيقاف تشغيله ، كما هو موضح في الشكل 6. هذه الطريقة يمكن أن تقلل بشكل فعال من استهلاك الطاقة والتيار.
لاكتشاف بيانات الإدخال ، يقوم المقارنة المضمنة في PICl6F628 بتعيين مستوى العتبة. يتم تعيين حد الكشف عن البيانات على الدبوس l (RA2) من PICl6F628. لتلقي مستوى منطق عالٍ على DALI ، يتم تحويله إلى منطق 5V على وحدة التحكم الدقيقة وإلى مستوى منطق عالي الجهد في DALI.
2.5 مصدر طاقة متحكم
بعد تشغيل المصباح ، يتم توفير تيار الإمداد على السن 14 (VDD) من PIC16F628 بواسطة دائرة مضخة الشحن على خرج نصف جسر الصابورة. أثناء التشغيل العادي للميكروكونترولر ، يكون التردد الداخلي 4 ميجا هرتز. عند الجهد VSD على السن 9 (SD) من IR21592> 2V ، يتم إيقاف تشغيل نصف الجسر وتعطيل دائرة مضخة الشحن. مقاومة مقاومة (270 كيلو أوم) يدخل المتحكم الدقيق في وضع السكون ويستهلك تيارًا قليلًا جدًا. يجب توفير تيار كافٍ لإيقاظ المتحكم الدقيق حتى يتمكن من بدء العمل مرة أخرى. يوضح الشكل 7 مثال اتصال عند إيقاف تشغيل المصباح.
3 الدائرة الفعلية للتعتيم الرقمي 36W / T8 الصابورة الإلكترونية للمصباح الفلوري
يوضح الشكل 8 الدائرة الفعلية للصابورة الإلكترونية الرقمية للتعتيم الرقمي للمصباح الفلوري 32W / T8 بناءً على IR21592 والتي يتم التحكم فيها بواسطة متحكم PICl6F628. نطاق جهد إدخال خط التيار المتردد للثبات الإلكتروني الرقمي هو 185 ~ 265 فولت ، والتشويه التوافقي الكلي لتيار الإدخال (THD) هو 2 فولت ، ويتم تنفيذ حماية الإغلاق ؛ الرابع هو الحماية من درجة الحرارة الزائدة ، طالما أن درجة حرارة الوصلة IC2 TJ> 165 ℃ ، ثم ادخل إلى الوضع الآمن. في وضع الحماية من الخطأ ، يتم إيقاف تشغيل المذبذب ، وتتوقف دائرة نصف الجسر عن العمل ، ويتم إيقاف تشغيل مفتاحي الطاقة S2 و S3.
4. الخلاصة
يستخدم الصابورة الإلكترونية DALI التعتيم الرقمي للمصباح الفلوري 32W / T8 المقدمة في هذه المقالة المتحكم الدقيق PICl6F628. يعمل الميكروكونترولر كواجهة بين جهاز التحكم في كابح التعتيم IR21592 و DALI. يشتمل تصميم الصابورة الإلكترونية DALI التعتيم الرقمي على دائرة تعزيز PFC على أساس وحدة التحكم L6561 ودائرة الصابورة على أساس وحدة التحكم IR21592 ، بالإضافة إلى متحكم PICl6F628 ودائرة عزل بصرية للاتصال بـ DALI. هذا الصابورة الإلكترونية للتعتيم الرقمي لها نطاق تعتيم من 1٪ إلى 100٪ ، ولها وظائف حماية أمان مثالية ، وكفاءة عالية وعامل طاقة مرتفع.