一种吊扇灯单火线控制电路，由吊扇灯壁控单元采用单火线方式向吊扇灯驱动单元供电，由吊扇灯驱动单元驱动吊扇和灯。吊扇灯壁控单元由单火线电源模块、过零触发驱动模块、单片机控制模块、吊扇及灯控制给定模块组成，吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成。吊扇灯壁控单元以单个周波或者是周波的整倍数方式对单火线上的电压进行控制来发送吊扇灯控制信号，吊扇灯驱动单元依据吊扇灯控制信号中吊扇灯运行状态改变吊扇的速度和灯的亮灭。所述吊扇灯单火线控制电路可以用于用吊扇灯替代普通单火线控制照明灯，或者是替代普通吊扇的场合。
1.一种吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：由吊扇灯壁控单元、吊扇灯驱动单元组成，所述吊扇灯壁控单元设有单火线输入端、单火线输出端，所述单火线输入端连接至交流电源火线；所述吊扇灯驱动单元设有驱动单元火线输入端、零线输入端，其中，所述驱动单元火线输入端连接至吊扇灯壁控单元的单火线输出端，所述零线输入端连接至交流电源零线；所述交流电源为单相220V交流电；
所述吊扇灯壁控单元由单火线电源模块、过零触发驱动模块、单片机控制模块、吊扇及灯控制给定模块组成；
所述单火线电源模块具有单火线关态取电功能和开态取电功能，用于向吊扇灯壁控单元提供壁控单元直流工作电源；
所述单片机控制模块为壁控单片机最小系统，具有吊扇灯给定信号输入端、触发信号输出端；
所述吊扇及灯控制给定模块的输出端连接至单片机控制模块的吊扇灯给定信号输入端；
所述过零触发驱动模块为双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路，过零触发驱动模块的触发信号输入端连接至单片机控制模块的触发信号输出端；
所述单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，发出触发信号控制过零触发驱动模块向吊扇灯驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号；
所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成；
所述控制信号接收模块由单相整流桥电路、滤波稳压电路、吊扇灯信号取样整形电路、接收单片机最小系统组成；
所述单相整流桥电路输入连接至驱动单元火线输入端、零线输入端，输出端输出直流全波信号；
所述接收单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端、灯控制输出端、吊扇控制输出端；所述吊扇控制输出端包括第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端；
所述吊扇灯信号取样整形电路为电阻稳压管限幅电路，输出吊扇灯控制信号整形脉冲；电阻稳压管限幅电路的输入端连接至单相整流桥电路输出端、输出端连接至接收单片机最小系统的脉冲捕捉输入端；
所述滤波稳压电路输入端连接至单相整流桥电路输出端，滤波稳压电路输出端输出驱动单元直流工作电源；
所述吊扇驱动模块为双向晶闸管多档调速电路，设有第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输入端、第三吊扇控制输入端、吊扇火线输入端、吊扇火线输出端；所述第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输入端、第三吊扇控制输入端分别连接至接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端；吊扇火线输入端连接至驱动单元火线输入端；
所述灯驱动模块为双向晶闸管通断开关电路，设有灯控制输入端、灯火线输入端、灯火线输出端；灯控制输入端连接至接收单片机最小系统的灯控制输出端，灯火线输入端连接至驱动单元火线输入端；
所述吊扇灯壁控单元以单个周波或者是周波的整倍数方式对单火线上的电压进行控制来发送吊扇灯控制信号，吊扇灯控制信号波形由多个完整的单相正弦周波加缺失的单个单相正弦周波重复组合组成，吊扇灯驱动单元依据吊扇灯控制信号中吊扇灯运行状态改变吊扇的速度和灯的亮灭。
