对光源进行调光的控制器和系统的制作方法

文档序号:8047898
专利名称:对光源进行调光的控制器和系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种光源驱动电路,尤其涉及一种对光源进行调光的控制器和系统。
背景技术
近年来,利用发光二极管(LED)进行照明的技术得以发展。LED相比荧光灯和白炽灯等传统光源具有一些优势。比如,LED具有更低的功耗。传统光源,如白炽灯,将相当大一部分功耗用于加热金属灯丝到很高的温度从而发光,而LED几乎不发热,仅仅消耗很少的功率就能产生与白炽灯同等亮度的光。如果产生同样亮度的光,采用LED作为光源仅需消耗7W的功率,而传统白炽灯灯泡需要消耗大概60W的功率。对于T-8荧光灯而言,LED 消耗不到20瓦的功率所产生的亮度超过消耗60W功率的荧光灯的亮度。LED的寿命可以超过50000小时,甚至可以达到100000小时。而白炽灯的平均寿命大约为5000小时,荧光灯的平均寿命大约为15000小时。此外,LED不含汞等有害物质, 也不产生紫外线辐射。调节光源的亮度可以采用不同的方法。比如,电源转换器接收交流电源提供的交流电压,并产生直流电压为LED光源供电。控制器根据耦合在交流电源和电源转换器之间的调光器调整电源转换器的输出,从而调整LED光源的亮度。该调光器可以是三端可控硅调光器(TRIAC dimmer)或是开/关调光器(on/off switch dimmer)。针对不同类型的调光器,所述控制器的结构也各不相同。因此,对于不同的调光方式,限制了控制器的可用性。

发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种对光源进行调光的控制器和系统,以根据不同类型的调光器对光源进行相应的调光操作。为解决上述技术问题,本发明提供了一种调光控制器。该调光控制器包括探测引脚、输入信号引脚和监测引脚。探测引脚用于监测整流电压并探测所述整流电压来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器。输入信号弓I脚用于接收指示所述整流电压的输入信号,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述控制器根据所述输入信号控制与LED光源串联的开关以控制所述LED光源的亮度。监测引脚用于接收指示所述开/关调光器动作的监测信号,如果所述整流电压来自所述开/关调光器,所述控制器根据所述监测信号控制所述开关以控制所述LED光源的亮度。本发明还提供了一种对光源进行调光的系统。该系统包括整流器、与整流器耦合的电源转换器和调光控制器。整流器用于对交流电压进行整流并产生整流电压。电源转换器与所述整流器耦合,用于接收所述整流电压并为光源提供调节后的电源。调光控制器用于探测所述交流电压来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器,并控制所述电源转换器以控制所述光源的亮度。如果所述交流电压来自所述三端可控硅调光器,所述调光控制器根据所述整流电压控制与所述光源串联的开关以控制所述光源的亮度;如果所述交流电压来自所述开/关调光器,所述调光控制器根据所述开/关调光器的动作控制所述开关以控制所述光源的亮度。与现有技术相比,本发明提供的调光控制器和系统能够判断采用的调光器类型是三端可控硅调光器或是开/关调光器,并根据调光器类型对光源进行相应的调光操作,因此可以灵活的适用于不同类型的调光器。


以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述,可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。图1所示为根据本发明一个实施例的光源驱动电路的方框图;图2A所示为根据本发明一个实施例的包含三端可控硅调光器的光源驱动电路;图2B所示为图2A所示光源驱动电路的波形图;图3A所示为根据本发明一个实施例的包含开/关调光器的光源驱动电路;图;3B所示为图3A所示光源驱动电路当开/关调光器接通时的波形图;图4所示为根据本发明一个实施例的光源驱动电路的电路图;图5所示为图4中控制模块的示意图;图6所示为根据本发明一个实施例的判断整流电压是来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器的方法流程图;图7A所示为图4中调光控制器在第一种工作模式下的波形图;图7B所示为图4中调光控制器在第二种工作模式下的波形图。
具体实施例方式以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐述和说明,但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反,本发明涵盖所附权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式
