一种pwm调光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种PWM调光装置。
【背景技术】
[0002]随着LED的快速技术的发展，越来越多的LED光源取代了传统的光源。众所周知，LED作为光源具有诸多的优点，易调光调色是LED的最大优点之一。随着物联网和智能家居的发展和推广，对光源调光需求越来越多，且对调光的质量要求也越来越高。所以LED的调光技术需要不断进步，才能发挥自身的优势，顺应智能家居的发展大潮。
[0003]目前，最常用的LED调光方式为PWM调光，其原理是是利用PWM信号对Buck/Boost型开关电源电路进行控制，根据PWM信号的占空比值，输出对应的电压电流值。如图1所示Buck/Boost型开关电源的开关频率较高，一般在数十Khz到数百Khz之间。PWM的频率一般在几百到几Khz之间，通过PWM电平的High/Low来控制开关电源基波的电流开启/关断。PWM信号的周期一般为开关电源电路周期的整数倍，因为，如图1所示PWM脉宽PWM HIGH时间增加的部分At如果正好位于开关电源电路一个周期内的LOW时，这样PWM脉宽的增加对于输出电流来说就是无效的，后端输出给LED的电流无变化，不能起到实际的调光作用。而且考虑到两个信号的同步问题，因此在现有的PWM控制方案中PWM的有效调光等级等于开关电源电路频率fb除以PWM频率f p (Leff=fb/fp)。
[0004]通常照明设备内的调光控制电路和调光界面是对应的，如，墙面上的分档位的调光开关，其调光等级和PWM信号的频率相匹配，但是，随着人们对光环境的要求越来越高，大家普遍认识到当PWM频率低时，LED光源容易出现频闪，用摄像设备对LED光源拍摄时，会看到明显的波纹。现在很多照明设备都通过提高PWM频率来改善这一状态，而改变频率后的照明设备就和原有的调光开关无法匹配，如果要重新安装相应的调光开关十分麻烦，也会增加客户的费用支出。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种可以兼容高调光等级调光开关的PWM调光装置。
[0006]本实用新型为实现上述功能，所采用的技术方案是提供一种PWM调光装置，包括:
[0007]调光信号接口电路，接收调光信号；
[0008]驱动电路，输出驱动电压或驱动电流，其工作周期为Td;
[0009]驱动电源输出接口电路，连接负载；
[0010]控制电路，所述控制电路从所述调光信号接口电路接收所述调光信号，生成PWM信号，输出至所述驱动电路，其特征在于所述控制电路采用前述的PWM调光方法生成PWM信号，所述控制电路包括运算模块和PWM信号执行模块，所述运算模块根据所述调光信号计算PWM信号特征值，所述PWM信号执行模块根据所述PWM信号特征值生成控制信号输出至所述驱动电路。
[0011]优选的，所述控制电路包括:
[0012]运算模块从所述调光信号接口电路接收所述调光信号，并根据所述调光信号计算PWM信号特征值，发出调光命令；
[0013]频率控制模块接收所述运算模块发出的调光命令，计算并输出频率信号；
[0014]PWM信号发生器接收所述运算模块计算获得的PWM信号特征值和所述频率控制模块输出的频率信号，生成所述PWM信号，输出至所述驱动电路。
[0015]优选的，所述频率控制模块包括频率发生器，所述频率发生器根据所述调光命令，在不同的时间发出不同的频率信号值，所述频率信号值为调光频率fp或工作频率fW。
[0016]优选的，所述频率控制模块还包括频率计算模块，所述频率计算模块根据所述调光命令计算各时间点的频率信号值，并控制所述频率发生器在指定时间发出和所述指定时间相对应的频率信号值。
[0017]优选的，所述频率计算模块还包括一定时器。
[0018]优选的，所述控制电路还包括一存储单元，用以存放所述PWM信号特征值。
[0019]优选的，所述驱动电路为开关型电路。