2.根据权利要求1所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述单火线电源模块由单火线稳压器MP-6V-02S及其外围元件二极管D1、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2，以及低压差稳压器HT7133及其外围元件电容C3、电容C4组成。
3.根据权利要求2所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路由双向晶闸管VT1、过零触发光耦VL1、电阻R1、电阻R2、电阻R3组成；双向晶闸管VT1的一个阳极连接至单火线稳压器MP-6V-02S的交流电压端，另外一个阳极为吊扇灯壁控单元的单火线输出端；电阻R1并联在双向晶闸管VT1的两个阳极；过零触发光耦VL1的输出晶闸管与电阻R2串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT1的第一阳极和控制极；过零触发光耦VL1的输入发光二极管与电阻R3串联后，其串联电路的一端连接至直流工作电源，另外一端为触发信号输入端。
4.根据权利要求3所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述过零触发光耦VL1选择MOC3063。
5.根据权利要求1所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述吊扇及灯控制给定模块由灯控制开关和吊扇控制开关组成；所述吊扇控制开关为单极多档位开关。
6.根据权利要求1所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述双向晶闸管多档调速电路由双向晶闸管VT2、双向晶闸管VT3、双向晶闸管VT4、过零触发光耦VL2、过零触发光耦VL3、过零触发光耦VL4、电容C9、电容C10、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11组成；双向晶闸管VT2、双向晶闸管VT3、双向晶闸管VT4的第一阳极并联并连接至吊扇火线输入端，双向晶闸管VT3第二阳极串联电容C9后连接至双向晶闸管VT2第二阳极，双向晶闸管VT4第二阳极串联电容C10后连接至双向晶闸管VT2第二阳极，双向晶闸管VT2第二阳极连接至吊扇火线输出端；过零触发光耦VL2、电阻R6、电阻R7为双向晶闸管VT2的过零触发电路，过零触发光耦VL2的输出晶闸管与电阻R7串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT2的第一阳极和控制极；过零触发光耦VL2的输入发光二极管与电阻R6串联后，其串联电路的一端连接至驱动单元直流工作电源，另外一端为其触发控制端且连接至接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端；过零触发光耦VL3、电阻R8、电阻R9为双向晶闸管VT3的过零触发电路，过零触发光耦VL3的输出晶闸管与电阻R9串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT3的第一阳极和控制极；过零触发光耦VL3的输入发光二极管与电阻R8串联后，其串联电路的一端连接至驱动单元直流工作电源，另外一端为其触发控制端且连接至接收单片机最小系统的第二吊扇控制输出端；过零触发光耦VL4、电阻R10、电阻R11为双向晶闸管VT4的过零触发电路，过零触发光耦VL4的输出晶闸管与电阻R11串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT4的第一阳极和控制极；过零触发光耦VL4的输入发光二极管与电阻R10串联后，其串联电路的一端连接至驱动单元直流工作电源，另外一端为其触发控制端且连接至接收单片机最小系统的第三吊扇控制输出端。
7.根据权利要求6所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述过零触发光耦VL2、过零触发光耦VL3、过零触发光耦VL4均选择MOC3063。