中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本发明同样可以实施。在另外一些实例中,对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。图1所示为根据本发明一个实施例的光源驱动电路100的方框图。光源驱动电路 100包括电源(比如交流电源)102、整流器108和电源转换器112。整流器108将来自于三端可控硅调光器104或开/关调光器106的交流电压整流并产生整流电压V·。电源转换器112接收整流电压Vkk并为光源118提供调节后的电源。调光控制器110监测整流器 108产生的整流电压Vkk并探测交流电压是来自于三端可控硅调光器104还是来自于开/ 关调光器106。根据调光器的类型,调光控制器110控制电源转换器112的输出以调整光源118的亮度。如果调光控制器110判断调光器类型是三端可控硅调光器104,调光控制器 110则根据三端可控硅调光器104的动作控制光源亮度并导通分流通路114为三端可控硅调光器104提供维持电流。如果调光控制器110判断调光器类型是开/关调光器106,调光控制器110则根据开/关调光器106的动作控制光源亮度。图2A所示为根据本发明一个实施例的包含三端可控硅调光器104的光源驱动电路200。图2A中与图1标号相同的部件具有类似的功能。光源驱动电路200包括电源(比如交流电源)102、三端可控硅调光器104、整流器108和电源转换器112。三端可控硅调光器104接收电源102提供的交流输入电压Vin并输出交流电压VTMAe。整流器108将来自三端可控硅调光器104的交流电压Vtk皿整流并产生整流电压V·。电源转换器112接收整流电压Vkk并为光源118提供调节后的电源。调光控制器110接收指示整流电压Vkk的信号, 并判断整流器108接收到的交流电压是来自于三端可控硅调光器104。调光控制器110控制电源转换器112的输出以调整光源118的亮度。在一个实施例中,调光控制器110导通分流通路114为三端可控硅调光器104提供维持电流。在图2A的例子中,三端可控硅调光器104包括耦合于电源102和整流器108之间的三端可控硅206。三端可控硅206具有第一电极Al、第二电极A2和栅极G。三端可控硅调光器104还包括串联连接的可调电阻208和电容210,以及双向触发二极管212。双向触发二极管212 —端与电容210相连,另一端与三端可控硅206的栅极相连。三端可控硅 206是一种双向开关,当触发后可以双向导通电流。当有正电压或负电压施加于栅极G时, 三端可控硅206可以被触发。触发后,三端可控硅206持续导通,直到流经其的电流减小到其所需要的维持电流(holding current)之下。换言之,触发后,为了保持三端可控硅206 导通,流经其的电流需要大于或等于其所需要的维持电流,否则三端可控硅206将关闭。图2B所示为图2A所示光源驱动电路200的波形图。图2B中的波形包括交流输入电压Vin、三端可控硅206电极Al和A2之间的电压VA2_A1、双向触发二极管212的电流IMAC、 三端可控硅调光器104产生的交流电压Vtkiac和整流器108产生的整流电压V·。在图2B 的例子中,交流输入电压Vin是正弦波。图2B将结合图2A描述。初始时刻,三端可控硅206关闭,电极Al和A2之间的电压VA2_A1随交流输入电压 Vin增大。在时间Tl,电容210两端的电压差使得双向触发二极管212导通。双向触发二极管212导通产生的电流脉冲作用于三端可控硅206的栅极,使得三端可控硅206导通,从而将交流输入电压Vin传递至整流器108,三端可控硅206上有电流流过。在交流输入电压 Vin前半周期将结束时的时间T2,因为流经三端可控硅206的电流减小至维持电流之下,三端可控硅206关闭。在交流输入电压Vin后半周期,当电容210上的电压差使得双向触发二极管212导通时,三端可控硅206再次导通。通过增大或减小可调电阻208的阻值,可以调节电容210充电电流的大小,从而调整双向触发二极管212的导通角。因此,可调电阻208 的阻值最终决定了三端可控硅206的导通角。整流器108将交流电压VTKIA。的负值部分的波形转换为对应的正值部分波形以产生整流电压VKEC。图3A所示为根据本发明一个实施例的包含开/关调光器106的光源驱动电路 300。图3A中与图1标号相同的部件具有类似的功能。图:3B所示为图3A所示光源驱动电路300当开关302接通时的波形图。图:3B将结合图3A描述。光源驱动电路300包括电源(比如交流电源)102、位于电源102和整流器108之间的开/关调光器106以及电源转换器112。电源转换器112接收整流器108提供的整流电压Vkk并为光源118提供调节后的电源。调光控制器110接收指示整流电压Vkk的信号, 并判断整流器108接收到的交流电压是来自于开/关调光器106。调光控制器110控制电源转换器112的输出以调整光源118的亮度。在图3A的例子中,开/关调光器106包括开关302。当开关302接通,交流输入电压Vin传递至整流器108。整流器108对交流输入电压Vin进行整流并产生整流电压VKEC。整流器108将交流输入电压Vin的负值部分的波形转换为对应的正值部分波形以产生整流
