控制照明装置的方法,照明控制器和照明系统的制作方法_3

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色LED的20%的占空比。
[0088]这种装置以全输出功率运行。此外,由于在任何时候,一个通道接通,闪烁/纹波被减少。
[0089]另外,也可以实现附加控制,例如调光控制。为了这个目的,额外的控制通道可以被添加,如图4中的通道4所示。在调光控制中,该通道是空白通道,不产生任何的光输出,例如被用于控制调光功能。此空白通道用于在一段时间内使所有的光源变暗,并且也可用于触发所述光源重新接通。在图4中,控制持续时间是零。
[0090]该附加控制通道的方式可被用于提供调光控制,其在图5中被示出。
[0091]在这种装置中,通道3的终点的检测触发在控制通道4中ON持续时间/脉冲的开始,并且控制通道的ON持续时间终点的检测然后再次触发通道I并启动一个新的照明周期时期。
[0092]控制通道4具有所希望的控制持续时间。因此,它可以以与限定照明持续时间的持续时间相同的方式被处理,并且因此可以简单地处理成额外照明通道,即使它是有效的空白通道。控制持续时间的终点以与每个照明持续时间的终点被检测的相同的方式被检测为进一步的定时触发器,并作为定时触发器。
[0093]这意味着,对于所选择的一个光源(在此情况下是通道3),在照明持续时间的终点,序列中的下一光源(在此情况下是通道I)在介于中间的控制持续时间之后被接通。这种控制持续时间因而引入了在期间没有光源被激活的时间延迟。这种时间延迟是在通道4的控制持续时间的持续时间。在这种情况下,照明持续时间和在通道4的控制持续时间一起覆盖在期间照明装置被控制的所有时间。
[0094]例如,对于一个90%的功率/光输出,通道4可以具有10%的占空比。为了提供与图3的例子相同的色点,通道I具有(1-10 % ) *50 % = 45 %的占空比,通道2具有(1-10% )*30%= 27%的占空比,并且通道3具有(1-10% )*20%= 18%的占空比。
[0095]为了减少输出的纹波/闪烁,该空白控制通道可进一步被划分成多个短空白控制通道,其被分配在多个LED通道的照明时段中。这可以防止长的黑暗持续时间,并且纹波/闪烁被减少。这种方法示于图6。在这种情况下,在一个光源的持续时间的终点,在相应的控制持续时间之后,序列中的下一光源被接通。照明持续时间和多个控制持续时间再次覆盖在期间照明装置被控制的所有时间段。每个单独的控制持续时间是通过真实光通道数目(例如在本实施例中是3)的期望总断开时期(例如在上面的例子中为10% )的划分。
[0096]在每一周期中单一控制脉冲持续时间或对应于通道数量的若干控制持续时间延迟的例子已经被给出。该延迟可以被分成不同数目,例如每第二或第三光源通道。因此,在一般情况下,对于每个至少一个光源,在该序列中的下一光源被接通之前,控制持续时间被用于该光源的照明持续时间的终点触发接通。
[0097]在上述实施例中,控制通道与任何用于提供调光的照明光源是不相关的。但是控制通道并不限于此。控制通道可以与其他的功能相关,以实现其它技术效果。例如,在一个更具体的实施方案中,控制通道可以选择性地与一个照明通道相关,以提供颜色混合的补偿。本领域技术人员通过使用控制持续时间将会设计出其它的解决方案,以解决他们的技术问题,并且这些解决方案也落入本发明的范围之内。
[0098]图7示出了本发明的照明系统的第一个例子。照明装置包括一组驱动器20,21和22,其每一个分别适于驱动所述一组光源10,11和12中的一个,并且其中所述组的驱动器20,21,22通过控制器控制,以在非重叠序列运行。
[0099]与图1中相同的部件被给予相同的附图标记。区别在于全局(远程)控制器70。与为每个具有主定时参考信号的通道使PWM信号同步相反,定时是基于通道信号的反馈来实现的。在被触发后,控制器通过反馈信号简单地给每个通道施加一个设定持续时间,所述反馈信号是该系统的输出。控制器70从而实现每个照明持续时间的后端的检测,以及实现照明持续时间的定时。这种反馈在图7中由箭头72以简单的形式表示。
[0100]控制器70因此包括定时单元,和检测子单元(其可以被认为是定时单元的一部分)。在定时单元内,所述重复序列波形被用作反馈控制输入,以提供定时单元用作输入的定时触发器。
[0101]控制器从而为每个持续时间产生相应的输出信号,并且通过使用所示的反馈,控制器适于检测的对应于第一持续时间的输出信号,并且当后沿被检测到时,以触发对应于序列中在第一持续时间随后的第二持续时间的另一输出信号。在图7中,用于三个光源的三个输出信号被示出。第四控制通道也被用作如上所说明的反馈输入,并如箭头72’所示。物理上,该通道的端口可以完全在控制器70的内部,或者是一个输出端口,但与其它部件分离,因为它是作为到驱动器的真实输出所不需要的空白通道。在使用用于其他功能的控制通道的情况下,该控制通道的端口可连接到其他组件。