8.根据权利要求1所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述双向晶闸管通断开关电路由双向晶闸管VT5、过零触发光耦VL5、电阻R12、电阻R13组成；双向晶闸管VT5的第一阳极连接至灯火线输入端，双向晶闸管VT5的第二阳极连接至灯火线输出端；过零触发光耦VL5、电阻R12、电阻R13为双向晶闸管VT5的过零触发电路，过零触发光耦VL5的输出晶闸管与电阻R13串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT5的第一阳极和控制极；过零触发光耦VL5的输入发光二极管与电阻R12串联后，其串联电路的一端连接至驱动单元直流工作电源，另外一端为灯控制输入端。
9.根据权利要求8所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述过零触发光耦VL5选择MOC3063。
一种吊扇灯单火线控制电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种照明灯及吊扇控制技术，尤其是一种吊扇灯单火线控制电路。
背景技术
[0002] 吊扇灯既要控制吊扇，还要控制灯。将吊扇改造成吊扇灯，或者是将灯改造成吊扇灯时，原来的吊扇或者灯基本上是采用单火线控制，要实现吊扇的调速和灯的开关控制，需要改造线路，或者是采用遥控器控制。
发明内容
[0003] 本发明的目的旨在提供一种在不改变现有线路布线的情况下，利用单火线对吊扇灯进行控制的电路。
[0004] 为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：由吊扇灯壁控单元、吊扇灯驱动单元组成；所述吊扇灯壁控单元设有单火线输入端、单火线输出端，所述单火线输入端连接至交流电源火线；所述吊扇灯驱动单元设有驱动单元火线输入端、零线输入端，其中，所述驱动单元火线输入端连接至吊扇灯壁控单元的单火线输出端，所述零线输入端连接至交流电源零线；所述交流电源为单相220V交流电。
[0005] 所述吊扇灯壁控单元由单火线电源模块、过零触发驱动模块、单片机控制模块、吊扇及灯控制给定模块组成。
[0006] 所述单火线电源模块具有单火线关态取电功能和开态取电功能，用于向吊扇灯壁控单元提供壁控单元直流工作电源。
[0007] 所述单片机控制模块为壁控单片机最小系统，具有吊扇灯给定信号输入端、触发信号输出端。
[0008] 所述吊扇及灯控制给定模块的输出端连接至单片机控制模块的吊扇灯给定信号输入端。
[0009] 所述过零触发驱动模块为双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路，过零触发驱动模块的触发信号输入端连接至单片机控制模块的触发信号输出端。
[0010] 所述单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，发出触发信号控制过零触发驱动模块向吊扇灯驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号。
[0011] 所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成。
[0012] 所述控制信号接收模块由单相整流桥电路、滤波稳压电路、吊扇灯信号取样整形电路、接收单片机最小系统组成。
[0013] 所述单相整流桥电路输入连接至驱动单元火线输入端、零线输入端，输出端输出直流全波信号。
[0014] 所述接收单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端、灯控制输出端、吊扇控制输出端；所述吊扇控制输出端包括第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端。
[0015] 所述吊扇灯信号取样整形电路为电阻稳压管限幅电路，输出吊扇灯控制信号整形脉冲；电阻稳压管限幅电路的输入端连接至单相整流桥电路输出端、输出端连接至接收单片机最小系统的脉冲捕捉输入端。
[0016] 所述滤波稳压电路输入端连接至单相整流桥电路输出端，滤波稳压电路输出端输出驱动单元直流工作电源。
[0017] 所述吊扇驱动模块为双向晶闸管多档调速电路，设有第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输入端、第三吊扇控制输入端、吊扇火线输入端、吊扇火线输出端；所述第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输入端、第三吊扇控制输入端分别连接至接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端；吊扇火线输入端连接至驱动单元火线输入端。
