一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法
【专利摘要】本发明公开了一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，包括以下步骤：(1)、获取实际最小电弧功率值Pmin，实际最大电弧功率值Pmax，要实现的调光级数N；(2)、按照实际最大电弧功率值Pmax为1对实际电弧功率值进行参数归一化处理；(3)、确定对数调光曲线公式中常数C的值；(4)、对数调光曲线公式得出电弧功率的分辨率Re；(5)、确定控制电弧功率的PWM波脉冲宽度；(6)、对PWM波脉冲宽度进行脉冲平均分割，或根据实际所需的PWM波频率进行脉冲平均分割；(7)、进行数字调光。本发明具有在提高PWM波分辨率的同时又可以保证PWM波的频率不下降，避免了闪光现象的产生等特点。
【专利说明】
一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及电子调光技术，具体来说是一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方 法。
【背景技术】
[0002] 随着智能照明时代的来临，数字调光技术已经比不可少。可是要用数字调光技术 实现类无级调光就必须要求数字调光的级数要多、调光的分辨要高。在现今的数字调光技 术中，普遍采用PWM(脉宽调制)技术。对于普通的PWM(脉宽调制）调光技术，鉴于CPU的运行 速率，若要提高调光的级数或分辨率，势必会降低PWM波的频率，最终带来闪光现象，降低了 照明灯具的质量。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种宽范围高分辨率的 脉宽调制调光方法，在提高PWM波分辨率的同时又可以保证PWM波的频率不下降，避免了闪 光现象的产生。利用脉宽平均分割技术保证提高P丽波分辨率的同时P丽波的频率不下降， 同时利用对数调光技术，补偿了人眼对光亮度的感知的对数关系，其特别适用于多级数字 调光技术中。
[0004] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:一种宽范围高分辨率的脉宽调制 调光方法，包括以下步骤：
[0005] (1)、获取实际最小电弧功率值Pmin，实际最大电弧功率值Pmax，要实现的调光级数 N；
[0006] (2)、按照实际最大电弧功率值Pmax为1对实际电弧功率值进行参数归一化处理，得 P, 到归一化后的最小电弧功率值XiSf，最大电弧功率值xNSi;
[0007] (3)、由步骤(2)中获取的数据确定对数调光曲线公式
#常数C的值； 其中，表示调光等级为η时的电弧功率值；
[0008] (4)、根据步骤(3)中的对数调光曲线公式得出电弧功率的分辨率Re;
[0009] (5)、根据电弧功率与分辨率Re来确定控制电弧功率的PWM波脉冲宽度；
[0010] (6)、对PWM波脉冲宽度进行脉冲平均分割，提高PWM波频率，或根据实际所需的PWM 波频率进行脉冲平均分割；
[0011] (7)、输出脉冲平均分割之后的PWM波，进行数字调光。
[0012] 所述步骤(4)中的电弧功率的分辨率Re，其数学表达式如下：
[0013] Re=Min(Xn+i-Xn)，（n=l，2,3……N) (1)〇
[0014] 所述步骤(5)中的根据电弧功率Xn与分辨率Re来确定控制电弧功率的PWM波脉冲 宽度，其数学表达式为：
[0015]
(2);
[0016] 其中，以"为分辨率对应的时间，D为PWM波脉冲宽度。。
[0017] 所述步骤⑻中的对PWM波进行m次分割后的频率匕的数学表达式为：
[0018]
(3);
[0019 ]在⑶式中Tm为初始PWM波进行m次分割后的PWM波的周期。
[0020] 所述步骤(6)中的对PWM波进行m次分割后的脉宽0"的数学表达式为：
[0021]
⑷。
[0022]所述步骤(7)为输出脉冲平均分割之后频率为fm，脉宽为Dm的ΠΜ波，进行数字调 光。
[0023]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
[0024] 本发明可以按照任何倍率提高P丽波的频率，保证P丽波范围的同时也确保了P丽 波的分辨率，避免了在宽范围高分辨率的条件下照明灯光出现灯光闪光的现象，同时利用 对数调光技术，补偿了人眼对光亮度的感知的对数关系。利用本发明提供的调光方法，除可 以达到模拟调光的效果外，还提供了一种数字化控制的调光方法，为高精密调光场合提供 了一种数控调光方法，提高了高精密调光的简便性。另外，在PWM波输出硬件平台上降低了 对CPU运行速率的要求，一定程度上可以降低PWM波输出硬件平台的成本。本发明所述方法 适用于用DALI通信协议、蓝牙通信协议、zigbee通信协议等数字化控制的照明灯具。
【附图说明】
[0025] 图1为一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0026] 为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说 明。
[0027] 实施例1:
