一種led無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，包括：待調(diào)光電路，以及用于對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光控制電路；所述調(diào)光控制電路包括：輸入端耦合于初始調(diào)整電壓、用于產(chǎn)生調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路；第一輸入端耦合于所述調(diào)光曲線電路輸出端，第二輸入端耦合于調(diào)光檢測(cè)信號(hào)的誤差放大器；輸入端耦合于誤差放大器輸出端，輸出端耦合于開(kāi)關(guān)管的PWM控制模塊；所述PWM控制模塊通過(guò)調(diào)整占空比，對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光控制。本發(fā)明可以提高調(diào)光效果。
【專利說(shuō)明】
一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種LED技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前LED照明可控硅調(diào)光控制芯片領(lǐng)域，LED燈珠亮度隨著調(diào)光角度從大都小的 變化情況，是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，一般用調(diào)光曲線來(lái)表述。調(diào)光曲線的形狀決定了人 眼視覺(jué)對(duì)于可控硅調(diào)光效果的真實(shí)感受。
[0003] 現(xiàn)有的調(diào)光曲線一般是相對(duì)簡(jiǎn)單的直線、分段式擬合曲線等;這樣的調(diào)光曲線使 得調(diào)光過(guò)程中常常出現(xiàn)突兀的亮度等變化，人眼視覺(jué)感覺(jué)變差，而且影響調(diào)光的平滑度，一 致性和魯棒性變差，導(dǎo)致人眼感覺(jué)不柔和。
[0004]應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、 完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的
【背景技術(shù)】部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供能夠使得調(diào)光效 果變好的無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，包括：
[0007] 待調(diào)光電路，以及用于對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光控制電路；
[0008] 所述調(diào)光控制電路包括：
[0009] 輸入端耦合于初始調(diào)整電壓、用于產(chǎn)生自然對(duì)數(shù)調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路；
[0010] 第一輸入端耦合于所述調(diào)光曲線電路輸出端，第二輸入端耦合于調(diào)光檢測(cè)信號(hào)的 誤差放大器；
[0011] 輸入端親合于誤差放大器輸出端，輸出端親合于開(kāi)關(guān)管的PWM控制模塊；
[0012] 所述PWM控制模塊通過(guò)調(diào)整占空比，對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光控制。
[0013] 進(jìn)一步的，所述調(diào)光曲線電路包括調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊，所述調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的 輸入端分別耦合于輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X，所述調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的輸出端通過(guò)PWM 調(diào)制模塊耦合于所述差值放大器。通過(guò)輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X進(jìn)行調(diào)光曲線的控制， 以調(diào)低亮度為例，在LED燈高亮度情況下，亮度下降速度快一些，在低亮度時(shí)，則能夠控制下 降速度慢一些，這樣，人眼看起來(lái)亮度的變化就要平滑均勻許多，調(diào)光效果變好。
[0014] 進(jìn)一步的，所述調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊包括調(diào)光曲線弧度控制器、鋸齒波發(fā)生器和比 較器；
[0015] 所述調(diào)光曲線弧度控制器的輸入端耦合于所述輸入信號(hào)S，并將輸出信號(hào)6+S輸出 給所述鋸齒波發(fā)生器；
[0016] 所述鋸齒波發(fā)生器對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)鋸齒波運(yùn)算，得到一個(gè)周期為T的自 然對(duì)數(shù)鋸齒波ln(6+S)-ln(6+S-6t/T)，并將所述自然對(duì)數(shù)鋸齒波輸出到所述比較器的第一 輸入端；