电压Vreco图4所示为根据本发明一个实施例的光源驱动电路400的电路图。图4中与图1 标号相同的部件具有类似的功能。在图4的例子中,光源驱动电路400驱动LED串408。光源驱动电路400也能用于驱动其他不同类型的光源。整流器108是包括4个二极管408以及电容C7的桥式整流器。电源转换器112包括电感Li、二极管Dl和开关Q1。开关Ql与 LED串408耦合,其开关状态由调光控制器110控制。在一个实施例中,调光控制器110包括控制模块190。控制模块190可以是但不限于集成电路。在一个实施例中,控制模块190的引脚包括VDC、RT、GND、SOURCE、CLK、 DETECT、VSIN、HV_GATE、VDD, DRAIN、COMP, PWMOFF, BLEED 1、BLEED2、IBLDl 和 IBLD2。探测弓I脚DETECT接收指示整流电压Vkk的信号并探测整流电压Vkec是来自于三端可控硅调光器 104还是来自于开/关调光器106。在图4的例子中,探测引脚DETECT通过电容C3和电阻 R5、R6与整流器108的输出耦合。输入信号引脚VSIN接收指示整流电压Vkk的输入信号VSIN。在图4的例子中,输入信号引脚VSIN通过电阻R7、R8与整流器108的输出耦合。平均信号引脚VDC接收指示整流电压VKE。的平均值Vatc的平均信号VD。。图4的例子中,平均信号引脚VDC通过电容C2 和电阻R1、R2与整流器108的输出耦合。如果三端可控硅调光器104与整流器108相连,第一分流控制引脚BLEEDl通过控制开关Q2以导通第一分流通路,从而为三端可控硅调光器104提供维持电流。第一分流通路包括开关Q2和电阻R12。如果引脚DETECT接收到的信号指示三端可控硅调光器104与整流器108相连,并且引脚VSIN接收到的信号Vsin大于引脚VDC接收到的信号Vdc时,开关 Q2接通。在图4的例子中,第一分流控制引脚BLEEDl根据一个感应信号(如引脚IBLDl上侦测到的电阻R12上的电压)线性地控制开关Q2。如果三端可控硅调光器104与整流器108相连,第二分流控制引脚BLEED2通过控制开关Q3以导通第二分流通路,从而为三端可控硅调光器104提供维持电流。第二分流通路包括开关Q3和电阻R11。如果引脚DETECT接收到的信号指示三端可控硅调光器104与整流器108相连,并且引脚VSIN接收到的信号Vsin小于引脚VDC接收到的信号Vdc时,开关 Q3接通。图4的例子中,第二分流控制引脚BLEED2根据一个感应信号(如引脚IBLD2上侦测到的电阻Rll上的电压)线性地控制开关Q3。如果开/关调光器106与整流器108相连,监测引脚CLK接收开关监测信号,该开关监测信号指示开/关调光器106的动作。在图4的例子中,引脚CLK通过电容Cl和电阻 R3、R4与整流器108的输出耦合。如果开/关调光器106与整流器108相连,当开/关调光器106断开时,电阻R4两端的电压降到0,从而引脚CLK接收到的开关监测信号指示开/ 关调光器106进行了一次断开操作。当开/关调光器106接通时,电阻R4两端的电压上升到预定电压,从而引脚CLK接收到的开关监测信号指示开/关调光器106进行了一次接通操作。弓丨脚HV_GATE控制开关Q1。如果采用开/关调光器106并且引脚CLK监测到开/ 关调光器106进行了接通操作,则控制模块190接通开关Q1。如果引脚CLK监测到开/关调光器106进行了断开操作,则控制模块190断开开关Ql,从而当电感Ll完全放电后LED串408关闭。引脚VDD与开关Ql耦合以给控制模块190供电。引脚DRAIN与开关Ql耦合。 引脚SOURCE与电阻R13耦合。引脚COMP与电容C5耦合。引脚GND与地耦合。引脚RT通过电阻Rl4与地耦合,用以决定控制模块190内部产生的脉冲信号的频率。图5所示为图4中控制模块190的示意图。图5将结合图4描述。控制模块190包括驱动器516、比较器514、多段调光器538、电压监测器M0、分流控制器542和分流控制器M6。驱动器516通过控制耦合于引脚DRAIN和引脚SOURCE之间的开关Q4以控制LED串408的电流。比较器514比较指示整流电压Vkec的输入信号Vsin 和指示整流电压VKE。的平均值VAve的平均信号VD。以产生脉冲宽度调制信号LPWM。多段调光器538与监测引脚CLK耦合以根据开/关调光器106的动作调整LED串408的亮度。电压监测器540监测整流电压V·。分流控制器542利用误差放大器550控制包含开关Q2和电阻R12的第一分流通路。