[0028] 如图1所示，一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，包括以下步骤：
[0029] (1)、获取实际最小电弧功率值Pmin，实际最大电弧功率值Pmax，要实现的调光级数 N；
[0030] (2)、按照实际最大电弧功率值Pmax为1对实际电弧功率值进行参数归一化处理，得 P 到归一化后的最小电弧功率值XiSf，最大电弧功率值xNSi; 1 ms〇L _ γ
[0031] (3)、由步骤(2)中获取的数据确定对数调光曲线公式^= C中常数C的值； 其中，表示调光等级为η时的电弧功率值；
[0032] (4)、根据步骤(3)中的对数调光曲线公式得出电弧功率的分辨率Re;
[0033] (5)、根据电弧功率与分辨率Re来确定控制电弧功率的PWM波脉冲宽度；
[0034] (6)、对PWM波脉冲宽度进行脉冲平均分割，提高PWM波频率，或根据实际所需的PWM 波频率进行脉冲平均分割；
[0035] (7)、输出脉冲平均分割之后的PWM波，进行数字调光。
[0036]所述步骤(4)中的电弧功率的分辨率Re，其数学表达式如下：
[0037] Re=Min(Xn+i-Xn)，（n=l，2,3……N) (1)。
[0038]所述步骤(5)中的根据电弧功率分辨率Re来确定控制电弧功率的PWM波脉冲 宽度，其数学表达式为：
[0039]
(2),
[0040] 其中，tmins分辨率对应的时间，D为PWM波脉冲宽度。。
[0041 ]所述步骤(6)中的对PWM波进行m次分割后的频率匕的数学表达式为：
[0042]
(3 ) ?
[0043 ]在(3)式中Tm为初始PWM波进行m次分割后的PWM波的周期。
[0044] 所沭步骤(6)中的对P丽波进行m次分割后的脉宽0"的数学表达式为：
[0045]
⑷。
[0046]所述步骤(7)为输出脉冲平均分割之后频率为fm，脉宽为Dm的ΠΜ波，进行数字调 光。
[0047] 本实施例在DALI数字调光系统中，要求控制装置可以完成0.1 %~100%的对数调 光，调光功率级数为254级，PWM波分辨率要达到0.001 % ;在此种情况下，倘若取tmin为 0.1 uS，利用普通的HVM调光方法可得PWM波的频率为100Hz，用100Hz的PWM波进行调光，势必 会引起闪光现象;而如果用本发明提供的调光方法，如果将脉宽进行4次脉宽平均分割后， 则PWM波的频率可达1600Hz，从而避免了闪光现象的产生。
[0048] 上述【具体实施方式】为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任 何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于，包括以下步骤： (1 )、获取实际最小电弧功率值Pmin，实际最大电弧功率值Pmax，要实现的调光级数N; (2)、按照实际最大电弧功率值Pmax为1对实际电弧功率值进行参数归一化处理，得到归 一化后的最小电弧功率值Xi为，最大电弧功率值％为1; (3 )、由步骤(2)中获取的数据确定对数调光曲线中常数C的值;其中， 表示调光等级为η时的电弧功率值； (4) 、根据步骤(3)中的对数调光曲线公式得出电弧功率的分辨率Re; (5) 、根据电弧功率与分辨率Re来确定控制电弧功率的PffM波脉冲宽度； (6) 、对PffM波脉冲宽度进行脉冲平均分割，提高PWM波频率，或根据实际所需的PffM波频 率进行脉冲平均分割； (7) 、输出脉冲平均分割之后的PffM波，进行数字调光。2. 根据权利要求1所述的宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于:所述步骤 (4) 中的电弧功率的分辨率Re，其数学表达式如下： Re=Min(Xn+i-Xn)，(n=l，2,3……N) (1)〇3. 根据权利要求2所述的宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于:所述步骤 (5) 中的根据电弧功率分辨率Re来确定控制电弧功率的PffM波脉冲宽度，其数学表达式 为：其中，以"为分辨率对应的时间，D为PffM波脉冲宽度。4. 根据权利要求3所述的宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于:所述步骤 (6) 中的对PffM波进行m次分割后的频率匕的数学表达式为：在(3)式中Tm为初始PffM波进行m次分割后的PffM波的周期。5. 根据权利要求4所述的宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于:所述步骤 (6) 中的对PffM波进行m次分割后的脉宽0"的数学表达式为：6. 根据权利要求5所述的宽范围高分辨率的脉宽调制调光方法，其特征在于:所述步骤 (7) 为输出脉冲平均分割之后频率为fm，脉宽为Dm的PffM波，进行数字调光。
【文档编号】H05B37/02GK105934049SQ201610281782
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】杜国红, 陈欣平, 徐珍宝, 叶飞, 王彪
【申请人】横店集团得邦照明股份有限公司