[0018] 所述灯驱动模块为双向晶闸管通断开关电路，设有灯控制输入端、灯火线输入端、灯火线输出端；灯控制输入端连接至接收单片机最小系统的灯控制输出端，灯火线输入端连接至驱动单元火线输入端。
[0019] 所述吊扇灯壁控单元以单个周波或者是周波的整倍数方式对单火线上的电压进行控制来发送吊扇灯控制信号，吊扇灯控制信号波形由多个完整的单相正弦周波加缺失的单个单相正弦周波重复组合组成，吊扇灯驱动单元依据吊扇灯控制信号中吊扇灯运行状态改变吊扇的速度和灯的亮灭。
[0020] 所述单火线电源模块由单火线稳压器MP-6V-02S及其外围元件二极管D1、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2，以及低压差稳压器HT7133及其外围元件电容C3、电容C4组成。
[0021] 根据权利要求1所述的吊扇灯单火线控制电路，其特征在于：所述双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路由双向晶闸管VT1、过零触发光耦VL1、电阻R1、电阻R2、电阻R3组成；所述过零触发光耦VL1选择MOC3063。
[0022] 所述吊扇及灯控制给定模块由灯控制开关和吊扇控制开关组成；所述吊扇控制开关为单极多档位开关。
[0023] 所述双向晶闸管多档调速电路由双向晶闸管VT2、双向晶闸管VT3、双向晶闸管VT4、过零触发光耦VL2、过零触发光耦VL3、过零触发光耦VL4、电容C9、电容C10、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11组成。
[0024] 所述双向晶闸管通断开关电路由双向晶闸管VT5、过零触发光耦VL5、电阻R12、电阻R13组成。
[0025] 本发明的有益效果是，①采用单火线方式控制吊扇灯，无需遥控器，无需控制线，也不用重新敷设电源线；②吊扇速度可以分档调节；③吊扇调速采用电容分压方式，避免采用晶闸管移相调压调速产生的谐波，也避免采用电感分压方式使功率因数进一步降低。
附图说明
[0026] 图1是系统结构框图。
[0027] 图2是吊扇灯壁控单元结构图。
[0028] 图3是吊扇灯壁控单元实施例电路图。
[0029] 图4是吊扇灯壁控单元发送吊扇灯控制信号波形示例。
[0030] 图5是吊扇灯控制信号的发送控制方法。
[0031] 图6是吊扇灯驱动单元结构图。
[0032] 图7是控制信号接收模块实施例。
[0033] 图8是吊扇驱动模块及灯驱动模块实施例。
[0034] 图9是吊扇灯控制信号接收方法。
[0035] 图10是驱动单元吊扇灯控制信号波形示例。
具体实施方式
[0036] 下面通过附图并结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0037] 吊扇灯单火线控制电路的系统结构如图1所示，由吊扇灯壁控单元、吊扇灯驱动单元组成，吊扇灯壁控单元的单火线输入端AC连接至交流电源火线，单火线输出端AC1连接至驱动单元的驱动单元火线输入端AC1。驱动单元的零线输入端N连接至交流电源零线。交流电源为单相220V交流电。
[0038] 吊扇灯壁控单元结构如图2所示，由单火线电源模块、过零触发驱动模块、单片机控制模块、吊扇及灯控制给定模块组成。
[0039] 吊扇灯壁控单元实施例电路如图3所示。
[0040] 单火线电源模块由单火线稳压器U1及其外围元件二极管D1、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2，以及低压差稳压器U2及其外围元件电容C3、电容C4组成，具有单火线关态取电功能和开态取电功能，用于向壁控开关单元提供壁控单元直流工作电源。单火线稳压器U1的型号是MP-6V-02S，低压差稳压器U2的型号是HT7133。
[0041] 单火线输入端AC是壁控开关单元的模拟地AGND，连接至单火线稳压器U1的交流电压公共端COM；电容C2的两端分别连接至单火线稳压器U1的滤波电容输入端FIL和交流电压公共端COM；单火线稳压器U1的直流输出地端GND为壁控开关单元的数字地，电感L2的两端分别连接至壁控开关单元的数字地和模拟地；二极管D1、电感L1和电容C1组成半波整流滤波电路，半波整流滤波电路的输入连接至单火线输出端AC1、输出连接至单火线稳压器U1的直流高压输入端HDC。单火线稳压器U1还设有直流电压输出端VCC、交流电压端AC。