[0017] 所述比較器的第二輸入端耦合于所述比較基準(zhǔn)變量X，所述比較器根據(jù)所述自然 對(duì)數(shù)鋸齒波和比較基準(zhǔn)變量X比較得到調(diào)光曲線：
，并將 所述調(diào)光曲線輸出到所述PWM調(diào)制模塊的輸入端。該比較基準(zhǔn)變量X主要用于替代或者表示 LED等的亮度，X的取值可以取0到1，其中1表示最大亮度，而0表示最小亮度，根據(jù)情況可以 有所變化;而S則取值0.5<S<2，；該調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X， 得到調(diào)光曲線，通過(guò)該調(diào)光曲線調(diào)整得到的調(diào)整電壓，可以使得該待調(diào)光電路的亮度變化 平滑，使人眼感覺(jué)舒適而柔和，調(diào)光效果得到進(jìn)一步增強(qiáng)。
[0018] 進(jìn)一步的，所述PWM調(diào)制模塊的第一輸入端用于接收所述調(diào)光曲線，第二輸入端則 耦合于初始調(diào)整電壓；
[0019] 所述PWM調(diào)制模塊根據(jù)所述調(diào)光曲線和初始調(diào)整電壓，調(diào)制輸出調(diào)整電壓用于所 述待調(diào)光電路的調(diào)光。該初始調(diào)整電壓是預(yù)先設(shè)置的，根據(jù)待調(diào)光電路的情況而得到;該調(diào) 光曲線產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X，得到調(diào)光曲線，通過(guò)該調(diào)光曲線調(diào)整，將 初始調(diào)整電壓進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整得到調(diào)整電壓，將優(yōu)化后的調(diào)整電壓用于待調(diào)光電路的調(diào)光， 可以使得該待調(diào)光電路的亮度變化平滑，使人眼感覺(jué)舒適而柔和，調(diào)光效果得到進(jìn)一步增 強(qiáng)。
[0020] 進(jìn)一步的，所述WPM調(diào)制模塊的輸出端還耦合有一個(gè)濾波器。濾波器去除信號(hào)雜 質(zhì)，避免信號(hào)干擾，有利于調(diào)光效果的提高。
[0021] 進(jìn)一步的，所述無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括用于給所述待調(diào)光電路供電的電源;所述調(diào) 光控制電路還包括開(kāi)關(guān)管；
[0022]所述開(kāi)關(guān)管的控制端耦合于所述PWM控制模塊輸出端，輸入端耦合于所述待調(diào)光 電路輸出端，輸出端通過(guò)所述分壓電阻分別耦合于接地端和所述電源的負(fù)極；
[0023] 所述差值放大器的第二輸入端耦合于所述開(kāi)關(guān)管輸出端和分壓電阻之間，用于采 集調(diào)光檢測(cè)信號(hào)。待檢測(cè)電路的輸入端連接于電源正極，輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)管、經(jīng)由分壓電 阻，分別耦合于電源負(fù)極和接地端;如此，通過(guò)對(duì)分壓電阻的檢測(cè)，可以間接的檢測(cè)該待調(diào) 光電路的電路情況，進(jìn)而使得該調(diào)光控制電路可以輸出匹配的調(diào)整電壓以進(jìn)行待調(diào)光電路 的調(diào)光。
[0024] 進(jìn)一步的，所述調(diào)光控制電路還包括一濾波電容，所述濾波電容的一端耦合在所 述差值放大器和PWM控制模塊之間，另一端接地。濾波電容去除信號(hào)雜質(zhì)，減少信號(hào)干擾，對(duì) 提尚調(diào)光效果有幫助。
[0025] 進(jìn)一步的，所述待調(diào)光電路耦合于電源正極和電源負(fù)極之間，所述待調(diào)光電路包 括：
[0026] 連接在所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的LED燈，
[0027]連接在所述LED燈輸入端和輸出端之間的輸出濾波電容，
[0028] 耦合于所述LED等輸出端和待調(diào)光電路輸出端之間的續(xù)流二極管，
[0029] 耦合于所述LED等輸入端和待調(diào)光電路輸出端之間的功率電感。共地的升降壓型 LED燈珠的電路示例接法電源為直流電，共地指的是控制器的地與系統(tǒng)地相同，與浮地相對(duì) 應(yīng);升降壓型是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，英文名為Buckboost，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許輸出電壓低于或者 高于輸入電壓，與降壓型拓?fù)?buck，輸出電壓低于輸入電壓)和升壓型拓?fù)?boost，輸出電 壓高于輸入電壓)相對(duì)應(yīng)；當(dāng)然，本發(fā)明的方案不僅限于本電路，在此僅為舉例;本電路中， 開(kāi)關(guān)管打開(kāi)時(shí)，功率電感充電;開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)，功率電感和續(xù)流二極管配合續(xù)流，對(duì)LED燈進(jìn) 行供電，并控制恒流;分壓電阻的作用主要是在開(kāi)關(guān)管打開(kāi)、功率電感充電時(shí)，進(jìn)行待調(diào)光 電路的檢測(cè)，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算得到放電時(shí)，該待調(diào)光電路的電路情況。