[0020]优选的，所述PWM信号特征值为脉宽值或占空比值。
[0021]本实用新型所提供的技术方案在PWM调光进行时和照明设备正常工作时采用不同的PWM频率，使其可以兼容调光等级不同的调光开关，而在正常工作时可以有效避免频闪发生，同时可以获得更为平顺柔和的调光效果。
【附图说明】
[0022]图1是现有PWM调光方法的波形示意图；
[0023]图2是符合本实用新型优选实施例的PWM调光装置的结构示意图；
[0024]图3是本实用新型PWM调光方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种PWM调光方法、PWM调光装置作进一步详细的说明。
[0026]请参考图2，图2所示是本实用新型提出的一种PWM调光装置的一个较佳实施例的结构示意图，该PWM调光装置包括调光信号接口电路1、控制电路2、驱动电路3、驱动电路输出接口电路4。调光信号接口电路I接收外部传来的调光控制信号并传送给控制电路2，由控制电路2对调光控制信号做解析，并产生控制信号传送到驱动电路3。调光控制信号由各类和用户交互的界面产生，交互的界面可以是旋转式的开关、分档位的按钮、遥控器或者手持移动设备，而控制信号是由和调光控制信号相对应的特定占空比的PWM信号，驱动电路3依据PWM信号的占空比值输出对应的驱动电压电流值，并由驱动电源输出接口电路4输出给相应的光源。在本实施例中驱动电路3为Buck/Boost型开关电源电路。控制电路2可以由一些分离元件搭建而成也可以由一个MCU来实现。当然一个完整的调光装置还会包括电源、AC/DC电路等(图2中未示出)，这个可以根据实际实用情况作相应的配置。
[0027]本实用新型和现有调光系统的主要区别在于控制电路的处理方法。在现有的PWM调光装置中，一般控制电路通过对外部调光控制信号的运算获得PWM占空比值，PWM信号发生器根据这个占空比输出PWM信号实现调光。这样的调光方法在用户界面的调光等级和PWM信号频率相匹配的情况下是完全没有问题，但是当用户界面的调光等级大于可实现的调光等级，即大于驱动电路频率fb和PWM频率f p的商(L eff=fb/fp),系统就无法顺利实现调光。而本实用新型的解决方法是在调光阶段和正常工作阶段采用不同的PWM频率，本实用新型优选实施例中，驱动电路频率fb为10khz，通过事先的测试，确定照明设备正常工作时的PWM频率，即工作频率fw为4khz，在此PWM频率下，光源的频闪、拍摄波纹的效果可以满足客户的使用需求，而在调光进行时，根据所用户交互界面的调光等级来确定PWM频率即调光频率fp，因为调光等级Leff =fb/fp，这里我们的Leff值为200，这样f p就等于500hz。在本实施例中是为了在工作时采用较高的频率避免频闪，因此工作频率fw大于调光频率fp。为了实现这样的方案，控制电路的结构也必须要作相应的改进，首先控制电路中必须要有一个运算模块21，该运算模块21输入为调光控制信号，输出为一个控制信号周期中各PWM信号的特征值以及调光命令。这个PWM信号特征值可以表示为PWM信号的占空比，也可以表示成为PWM信号的脉宽。控制电路2中还包括一个频率控制模块23，该频率控制模块23根据运算模块21发出的调光命令，计算并输出频率信号。另外控制电路2中还有一个PWM信号发生器24，PWM信号发生器24接收所述运算模块21计算获得的PWM信号特征值和频率控制模块23输出的频率信号，生成相应频率及脉宽的PWM信号，输出至驱动电路3。运算模块21可以在每一个PWM信号周期向PWM信号发生器24输出相应的PWM信号特征值，但是这样显然不够经济，因此在本实施例中，还包括一个存储单元22，运算模块21仅在检测到调光控制信号发生变化时进行一次运算，然后将运算结果写入存储单元22，所述存储单元22可以是一个硬件存储设备，也可以通过数组、栈、队列等数据结构来实现。
[0028]在频率控制模块23中包括频率信号发生器2301，频率信号发