[0042] 低压差稳压器U2的输入端VI连接至单火线稳压器U1的直流电压输出端VCC，输出端VO输出+3.3V的直流工作电源VDD；电容C3、电容C4分别为低压差稳压器U2的输入和输出滤波电容。
[0043] 过零触发驱动模块为双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路，由双向晶闸管VT1、过零触发光耦VL1、电阻R1、电阻R2、电阻R3组成，过零触发光耦VL1选择MOC3063。双向晶闸管VT1的一个阳极连接至单火线稳压器U1的交流电压端AC，另外一个阳极为吊扇灯壁控单元的单火线输出端AC1。电阻R1并联在双向晶闸管VT1的两个阳极。过零触发光耦VL1的输出晶闸管与电阻R2串联连接后，其串联电路再并联至双向晶闸管VT1的第一阳极和控制极。过零触发光耦VL1的输入发光二极管与电阻R3串联后，其串联电路的一端连接至直流工作电源VDD，另外一端为触发信号输入端。
[0044] 单片机控制模块为以单片机MCU1为核心组成的壁控单片机最小系统，包括单片机MCU1和晶体振荡器XT1。吊扇及灯控制给定模块由灯控制开关SW1和吊扇控制开关SW2组成，吊扇控制开关SW2为单极4档位开关。吊扇控制开关SW2的档位可以为不是4档的其他数量，依据吊扇需要的速度档位而定。
[0045] 单片机MCU1的P1.0为触发信号输出端，P2.0－P2.4为吊扇灯给定信号输入端。P1.0连接至过零触发驱动模块的触发信号输入端。灯控制开关SW1的一端连接至数字地GND，另外一端连接至P2.4。吊扇控制开关SW2的公共端连接至数字地GND，4个档位端分别连接至P2.0、P2.1、P2.2、P2.3。
[0046] 吊扇运行状态有停止运行、第一速度运行、第二速度运行、第三速度运行共4种状态，由吊扇控制开关SW2分别连接至P2.0、P2.1、P2.2、P2.3进行设定；灯运行状态有点亮、熄灭2种状态，由灯控制开关SW1的通、断控制；吊扇灯的组合运行状态见下表：
[0047]吊扇灯组合运行状态 吊扇运行状态 灯运行状态
状态1 停止运行 熄灭
状态2 停止运行 点亮
状态3 第三速度运行 熄灭
状态4 第三速度运行 点亮
状态5 第二速度运行 熄灭
状态6 第二速度运行 点亮
状态7 第一速度运行 熄灭
状态8 第一速度运行 点亮
[0048] 有状态1至状态8，共8种状态。
[0049] 单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，发出触发信号控制过零触发驱动模块向吊扇灯驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号。在不发出吊扇灯控制信号状态时，或者是维持不发出吊扇灯控制信号状态时，单火线输出端AC1输出的电压波形为完整的单相正弦波。
[0050] 需要发出吊扇灯控制信号时，吊扇灯壁控单元以单个周波或者是周波的整倍数方式对单火线上的电压进行控制，吊扇灯控制信号波形由多个完整的单相正弦周波加缺失的单个单相正弦周波重复组合组成，通过在单火线输出端AC1采用周期性地控制单个单相正弦波周波不输出的方式实现；需要控制吊扇灯的组合运行状态为状态M时，M次周期性地控制单个完整的单相正弦波周波不输出；M为大于等于1、小于等于8的整数。吊扇需要控制的运行速度档位不是三个时，M为其他反映吊扇灯实际状态数量的数值。
[0051] 吊扇灯壁控单元发送吊扇灯控制信号波形示例如图4所示。图4(a)为维持不发出吊扇灯控制信号状态，单火线输出端AC1输出的电压波形为完整的单相正弦波；图4(b)发出的是状态2的吊扇灯控制信号，2次周期性地控制单个单相正弦波周波不输出，在不输出的单相正弦波周波之间，有2个完整的单相正弦波周波；图4(c)发出的是状态4的吊扇灯控制信号，4次周期性地控制单个单相正弦波周波不输出，在不输出的单相正弦波周波之间，有2个完整的单相正弦波周波。
[0052] 图4(b)、图4(c)发出吊扇灯控制信号时，在不输出的单个单相正弦波周波之间，都有2个周波是完整输出的。周期性地控制的周期是3个工频周波，每2个周波完整输出，再控制一个周波不输出。3个工频周波的时间是60ms。