[0030] 進(jìn)一步的，所述無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括用于給所述待調(diào)光電路供電的電源;所述調(diào) 光控制電路還包括開(kāi)關(guān)管；
[0031] 所述開(kāi)關(guān)管的控制端耦合于所述PWM控制模塊輸出端，輸入端耦合于電源正極，輸 出端通過(guò)分壓電阻分別耦合于所述待調(diào)光電路的輸入端；
[0032] 所述差值放大器的第二輸入端耦合于所述開(kāi)關(guān)管輸出端和分壓電阻之間，用于采 集調(diào)光檢測(cè)信號(hào)；
[0033] 所述待調(diào)光電路耦合于分壓電阻和電源負(fù)極之間，所述待調(diào)光電路包括：
[0034] 串聯(lián)于所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的功率電感和輸出濾波電容，
[0035] 連接在所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的續(xù)流二極管，
[0036] 并聯(lián)于所述輸出濾波電容的LED燈。浮地的升降壓型LED燈的電路示例接法，與共 地的升降壓型LED燈電路接法相對(duì)應(yīng)。
[0037] 本發(fā)明由于增加了能夠產(chǎn)生自然對(duì)數(shù)調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路，由于自然對(duì)數(shù)調(diào) 光曲線避免了直線調(diào)光曲線、分段式擬合調(diào)光曲線在調(diào)光曲線過(guò)程中亮度變化突兀、調(diào)光 平滑度、一致性和魯棒性變差的問(wèn)題；亮度變化平滑不突兀，使得人眼視覺(jué)感覺(jué)舒適而柔 和。
[0038] 參照后文的說(shuō)明和附圖，詳細(xì)公開(kāi)了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，指明了本申請(qǐng)的原 理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本申請(qǐng)的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán) 利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請(qǐng)的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。
[0039] 針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多 個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。
[0040] 應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語(yǔ)"包括/包含"在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并 不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說(shuō)明】
[0041] 所包括的附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例的進(jìn)一步的理解，其構(gòu)成了說(shuō)明書的一部 分，用于例示本申請(qǐng)的實(shí)施方式，并與文字描述一起來(lái)闡釋本申請(qǐng)的原理。顯而易見(jiàn)地，下 面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng) 造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0042] 圖1是第一種現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)光曲線示意圖；
[0043] 圖2是第一種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光速度曲線的示意圖；
[0044] 圖3是第一種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線的示意圖；
[0045] 圖4是第二種現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)光曲線示意圖；
[0046] 圖5是第二種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光速度曲線的示意圖；
[0047] 圖6是第二種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線的示意圖；
