具体实施方式

本发明的基于通信协议调光的可控硅调光器应用于智能灯具上，并且可以兼容实现前沿控制方式与后沿控制方式，提高智能灯具调光的灵活性。

基于通信协议调光的可控硅调光器实施例：

参见图3，本实施例包括通信协议接口电路11、过零检测电路12、选择开关电路13、控制器14、斩波电路15以及电源电路16。通信协议接口电路11接收外部控制器传送的信号，例如通过通信总线接收信号，该信号是数字信号，该数字信号中包含有调光比例的控制指令，例如将光源的亮度调节为预设的调光比例。

通信协议接口电路11获取外部的信号后，按照预设的通信协议对数字信号进行解析，并且将包含调光比例的控制指令输出至控制器14。另外，控制器14还接收过零检测电路12输出的过零检测信号，过零检测电路12检测交流电信号过零点的时间，并且在交流电过零点时向控制器14发送过零检测信号，控制器14根据过零检测信号来确定脉冲调制信号各周期的切换时间，即确定每一个周期的起始时刻。

选择开关电路13具有一个按键，用户可以通过该按键改变选择开关电路13的状态并改变选择开关电路13输出的电平信号，从而实现前沿控制与后沿控制方式的改变。

控制器14根据通信协议接口电路11输出的调光控制信号、过零检测电路12输出的过零检测信号、选择开关电路13输出的选择信号生成脉冲调制信号，并将脉冲调制信号输出至斩波电路15，斩波电路15根据脉冲调制信号对交流电进行斩波，并向作为负载的光源供电，从而调节光源的发光亮度。

电源电路16接收交流电，并且将交流电转换成直流电向通信协议接口电路11、控制器14供电。

参见图4，通信协议接口电路11为DALI通信协议接口电路，该电路包括信号发送端DLRX和信号接收端DLTX，还设置有两个光电耦合器U2、U4，通信协议接口电路11的两个连接端子DA1、DA2与控制器14连接并且向控制器14发送调光控制器信号。通信协议接口电路11通过信号接收端DLTX接收外部传送的信号，并且将所接收的信号经过光电耦合器U4后输出。由于外部的信号可能受到电磁干扰等原因而产生瞬间的高电压，但由于控制器14的额定电压通常是5V，如果通信协议接口电路11向控制器14输出过高的电压，会导致控制器14损坏，因此，通过光电耦合器U4实现外部信号与控制器14接收到的调光控制信号的隔离。相应的，控制器14通过通信协议接口电路11向外部发送的信号也通过光电耦合器U2进行隔离。

参见图5，过零检测电路12包括光电耦合器U7以及三极管Q10，光电耦合器U4的发光二极管的两个端子分别接收火线L1和零线N的电压。三极管Q10的基极连接至光电耦合器U7的光电三极管的输出端，三极管Q10的集电极向控制器14输出过零检测信号。

交流电的正半周或者负半周经过电阻R60和R61后，再经过全桥整流电路BD1后形成直流电，当交流电不在过零点时刻，火线L1和零线N的电压在光电耦合器U7的发光二极管的两端形成正向压差，发光二极管发光，光电三极管输出高电平信号，三级管Q10的集电极输出高电平信号，即不在过零点的时刻，过零检测信号为高电平信号；反之，在过零点的时刻，光电耦合器U7的发光二极管的两端的压差较小，发光二极管不导通，光电三极管输出低电平信号，因此，在过零点的时刻，过零检测信号为低电平信号。这样，控制器14根据过零检测信号的高低电平的变化来判断交流电过零点的时刻。

参见图6，选择开关电路13具有开关S1，在开关S1开、合两种状态下，选择开关电路13输出的选择信号KEY的电平相反。例如，当开关S1闭合时，选择信号KEY为高电平信号，而开关S1断开时，选择信号KEY为低电平信号。开关S1的两种状态可以分别表示前沿控制或者后沿控制的方式。

参见图7，控制器14包括单片机U5，单片机U5的两个引脚与通信协议接口电路11电连接，一个引脚接收通信协议接口电路11发送的调光控制信号，一个引脚向通信协议接口电路11发送信号。此外，单片机U5的另一个引脚接收选择信号KEY，还有一个引脚接收过零检测信号。单片机U5根据过零检测信号确定脉冲调制信号的每一个周期的起始时刻，根据调光控制信号计算脉冲调制信号的占空比，并且根据选择信号来判断用户当前设定的控制方式是前沿控制还是后沿控制的方式，并由此确定脉冲调制信号的斩波起始时刻。控制器14计算脉冲调制信号的方法将在后面详细介绍。

进一步的，控制器14可以输出多路脉冲调制信号，例如输出四路脉冲调制信号，即PWM1、PWM2、PWM3、PWM4，分别输出至四路斩波电路，从而对四个不同的光源进行控制。实际应用时，一个单片机可以输出更多路的脉冲调制信号，从而对更多的光源进行控制。本实施例的光源可以是白炽灯、荧光灯、钨丝灯或者可控硅调光电源等光源。