[0053] 吊扇灯壁控单元通过控制单火线输出端AC1的输出电压来发送吊扇灯控制信号的方法如图5所示，包括：
[0054] 步骤A，发出一次吊扇灯控制信号；
[0055] 步骤B，判断吊扇灯给定信号是否发生改变，吊扇灯给定信号发生改变，返回步骤A；吊扇灯给定信号没有发生改变，维持不发出吊扇灯控制信号状态，返回步骤B。
[0056] 以发出一次图4(b)或图4(c)所示的吊扇灯控制信号为例，说明吊扇灯壁控单元控制的具体方法，吊扇灯壁控单元通过单片机控制模块来进行具体的控制。
[0057] 在维持不发出吊扇灯控制信号状态时，单片机控制模块一直维持在触发信号输出端输出有效触发信号。在图3所示的实施例中，单片机MCU1一直维持P1.0输出低电平，过零触发光耦VL1的输入发光二极管一直点亮，因此，在单火线输出端AC1输出的电压波形为完整的单相正弦波。
[0058] 当需要执行步骤A，发出一次吊扇灯控制信号时，单片机控制模块随机选择一个时刻开始计时，在触发信号输出端，按照以每60ms、即每3个工频周波为一个控制周期，采用20ms停止输出有效触发信号、再接40ms输出有效触发信号的方法，周期性地控制单个单相正弦波周波不输出；需要发出的吊扇灯控制信号为状态M时，上述控制周期重复M次。
[0059] 图4(b)中，单片机控制模块随机选择开始计时的起始时刻为图4(b)中1所示之处，开始计时后，单片机控制模块控制20ms不输出有效触发信号，然后输出40ms的有效触发信号，完成1次周期性地控制单个单相正弦波周波不输出；紧接着再重复1次，共进行了2次60ms的控制周期，控制2次完整地不输出单相正弦波周波，发出的是状态2的吊扇灯控制信号。在图3所示的实施例中，单片机控制模块输出低电平为有效触发信号，输出高电平为不输出有效触发信号；在其他情况下，也可以采用输出高电平为有效触发信号。由于图4(b)中
1所示之处处在第1个完整不输出的单相正弦波周波之前的交流负半波之内，因此，后面每1个完整不输出的单相正弦波周波的第一个半波是正半波。如果发出状态2的吊扇灯控制信号时，单片机控制模块随机选择开始计时的时刻在交流正半波之内，则后面每1个完整不输出的单相正弦波周波的第一个半波是负半波。
[0060] 图4(c)中，单片机控制模块随机选择开始计时的起始时刻为图4(c)中2所示之处，开始计时后，单片机控制模块控制20ms不输出有效触发信号，然后输出40ms的有效触发信号，完成1次周期性地控制单个单相正弦波周波不输出；紧接着再重复3次，共进行了4次60ms的控制周期，控制4次完整地不输出单相正弦波周波，发出的是状态4的吊扇灯控制信号。由于图4(b)中1所示之处处在第1个完整不输出的单相正弦波周波之前的交流正半波之内，因此，后面每1个完整不输出的单相正弦波周波的第一个半波是负半波。如果发出状态4的吊扇灯控制信号时，单片机控制模块随机选择开始计时的时刻在交流负半波之内，则后面每1个完整不输出的单相正弦波周波的第一个半波是正半波。
[0061] 过零触发驱动模块为双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路，即双向晶闸管由过零触发模式触发导通。当单片机控制模块不输出有效触发信号后，在交流电源的下一个过零点，双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路失去触发信号，但因为吊扇负载呈电感性，电流滞后于电压，因此，双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路会延迟一定时间再截止。当单片机控制模块恢复输出有效触发信号后，在交流电源的下一个过零点，双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路会触发导通，与负载性质无关。如图4(b)和图4(c)所示，吊扇灯控制信号的波形中，双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路保持截止不输出单相正弦波周波的实际时间不到20ms；吊扇负载不是纯电感负载，因此该时间大于15ms。当吊扇未运行，负载仅为灯时，负载呈电阻性，双向晶闸管过零触发交流开关驱动电路会在失去触发信号后的下一个过零点截止，其保持截止不输出单相正弦波周波的实际时间为20ms。