[0048] 圖7是第三種現(xiàn)有技術(shù)的調(diào)光曲線示意圖；
[0049] 圖8是第三種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光速度曲線的示意圖；
[0050] 圖9是第三種現(xiàn)有技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線的示意圖；
[0051 ]圖10是本發(fā)明的一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)的不意圖；
[0052]圖11是本發(fā)明的調(diào)光曲線電路的示意圖；
[0053]圖12是本發(fā)明的調(diào)光曲線示意圖；
[0054] 圖13是本發(fā)明對(duì)應(yīng)的調(diào)光速度曲線的示意圖；
[0055] 圖14是本發(fā)明對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線的示意圖；
[0056] 圖15是本發(fā)明實(shí)施例的浮地的降壓型LED燈電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0057]為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明的方案，在此，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
[0058]在目前LED照明可控硅調(diào)光控制芯片領(lǐng)域，LED燈珠亮度隨著調(diào)光角度從大都小的 變化情況，是一個(gè)非常重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，一般用調(diào)光曲線來(lái)表述。調(diào)光曲線的形狀決定了人 眼視覺(jué)對(duì)于可控硅調(diào)光效果的真實(shí)感受。
[0059] 第一種現(xiàn)有技術(shù)：
[0060] 如圖1所示，調(diào)光曲線為直線;若為了對(duì)調(diào)光曲線進(jìn)行深入的剖析，令調(diào)光曲線為 dim(x)，則用于表征調(diào)光曲線性能的曲線：
[0061] 1、調(diào)光速度曲線(如圖2所示），為調(diào)光曲線的一階函數(shù)：
[0063] 2、調(diào)光平滑度曲線(如圖3所示），為調(diào)光曲線與調(diào)光速度曲線之比：
[0065]由圖可知，dim_Speed(x)曲線恒定為1，表示在亮度高時(shí)，調(diào)光速度為1，而在亮度 低時(shí)，調(diào)光速度依然為1;這樣的調(diào)光曲線實(shí)際表現(xiàn)比較差，原因是在高亮度時(shí)，調(diào)光器調(diào)低 很多時(shí)，才能感知到亮度有所降低;而在低亮度時(shí)，調(diào)光器稍微調(diào)一點(diǎn)，亮度就下降明顯；即 該技術(shù)調(diào)光效果差。
[0066] 第二種現(xiàn)有技術(shù)：
[0067]如圖4所示，調(diào)光曲線為2段擬合曲線，且每段都是直線;對(duì)應(yīng)的dim_Speed(x)如圖 5所示，dim_smoothly (X)如圖 6所示；
[0068]由圖可知，該技術(shù)dim_speed(x)曲線在X小的時(shí)候?yàn)檩^小，在X大的時(shí)候較大，中間 有一個(gè)階躍，為分段曲線;該曲線與第一種現(xiàn)有技術(shù)相比，在亮度高時(shí)，調(diào)光速度較大，而在 亮度低時(shí)，調(diào)光速度較小，這符合了調(diào)光的基本要求;但是該調(diào)光曲線實(shí)際表現(xiàn)也比較差， 有以下兩個(gè)原因。1、調(diào)光速度存在階躍，在階躍的附近調(diào)光時(shí)，視覺(jué)感官較差，會(huì)出現(xiàn)調(diào)光 速度由0.5突變到1.25的情況;2、在X從較小(0.33)-直到最后，調(diào)光速度均為定值，在這個(gè) 范圍內(nèi)的感官依然是比較差的；該曲線最大值和最小值相差為0.8,表示在整個(gè)調(diào)光區(qū)間內(nèi) 人眼的感受由0變?yōu)?.8，差別較大，且存在一個(gè)階躍，視覺(jué)感受較差。在工程實(shí)踐中，階躍信 號(hào)往往會(huì)帶來(lái)精度與可靠性的折中問(wèn)題，這樣的調(diào)光曲線在實(shí)際設(shè)計(jì)中，控制階躍處的X軸 與y軸的值沒(méi)有偏差是有難度的。
[0069] 第三種現(xiàn)有技術(shù)：