分流控制器546利用误差放大器552控制包含开关Q3和电阻 Rll的第二分流通路。控制模块190还包括温度保护单元502、短路保护单元504、过流保护单元506和低压锁定单元510。在图5的例子中,控制模块190利用电压监测器M0、时钟产生器532、计数器534 和比较器536判断整流电压Vkk是来自于三端可控硅调光器104还是来自于开/关调光器 106。图6所示为根据本发明一个实施例的判断整流电压Vkk是来自于三端可控硅调光器 104还是来自于开/关调光器106的方法流程图。图6将结合图5描述。在步骤602中,电压监测器540从引脚DETECT接收指示整流电压Vkk的信号并监测整流电压V·。在步骤604中,如果整流电压Vkk大于第一预设电压VI,流程图转到步骤 606,电压监测器540启动时钟产生器532以驱动计数器534。在步骤608中,响应于时钟产生器532产生的每个时钟脉冲,计数器534的计数值加1。在步骤610中,如果整流电压 VKEe小于第二预设电压V2,流程图返回步骤608。在步骤610中,如果整流电压VKEe大于第二预设电压V2,流程图转到步骤612,电压监测器540关闭时钟产生器532。在步骤614中, 利用比较器536将计数器534的计数值与参考值CNT比较。在步骤616中,如果计数值大于参考值CNT,比较器536产生选择信号,该选择信号指示整流电压Vkk来自于开/关调光器106。在步骤618中,如果计数值小于或等于参考值CNT,比较器536产生选择信号,该选择信号指示整流电压Vkk来自于三端可控硅调光器104。回到图5,如果控制模块190判断整流电压Vkk来自于开/关调光器106,SR触发器528、分流控制器M2、误差放大器550、分流控制器546和误差放大器552被关闭。多段调光器538根据开/关调光器106的动作输出调光信号ADJ。多段调光器538通过引脚CLK 接收指示开/关调光器106动作的开关监测信号。例如,当开/关调光器106断开,调光信号ADJ的电压从第一幅度下降到第二幅度。放大器530将调光信号ADJ与电流感应引脚 SOURCE接收到的感应信号SEN进行比较。感应信号SEN指示LED串408的电流。采样保持电路520接收放大器530的输出信号。比较器518通过比较振荡器5M产生的锯齿波信号 SAW和采样保持电路520的输出信号产生控制信号CTRLl以控制开关Q4。比较器514与输入信号引脚VSIN以及平均信号引脚VDC耦合,将指示整流电压Vkk的输入信号Vsin与指示整流电压VKE。的平均值Vatc的平均信号VD。进行比较以产生脉冲宽度调制信号LPWM。在一个实施例中,如果Vsin大于VD。,则脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态(如逻辑1),此时开关Q4由比较器518的输出信号控制。具体而言,在一个实施例中,如果采样保持电路520的
9输出信号大于锯齿波信号SAW,比较器518产生的控制信号CTRLl为第一状态(如逻辑1), 开关Q4接通。如果采样保持电路520的输出信号小于锯齿波信号SAW,比较器518产生的控制信号CTRLl为第二状态(如逻辑0),开关Q4断开。因此,当脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态时,控制信号CTRLl的占空比由调光信号ADJ决定,而调光信号ADJ由指示开/关调光器106动作的开关监测信号决定。如果Vsin小于VD。,脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态(如逻辑0),此时开关Q4 保持断开。换言之,若脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态,开关Q4则在控制信号CTRLl的作用下交替接通和断开。若脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态,开关Q4则保持断开。在一个实施例中,如果控制模块190判断整流电压VKE。来自于三端可控硅调光器 104,则多段调光器538、放大器530、采样保持电路520和比较器518被关闭。SR触发器 528、分流控制器M2、误差放大器550、分流控制器M6、误差放大器552被启动。比较器514将指示整流电压Vkec的输入信号Vsin与指示整流电压Vkk的平均值VAve 的平均信号VD。进行比较以产生脉冲宽度调制信号LPWM。如果Vsin大于VD。,则脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态(如逻辑1),开关Ql (如图4所示)接通,开关Q4由SR触发器5 的输出信号CTRL2控制。具体而言,SR触发器528的S输入端接收振荡器5M产生的脉冲信号PULSE。响应于接收到的脉冲信号PULSE中的每一个脉冲,SR触发器5 输出逻辑1 以接通Q4。