[0062] 吊扇灯驱动单元结构如图6所示，由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成。
[0063] 控制信号接收模块由单相整流桥电路、滤波稳压电路、吊扇灯信号取样整形电路、接收单片机最小系统组成，其实施例如图7所示。
[0064] 单相整流桥电路输入连接至驱动单元火线输入端AC1和零线输入端N，直流正输出端输出直流全波信号，直流负输出端为参考地。图7所示实施例中，单相整流桥电路由二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6组成。
[0065] 接收单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端、灯控制输出端、吊扇控制输出端，吊扇控制输出端包括第一吊扇控制输出端K1、第二吊扇控制输出端K2、第三吊扇控制输出端K3。图7所示实施例中，接收单片机最小系统由单片机MCU2和晶体振荡器XT2组成，P2.0为脉冲捕捉输入端，P1.0为灯控制输出端K0，P1.1、P1.2、P1.3分别为第一吊扇控制输出端K1、第二吊扇控制输出端K2、第三吊扇控制输出端K3。
[0066] 吊扇灯信号取样整形电路为电阻稳压管限幅电路，输出吊扇灯控制信号整形脉冲；电阻稳压管限幅电路的输入端连接至单相整流桥电路输出端、输出端连接至接收单片机最小系统的脉冲捕捉输入端。图7所示实施例中，电阻稳压管限幅电路由电阻R5、稳压管DW1组成，电阻R5的一端与稳压管DW1阴极连结为电阻稳压管限幅电路的输出端，电阻R5的另外一端为电阻稳压管限幅电路的输入端。稳压管DW1阳极连接至参考地。
[0067] 滤波稳压电路输入端连接至单相整流桥电路的直流正输出端，输出端输出驱动单元直流工作电源VCC。图7所示实施例中，滤波稳压电路由DC/DC稳压器U3、三端稳压器U4、二极管D7、电阻R4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8组成。二极管D7阳极为滤波稳压电路输入端，阴极经电阻R4连接至DC/DC稳压器U3的电压输入端1；电容C5两端分别连接至二极管D7阴极和参考地；DC/DC稳压器U3的电压输出端3连接至三端稳压器U4的电压输入端VI；三端稳压器U4的电压输出端VO输出驱动单元直流工作电源VCC；电容C6为DC/DC稳压器U3的输入滤波电容；电容C7为DC/DC稳压器U3的输出滤波电容；电容C8为三端稳压器U4的输出滤波电容。DC/DC稳压器U3的公共端2和三端稳压器U4的地端GND均连接至参考地。DC/DC稳压器U3的型号是DY10，三端稳压器U4的型号是HT7133。
[0068] 吊扇驱动模块为双向晶闸管多档调速电路，设有第一吊扇控制输入端K1、第二吊扇控制输入端K2、第三吊扇控制输入端K3、吊扇火线输入端AC1、吊扇火线输出端AC2；各吊扇控制输入端分别连接至接收单片机最小系统的相应吊扇控制输出端，吊扇火线输入端AC1连接至驱动单元火线输入端AC1。灯驱动模块为双向晶闸管通断开关电路，设有灯控制输入端、灯火线输入端AC1、灯火线输出端AC3；灯控制输入端连接至接收单片机最小系统的灯控制输出端，灯火线输入端AC1连接至驱动单元火线输入端AC1。吊扇连接至吊扇火线输出端AC2和零线输入端N之间，灯连接至灯火线输出端AC3和零线输入端N之间。
[0069] 吊扇驱动模块及灯驱动模块实施例如图8所示。其中，图8(a)所示的双向晶闸管多档调速电路由双向晶闸管VT2、双向晶闸管VT3、双向晶闸管VT4、过零触发光耦VL2、过零触发光耦VL3、过零触发光耦VL4、电容C9、电容C10、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11组成。双向晶闸管VT2、双向晶闸管VT3、双向晶闸管VT4的第一阳极并联并连接至吊扇火线输入端AC1，双向晶闸管VT3第二阳极串联电容C9后连接至双向晶闸管VT2第二阳极，双向晶闸管VT4第二阳极串联电容C10后连接至双向晶闸管VT2第二阳极，双向晶闸管VT2第二阳极连接至吊扇火线输出端AC2；过零触发光耦VL2、电阻R6、电阻R7为双向晶闸管VT2的过零触发电路，其触发控制端连接至接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端K1；过零触发光耦VL3、电阻R8、电阻R9为双向晶闸管VT3的过零触发电路，其触发控制端连接至接收单片机最小系统的第二吊扇控制输出端K2；过零触发光耦VL4、电阻R10、电阻R11为双向晶闸管VT4的过零触发电路，其触发控制端连接至接收单片机最小系统的第三吊扇控制输出端K3。过零触发光耦VL2、过零触发光耦VL3、过零触发光耦VL4均选择MOC3063。