[0070] 如圖7所示，dim(x)為三條線段組成，該曲線在滿足較高的可靠性前提下，對(duì)分段 調(diào)光曲線性能上進(jìn)行了最大限度的改進(jìn)。對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的dim_speed(x)如圖8所示，dim_ smoothly(x)如圖9所示;該技術(shù)dim_speed(x)曲線在X小的時(shí)候?yàn)檩^小，在X大的時(shí)候較大， 中間有兩個(gè)階躍，為分段曲線;該曲線與第二種現(xiàn)有技術(shù)相比，在亮度高時(shí)，調(diào)光速度更大， 更加的吻合了調(diào)光的要求;但是該調(diào)光曲線實(shí)際表現(xiàn)也不理想，原因是調(diào)光速度存在兩個(gè) 階躍，在階躍的附近調(diào)光時(shí)，視覺(jué)感官較差，會(huì)出現(xiàn)調(diào)光速度由0.5突變?yōu)?.0或者由1.0突 變?yōu)?.67的情況。該技術(shù)對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線dim_smoothly(x)最大值和最小值相差為 0.6，表示在整個(gè)調(diào)光區(qū)間內(nèi)人眼的感受由0變?yōu)?.6，差別較大，且存在兩個(gè)階躍，視覺(jué)感受 不理想。與第二種現(xiàn)有技術(shù)類似，工程實(shí)踐中，控制這兩個(gè)階躍處的X軸與y軸的精度是有難 度的。
[0071] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí) 施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù) 的范圍。
[0072] 圖10是本發(fā)明的一種LED調(diào)光系統(tǒng)的示意圖，參見(jiàn)圖1，一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，包 括：
[0073] 待調(diào)光電路100,以及用于對(duì)待調(diào)光電路100進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光控制電路200;
[0074] 調(diào)光控制電路200包括：
[0075] 輸入端耦合于初始調(diào)整電壓、用于產(chǎn)生自然對(duì)數(shù)調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路3;
[0076] 第一輸入端耦合于調(diào)光曲線電路3輸出端，第二輸入端耦合于調(diào)光檢測(cè)信號(hào)的誤 差放大器2;
[0077] 輸入端親合于誤差放大器2輸出端，輸出端親合于開(kāi)關(guān)管的PWM控制模塊1;
[0078] PWM控制模塊1通過(guò)調(diào)整占空比，對(duì)待調(diào)光電路100進(jìn)行調(diào)光控制。
[0079] 本發(fā)明由于增加了能夠產(chǎn)生自然對(duì)數(shù)調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路，由于自然對(duì)數(shù)調(diào) 光曲線避免了直線調(diào)光曲線、分段式擬合調(diào)光曲線在調(diào)光曲線過(guò)程中亮度變化突兀、調(diào)光 平滑度、一致性和魯棒性變差的問(wèn)題；亮度變化平滑不突兀，使得人眼視覺(jué)感覺(jué)舒適而柔 和。
[0080] 圖11是本發(fā)明的調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的示意圖，結(jié)合圖1，本實(shí)施例優(yōu)選的，調(diào)光曲 線電路3包括調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊，調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的輸入端分別耦合于輸入信號(hào)S和比較 基準(zhǔn)變量X，調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的輸出端通過(guò)PWM調(diào)制模塊耦合于差值放大器。通過(guò)輸入信 號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X進(jìn)行調(diào)光曲線的控制，以調(diào)低亮度為例，在LED燈高亮度情況下，亮度 下降速度快一些，在低亮度時(shí)，則能夠控制下降速度慢一些，這樣，人眼看起來(lái)亮度的變化 就要平滑均勻許多，調(diào)光效果變好。
[0081] 圖12是本發(fā)明的調(diào)光曲線對(duì)應(yīng)的示意圖，圖13是本發(fā)明的調(diào)光曲線對(duì)應(yīng)的調(diào)光速 度曲線的示意圖；圖14是本發(fā)明的調(diào)光曲線對(duì)應(yīng)的調(diào)光平滑度曲線;本實(shí)施例優(yōu)選的，調(diào)光 曲線產(chǎn)生模塊包括調(diào)光曲線弧度控制器21、鋸齒波發(fā)生器22和比較器23;
[0082]調(diào)光曲線弧度控制器21的輸入端親合于輸入信號(hào)S，并將輸出信號(hào)6+S輸出給鋸齒 波發(fā)生器22;
[0083]鋸齒波發(fā)生器22對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)鋸齒波運(yùn)算，得到一個(gè)周期為T的自然對(duì)數(shù) 鋸齒波ln(6+S)-ln(6+S-6t/T)，并將自然對(duì)數(shù)鋸齒波輸出到比較器的第一輸入端；
[0084]比較器23的第二輸入端耦合于比較基準(zhǔn)變量X，比較器23根據(jù)自然對(duì)數(shù)鋸齒波和 比較基準(zhǔn)變量X比較得到調(diào)光曲線：