[0102]控制器70还包括调整接口 74,其接收有关照明持续时间(例如用于色点控制)和控制持续时间或持续时间(例如用于调光控制)的所需长度的信息76,并且控制器70可以独立地和单独地根据接收到的信息来配置每个持续时间。
[0103]图8示出了本发明的照明系统的第二个示例。与图1和7相同的部件再次被给予相同的附图标记。区别在于全局(远程)控制器80以及还增加了逻辑门装置82。
[0104]图9示出了以常规重叠格式产生所需的定时信号的时序图。这个例子是基于通道I具有50%的占空比(红色LED),通道2具有15%的占空比(绿色LED)并且通道3具有15%的占空比(蓝色LED)。这留下了 20%的占空比为空白。这组信号从而在特定的色点给出了 80%的输出功率。
[0105]代替产生图9中所示的信号,控制器80提供了如由图10中的顶部三条曲线所示的累积信号。在一般情况下,控制器为每个照明持续时间产生输出信号,其中该输出信号为在周期的开始同时接通,但在各自的照明持续时间终点时断开。根据这一标准,用于通道I的照明脉冲持续时间是不变的。通道2的照明脉冲持续时间等于通道1+通道2的持续时间,并且用于通道3的照明脉冲持续时间等于通道1+通道2+通道3。这产生了通道I的50%的占空比,通道2的65%的占空比和通道3的80%的占空比。
[0106]如将从下面理解的,在这种情况下不需要控制通道,由于控制持续时间被简单地限定为在所有的照明脉冲已经经过之后在该时间段内剩余的持续时间。但是应当理解的是,控制持续时间或多个控制持续时间也可以被用于本实施例。
[0107]通过提供这些累积信号,存在一组转变(与图10的虚线),其可以被处理为逻辑控制输入来产生所希望的非重叠脉冲组。
[0108]图11示出了逻辑电路装置的一个例子,其可以从上面的三条曲线生成图10的下部三条曲线。逻辑电路装置包括两个与门和两个非门。实现的功能是:
[0109]A =通道 I ;
[0110]B=非(通道I)与通道2
[0111]C=非(通道2)与通道3
[0112]逻辑电路装置由此通过第一照明通道,但对于每一个其它照明通道,存在一个逻辑电路110,其包括:
[0113]第一输入,用于接收对应于第一持续时间的信号,所述信号与序列中的在前光源相关;
[0114]第二输入,用于接收对应于待由第一持续时间的终点触发的第二持续时间的信号,所述信号与被生成的光源信号相关;
[0115]逻辑运算模块(非门和与门),用于基于对应于第一持续时间和第二持续时间的信号计算逻辑结果,其是对应于第二持续时间的信号和对应于第一持续时间的信号的反转之间的逻辑与。这样的逻辑电路110生成通道B和C
[0116]这些通过该逻辑电路产生的所希望的非重叠信号,输出给驱动器,被示出为图10中的下部三条曲线。信号A用于LED10,信号B用于LEDll并且信号C用于LED12。
[0117]逻辑电路装置从而实现后沿的检测,并使用这些作为用于照明脉冲的产生的定时触发器。这将给控制器带来很少的额外开销。
[0118]由此可以看出,电路的使用意味着,初始通道信息是用于在同一时间启动的每个光源的定时波形的形式,因此它们能够以简单的方式产生,而不需要特定的时钟定时。当空白控制周期是在所有照明持续时间之后时,不需要单独的控制通道,如图10所示。然而,控制通道也可以用于输入到逻辑装置,以提供分布式控制周期,如图6所示。
[0119]本发明已进行了测试,并且已经被发现将AC-DC驱动器的一个例子的总功率从45W减少至25W。AC-DC驱动器的总空间然后可被减少约30 %,同时驱动器的总成本降低15%。此外,对于各LED的总适用功率同时从15W增加到30W。
[0120]在上述实施例中,存在多个驱动器,其每一个连接并驱动一个LED通道/段,并且这些驱动器由控制器控制以非重叠/互补的方式运行。以下的实施方式给出了另一个实施例,其中只有一个驱动器是必要的。
[0121]如图12所示,照明系统包括一个单一驱动器20,例如恒定电流源/驱动器,和一组开关。在本实施例中有两个开关SI和S2。每个开关的输入端被耦合到驱动器20,并且每个开关的输出分别被耦合到两个光源10和11中的一个。该组开关SI和S2由控制器90控制,类似于如上所述,并且开关被控制为在非重叠序列中导通。应当清楚的是,在实践中也可以并将使用多于两个LED以形成LED串。还可能的是,LED的并联的多个串货各种串并联配置可被用于开关SI和S2的后面。但是为简单起见,我们
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