[0070] 图8(b)所示的双向晶闸管通断开关电路由双向晶闸管VT5、过零触发光耦VL5、电阻R12、电阻R13组成。双向晶闸管VT5的第一阳极连接至灯火线输入端AC1，双向晶闸管VT5的第二阳极连接至灯火线输出端AC3；过零触发光耦VL5、电阻R12、电阻R13为双向晶闸管VT5的过零触发电路，其触发控制端为灯控制输入端K0。过零触发光耦VL5选择MOC3063。
[0071] 吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块接收吊扇灯控制信号并控制吊扇灯组合运行状态，其方法如图9所示：
[0072] 步骤一，控制吊扇灯初始状态为吊扇灯组合运行状态1；
[0073] 步骤二，判断单火线上是否有吊扇灯控制信号；没有吊扇灯控制信号，返回步骤二；有吊扇灯控制信号，转到步骤三；
[0074] 步骤三，接收吊扇灯控制信号，控制吊扇灯运行在新的吊扇灯组合运行状态；
[0075] 步骤四，返回步骤二。
[0076] 其中的步骤二，判断单火线上是否有吊扇灯控制信号，方法为判断驱动单元火线输入端AC1是否缺失单个单相正弦周波。
[0077] 其中的步骤三，接收吊扇灯控制信号，方法是判断周期性地缺失单个单相正弦周波的次数，周期性地缺失的单个单相正弦周波的次数为K次时，吊扇灯控制信号为吊扇灯组合运行状态K，K为大于等于1、小于等于8的整数。周期性地缺失单个单相正弦周波的周期是3个工频周波，或者是60ms。
[0078] 驱动单元吊扇灯控制信号波形示例如图10所示。图10(a)为单相整流桥电路输出的直流全波信号，图10(b)为吊扇灯信号取样整形电路输出的吊扇灯控制信号整形脉冲。在直流全波信号中，负半波与正半波没有区别，因此，单片机控制模块随机选择开始计时的起始时刻是在交流电源的正半波，或者是负半波没有区别。
[0079] 当单火线上是完整的单相正弦周波信号时，直流全波信号在过零点电压低，在其他时候电压高，经吊扇灯信号取样整形电路整形后的输出大部分时间为高电平，仅在过零时产生一个窄负脉冲，如图10(b)中脉冲1、脉冲1、脉冲4等所示。选择合适的吊扇灯信号取样整形电路元件参数，该窄负脉冲宽度不大于2.5ms。
[0080] 当单火线上缺失单个单相正弦周波信号时，吊扇灯信号取样整形电路相应地输出一个宽负脉冲，如图10(b)中脉冲2、脉冲5所示。如果吊扇在运行，负载呈电感性时，该宽负脉冲的宽度大于15ms，小于20ms；如果负载呈电阻性时，没有了电感的续流，该宽负脉冲将与其前面的过零窄负脉冲合并，例如，图10(b)中的脉冲1、脉冲2会合并为一个宽负脉冲，脉冲4、脉冲5也会合并为一个宽负脉冲，此时的宽负脉冲宽度略大于20ms，不超过25ms。因此，当驱动单元火线输入端AC1缺失单个单相正弦周波时，吊扇灯控制信号整形脉冲中相应产生一个宽度大于15ms、小于25ms的负脉冲。
[0081] 在实施例中，接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端K1、第二吊扇控制输出端K2、第三吊扇控制输出端K3分别控制吊扇在第一速度运行、第二速度运行、第三速度运行；灯控制输出端K0控制灯的亮灭。举例说明：当接收到的吊扇灯控制信号为状态3时，接收单片机最小系统的第三吊扇控制输出端K3输出低电平，第一吊扇控制输出端K1与第二吊扇控制输出端K2输出高电平，控制吊扇第三速度运行；灯控制输出端K0输出高电平，灯熄灭。当接收到的吊扇灯控制信号为状态6时，接收单片机最小系统的第二吊扇控制输出端K2输出低电平，第一吊扇控制输出端K1与第三吊扇控制输出端K3输出高电平，控制吊扇第二速度运行；灯控制输出端K0输出低电平，灯点亮。
[0082] 本发明所述电路具有如下特点：
[0083] ①采用单火线方式控制吊扇灯，无需遥控器，无需控制线，也不用重新敷设电源线；
[0084] ②吊扇速度可以分档调节；
[0085] ③吊扇调速采用电容分压方式，避免采用晶闸管移相调压调速产生的谐波，也避免采用电感分压方式使功率因数进一步降低。