f并將調(diào)光曲線輸出 到PWM調(diào)制模塊24的輸入端。該比較基準(zhǔn)變量X主要用于替代或者表示LED等的亮度，X的取 值可以取〇到1，其中1表示最大亮度，而〇表示最小亮度，根據(jù)情況可以有所變化;而S則取值 0.5<S<2,默認(rèn)為1，是調(diào)光曲線弧度控制器的變量，使用者可以設(shè)置S的值，對(duì)調(diào)光曲線的 弧度進(jìn)行微調(diào)；用數(shù)學(xué)分析工具分析該調(diào)光曲線的表達(dá)式，會(huì)發(fā)現(xiàn)在不同的S下，弧度有細(xì) 微的差別，因而在具體操作時(shí)，可以針對(duì)不同的情況對(duì)S的值進(jìn)行調(diào)節(jié);該調(diào)光曲線產(chǎn)生模 塊根據(jù)輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X，得到調(diào)光曲線，通過(guò)該調(diào)光曲線調(diào)整得到的調(diào)整電壓， 可以使得該待調(diào)光電路的亮度變化平滑，使人眼感覺(jué)舒適而柔和，調(diào)光效果得到進(jìn)一步增 強(qiáng)。
[0085] PWM調(diào)制模塊24的第一輸入端用于接收調(diào)光曲線，第二輸入端則耦合于初始調(diào)整 電壓；
[0086] PWM調(diào)制模塊24根據(jù)調(diào)光曲線和初始調(diào)整電壓，調(diào)制輸出調(diào)整電壓用于待調(diào)光電 路1〇〇的調(diào)光。該初始調(diào)整電壓是使用者根據(jù)調(diào)光系統(tǒng)需要自行設(shè)定的一個(gè)初始值，通常設(shè) 置為100mV-600mV之間，最終LED控制系統(tǒng)的LED燈最大電流為該初始調(diào)整電壓除以連接CS 端子（圖1 0 )的電阻得到：其中該調(diào)光曲線的曲線表達(dá)式通過(guò)變形可以為：
[0.5彡1(彡2]^￡(0，1)，其中5和1(為微調(diào)參數(shù)，用于調(diào)整 ，： 曲線的彎曲弧度，這兩個(gè)參數(shù)對(duì)本發(fā)明的適用范圍進(jìn)行了擴(kuò)展，可以針對(duì)不同的場(chǎng)合、不同 的國(guó)家以及不同民族的人群對(duì)曲線進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到最優(yōu)調(diào)光效果。
[0087] 本方案中，調(diào)光曲線dim(x)、調(diào)光速度曲線dim_Speed(x)和調(diào)光平滑度曲線dim_ smoothlyU)不僅曲線形狀好，而且沒(méi)有階躍、拐點(diǎn)，適合工程實(shí)踐，可靠性高、魯棒性好。該 曲線在設(shè)計(jì)時(shí)，只需要給定S或K一個(gè)初始值，曲線自然形成;形狀只受S或K的精度限制，這 與三種現(xiàn)有技術(shù)調(diào)光曲線相比，可靠性、魯棒性與功能最簡(jiǎn)單的第一種現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)，高于 第二種和第三種現(xiàn)有技術(shù)。該初始調(diào)整電壓是預(yù)先設(shè)置的，根據(jù)待調(diào)光電路的情況而得到； 該調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊根據(jù)輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X，得到調(diào)光曲線，通過(guò)該調(diào)光曲線調(diào) 整，將初始調(diào)整電壓進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整得到調(diào)整電壓，將優(yōu)化后的調(diào)整電壓用于待調(diào)光電路的 調(diào)光，可以使得該待調(diào)光電路的亮度變化平滑，使人眼感覺(jué)舒適而柔和，調(diào)光效果得到進(jìn)一 步增強(qiáng)。
[0088]本實(shí)施例優(yōu)選的，WPM調(diào)制模塊的輸出端還耦合有一個(gè)濾波器25。濾波器去除信號(hào) 雜質(zhì)，避免信號(hào)干擾，有利于調(diào)光效果的提高。
[0089] 本實(shí)施例優(yōu)選的，無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括用于給待調(diào)光電路供電的電源VIN;調(diào)光控 制電路200還包括開(kāi)關(guān)管6;
[0090] 開(kāi)關(guān)管6的控制端耦合于PWM控制模塊1輸出端，輸入端耦合于待調(diào)光電路100輸出 端，輸出端通過(guò)分壓電阻7分別耦合于接地端和電源的負(fù)極；
[0091] 差值放大器2的第二輸入端耦合于開(kāi)關(guān)管6輸出端和分壓電阻7之間，用于采集調(diào) 光檢測(cè)信號(hào)。待檢測(cè)電路的輸入端連接于電源正極，輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)管、經(jīng)由分壓電阻，分 別耦合于電源負(fù)極和接地端;如此，通過(guò)對(duì)分壓電阻的檢測(cè)，可以間接的檢測(cè)該待調(diào)光電路 的電路情況，進(jìn)而使得該調(diào)光控制電路可以輸出匹配的調(diào)整電壓以進(jìn)行待調(diào)光電路的調(diào) 光。