参见图8，斩波电路15接收其中一路的脉冲调制信号，例如接收PWM1的信号，并且接收交流电信号，根据脉冲调制信号对交流电信号进行斩波。斩波电路具有作为第一开关器件的三极管Q14以及作为第二开关器件的三极管Q16，另外，还设置有第三开关器件的场效应管Q2以及作为第四开关器件的场效应管Q3。其中，三极管Q14为高电平导通的开关器件，三极管Q16为低电平导通的开关器件，而场效应管Q2、Q3均为高电平导通的开关器件。此外，斩波电路15还设置有光电耦合器U10，光电耦合器U10的发光二极管接收脉冲调制信号PWM1，光电三极管向三极管Q14、Q16输出信号。

当脉冲调制信号为高电平信号时，三极管Q14导通，三极管Q16截止，此时，+15V的直流电源输出的电流流经三极管Q14，电阻R37、R40上形成高电平信号，由于场效应管Q2、Q3的栅极(即控制端)均连接至三极管Q14、Q16的连接处，因此，场效应管Q2、Q3均导通。此时，交流电的正半周可以经过火线L并流经光源，通过作为负载的光源后，经过场效应管Q2；交流电的负半周可以经过零线N并流经光源，通过作为负载的光源后，经过场效应管Q3。因此，在脉冲调制信号为高电平时，光源上有电流流经。

当脉冲调制信号为低电平信号时，三极管Q14截止，三极管Q16导通，此时，直流电源输出的电流无法流经三极管Q14，电阻R37、R40上形成低电平信号，场效应管Q2、Q3均截止。此时，交流电无法经过场效应管Q2、Q3形成通路，光源也不会有电流流经，从而实现对交流电的斩波。

参见图9，电源电路16具有整流电路BD4、稳压芯片U9以及变压器T4，电源电路16接收交流电并通过整流电路BD4转换形成直流电，还经过稳压芯片U9进行稳压，同时还通过变压器T4对电压进行隔离，输出稳定的低压直流电作为直流电源VCC。

基于通信协议调光的可控硅调光器的工作方法实施例：

下面结合图10介绍可控硅调光器的工作方法。首先，执行步骤S1，通信协议接口电路接收外部的信号，该信号为数字信号，并且该信号包含有调光的控制指令，例如包含有调光比例的控制指令。并且，通信协议接口电路将调光控制信号发送至控制器。

然后，执行步骤S2，控制器接收过零检测信号以及选择信号，并且执行步骤S3，根据调光控制信号、过零检测信号以及选择信号生成对应的脉冲调制信号。具体的，控制器根据过零检测信号计算每一个脉冲调制信号的周期，即一个脉冲调制信号的一个周期是相邻的两次过零点之间的时间，即每一个过零点时刻就是脉冲调制信号的一个周期的起始时刻。调光控制信号用于计算脉冲调制信号的占空比，具体的，控制器根据调光控制信号中包含的调光比例来计算脉冲调制信号的占空比，具体的，脉冲调制信号的占空比等于调光控制信号中包含的调光比例的数值。

选择信号用于确定脉冲调制信号斩波的起始时刻，也就是确定从一个周期的前沿时刻开始斩波还是从后沿时刻开始斩波。参见图11，如果选择信号表征是前沿控制方式进行斩波，则在脉冲调制信号的一个周期的起始时刻输出低电平信号，即从前沿时刻开始斩波。参见图12，如果选择信号表征是后沿控制方式进行斩波，则在脉冲调制信号的一个周期的起始时刻输出高电平信号，在周期的后部分输出低电平信号，也就是从后沿时刻开始斩波。由于脉冲调制信号的周期通常是固定的，因此，在确定脉冲调制信号的一个周期的起始时刻，并且确定该周期的占空比后，可以计算出该周期下，脉冲调制信号高电平信号的持续时间段以及低电平信号的持续时间段，从而确定脉冲调制信号的波形。

可见，通过设置选择开关电路，用户可以根据实际需要确定使用前沿控制方式或者后沿控制方式，同一个可控硅调光器可以兼容两种不同的控制方式，满足不同场景下的使用需求，可控硅调光器的兼容性更好。

当然，本发明的通信协议接口电路并不限于DALI通信协议接口电路，还可以是蓝牙5.0Mesh通信协议接口电路、DMX通信协议接口电路或者RDM通信协议接口电路，图13所示的电路是蓝牙5.0Mesh通信协议接口电路，该电路包括蓝牙5.0Mesh信号处理芯片U6，通过芯片U6将外部的信号转换成控制器14能够识别的数据。图14所示的电路是DMX通信协议接口电路，该电路具有芯片U8，通过芯片U8将外部的信号转换成控制器14能够识别的数据。

最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，例如通信协议接口电路具体的接口类型的改变，或者控制器输出的脉冲调制信号的数量的改变等，这些改变也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。