[0092]本實(shí)施例優(yōu)選的，調(diào)光控制電路200還包括一濾波電容5,濾波電容5的一端耦合在 差值放大器2和PWM控制模塊1之間，另一端接地。濾波電容去除信號(hào)雜質(zhì)，減少信號(hào)干擾，對(duì) 提尚調(diào)光效果有幫助。
[0093] 本實(shí)施例優(yōu)選的，待調(diào)光電路耦合于電源正極和電源負(fù)極之間，待調(diào)光電路包括：
[0094] 連接在待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的LED燈10，
[0095] 連接在LED燈輸入端和輸出端之間的輸出濾波電容11，
[0096] 耦合于LED等輸出端和待調(diào)光電路輸出端之間的續(xù)流二極管9，
[0097] 耦合于LED等輸入端和待調(diào)光電路輸出端之間的功率電感8。共地的升降壓型LED 燈珠的電路示例接法，電源為直流電；共地指的是控制器的地與系統(tǒng)地相同，與浮地相對(duì) 應(yīng);升降壓型是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，英文名為Buckboost，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許輸出電壓低于或者 高于輸入電壓，與降壓型拓?fù)?buck，輸出電壓低于輸入電壓)和升壓型拓?fù)?boost，輸出電 壓高于輸入電壓)相對(duì)應(yīng)當(dāng)然，本發(fā)明的方案不僅限于本電路，在此僅為舉例;本電路中，開(kāi) 關(guān)管打開(kāi)時(shí)，功率電感充電;開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)，功率電感和續(xù)流二極管配合續(xù)流，對(duì)LED燈進(jìn)行 供電，并控制恒流;分壓電阻的作用主要是在開(kāi)關(guān)管打開(kāi)、功率電感充電時(shí)，進(jìn)行待調(diào)光電 路的檢測(cè)，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算得到放電時(shí)，該待調(diào)光電路的電路情況。
[0098] 圖15是本發(fā)明實(shí)施例的浮地的降壓型LED燈電路示意圖，如圖15所示，本實(shí)施例優(yōu) 選的，無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括用于給待調(diào)光電路供電的電源;調(diào)光控制電路還包括開(kāi)關(guān)管； [00"]開(kāi)關(guān)管6的控制端親合于PWM控制模塊1輸出端，輸入端親合于電源正極，輸出端通 過(guò)分壓電阻7分別耦合于待調(diào)光電路的輸入端；
[0100] 差值放大器2的第二輸入端耦合于開(kāi)關(guān)管6輸出端和分壓電阻7之間，用于采集調(diào) 光檢測(cè)信號(hào)；
[0101] 待調(diào)光電路耦合于分壓電阻7和電源負(fù)極之間，待調(diào)光電路包括：
[0102] 串聯(lián)于待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的功率電感8和輸出濾波電容11，
[0103] 連接在待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的續(xù)流二極管9，
[0104] 并聯(lián)于輸出濾波電容的LED燈10。浮地的升降壓型LED燈的電路示例接法，與共地 的升降壓型LED燈電路接法相對(duì)應(yīng)
[0105] 以上兩種，只是提供了兩種簡(jiǎn)單的示例接法，如果是符合本發(fā)明思想的其他電路 接法也是可以的。
[0106] 以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú) 需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù) 人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的 技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征在于，包括： 待調(diào)光電路，以及用于對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光的調(diào)光控制電路； 所述調(diào)光控制電路包括： 輸入端耦合于初始調(diào)整電壓、用于產(chǎn)生調(diào)光曲線的調(diào)光曲線電路； 第一輸入端耦合于所述調(diào)光曲線電路輸出端，第二輸入端耦合于調(diào)光檢測(cè)信號(hào)的誤差 放大器； 輸入端親合于誤差放大器輸出端，輸出端親合于開(kāi)關(guān)管的PWM控制模塊； 所述PffM控制模塊通過(guò)調(diào)整占空比，對(duì)所述待調(diào)光電路進(jìn)行調(diào)光控制。2. 如權(quán)利要求1所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述調(diào)光曲線電路包括調(diào)光曲線 產(chǎn)生模塊，所述調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的輸入端分別耦合于輸入信號(hào)S和比較基準(zhǔn)變量X，所述 調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊的輸出端通過(guò)PWM調(diào)制模塊耦合于所述差值放大器。3. 如權(quán)利要求2所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述調(diào)光曲線產(chǎn)生模塊包括調(diào)光 曲線弧度控制器、鋸齒波發(fā)生器和比較器； 所述調(diào)光曲線弧度控制器的輸入端耦合于所述輸入信號(hào)S，并將輸出信號(hào)6+S輸出給所 述鋸齒波發(fā)生器； 所述鋸齒波發(fā)生器對(duì)所述輸出信號(hào)進(jìn)行對(duì)數(shù)鋸齒波運(yùn)算，得到一個(gè)周期為T的自然對(duì) 數(shù)鋸齒波ln(6+S)-ln(6+S-6t/T)，并將所述自然對(duì)數(shù)鋸齒波輸出到所述比較器的第一輸入 端； 所述比較器的第二輸入端耦合于所述比較基準(zhǔn)變量X，所述比較器根據(jù)所述自然對(duì)數(shù) 鋸齒波和比較基準(zhǔn)變量X比較得到調(diào)光曲線并將所述 調(diào)光曲線輸出到所述PWM調(diào)制模塊的輸入端。4. 如權(quán)利要求3所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述PWM調(diào)制模塊的第一輸入端用 于接收所述調(diào)光曲線，第二輸入端則耦合于初始調(diào)整電壓； 所述PWM調(diào)制模塊根據(jù)所述調(diào)光曲線和初始調(diào)整電壓，調(diào)制輸出調(diào)整電壓用于所述待 調(diào)光電路的調(diào)光。5. 如權(quán)利要求4所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述WPM調(diào)制模塊的輸出端還耦合 有一個(gè)濾波器。6. 如權(quán)利要求1所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括用于給 所述待調(diào)光電路供電的電源;所述調(diào)光控制電路還包括開(kāi)關(guān)管； 所述開(kāi)關(guān)管的控制端耦合于所述PWM控制模塊輸出端，輸入端耦合于所述待調(diào)光電路 輸出端，輸出端通過(guò)分壓電阻分別耦合于接地端和所述電源的負(fù)極； 所述差值放大器的第二輸入端耦合于所述開(kāi)關(guān)管輸出端和分壓電阻之間，用于采集調(diào) 光檢測(cè)信號(hào)。7. 如權(quán)利要求1所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述調(diào)光控制電路還包括一濾波 電容，所述濾波電容的一端耦合在所述差值放大器和PWM控制模塊之間，另一端接地。8. 如權(quán)利要求1-7任一所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述待調(diào)光電路耦合于電 源正極和電源負(fù)極之間，所述待調(diào)光電路包括： 連接在所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的LED燈， 連接在所述LED燈輸入端和輸出端之間的輸出濾波電容， 耦合于所述LED等輸出端和待調(diào)光電路輸出端之間的續(xù)流二極管， 耦合于所述LED等輸入端和待調(diào)光電路輸出端之間的功率電感。9.如權(quán)利要求1-5任一所述的LED無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)，其特征是:所述無(wú)級(jí)調(diào)光系統(tǒng)還包括 用于給所述待調(diào)光電路供電的電源;所述調(diào)光控制電路還包括開(kāi)關(guān)管； 所述開(kāi)關(guān)管的控制端親合于所述PWM控制模塊輸出端，輸入端親合于電源正極，輸出端 通過(guò)分壓電阻分別耦合于所述待調(diào)光電路的輸入端； 所述差值放大器的第二輸入端耦合于所述開(kāi)關(guān)管輸出端和分壓電阻之間，用于采集調(diào) 光檢測(cè)信號(hào)； 所述待調(diào)光電路耦合于分壓電阻和電源負(fù)極之間，所述待調(diào)光電路包括： 串聯(lián)于所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的功率電感和輸出濾波電容， 連接在所述待調(diào)光電路輸入端和輸出端之間的續(xù)流二極管， 并聯(lián)于所述輸出濾波電容的LED燈。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK106028511SQ201610369781
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】賴練章
【申請(qǐng)人】上海典芯半導(dǎo)體有限公司