比较器5 将参考信号REF3和电流感应引脚SOURCE接收到的感应信号SEN进行比较。参考信号REF3决定LED串408的最大电流值。感应信号SEN指示开关Q4接通时的LED串408的电流。如果感应信号SEN增大到REF3,比较器5 在SR触发器5 的R输入端产生逻辑1,从而SR触发器5 输出逻辑0以断开开关Q4。如果Vsin小于VDC,脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态(如逻辑0),开关Ql和Q4均断开。换言之,若脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态,开关Q4则在SR触发器5 输出信号的作用下交替接通和断开。若脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态,开关Q4则保持断开。脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态时,分流控制器542接通耦合于引脚BLEEDl 和误差放大器550之间的开关M8,以导通包括开关Q2和电阻R12 (图4中示出)的第一分流通路,从而使得分流电流从整流器108流经开关Q2和电阻R12到地。误差放大器550 接收参考信号REFl和指示电阻R12上电压的感应信号,并线性地控制开关Q2,使流经开关 Q2和电阻R12的电流不小于三端可控硅调光器104的维持电流。脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态时,分流控制器546接通耦合于引脚BLEED2 和误差放大器552之间的开关554,以导通包括开关Q3和电阻Rll (图4中示出)的第二分流通路,从而使得分流电流从整流器108流经开关Q3和电阻Rll到地。误差放大器552 接收参考信号REFl和指示电阻Rll上电压的感应信号,并线性地控制开关Q3,使流经开关 Q3和电阻Rll的电流不小于三端可控硅调光器104的维持电流。在一个实施例中,分流控制器M6从引脚PWMOFF接收设置信号。该设置信号决定脉冲宽度调制信号LPWM的最小占空比Dmin。如果脉冲宽度调制信号LPWM的占空比减小到Dmin,则控制模块190断开开关Q4, 分流控制器546导通第二分流通路。因此,在一个实施例中,分流控制器546在以下两种情况下接通开关554并导通第二分流通路当脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态时,或是当脉冲宽度调制信号LPWM的占空比减小到最小占空比Dmin时。当脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态时,开关Q4交替接通和断开,电流通过LED串408流到地。控制模块190导通第一分流通路,为三端可控硅调光器104提供维持电流。 当脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态,开关Q4保持断开,没有经过LED串408到地的电流。控制模块190导通第二分流通路,为三端可控硅调光器104提供维持电流。因此,为了提供同样大小的维持电流,脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态时流经第一分流通路的电流小于脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态时流经第二分流通路的电流。尽管图4的例子中示出了两条分流通路,即包括开关Q2和电阻R12的第一分流通路和包括开关Q3和电阻 Rll的第二分流通路,本发明并不限于此种设计。在其他的实施例中,可以只有一条分流通路为三端可控硅调光器104提供维持电流。在图5的例子中,如果采用的调光器是三端可控硅调光器104,则通过比较指示整流电压VKE。的输入信号Vsin和指示整流电压VKE。的平均值VAve的平均信号VD。来决定光源 118的亮度。在另外的实施例中,如果采用的调光器是三端可控硅调光器104,也可以通过计算整流电压VKE。的导通角来决定光源118的亮度。在电路的工作过程中,如果监测到温度过高、短路或过流等异常情况,温度保护单元502、短路保护单元504或过流保护单元506产生控制信号(如逻辑0),并通过与门508 和512传输到驱动器516,以断开开关Q4。图7A所示为图4中调光控制器在采用开/关调光器106的工作模式下的波形图。 图7A示出了开关302的状态、整流器108输出的整流电压VKEC、比较器514产生的脉冲宽度调制信号LPWM、多段调光器538产生的调光信号ADJ、振荡器5M产生的锯齿波信号SAW、采样保持电路520的输出信号\20以及比较器518产生的控制信号CTRL1。图7A将结合图4 和图5描述。当开关302接通,比较器514将指示整流电压Vkk的输入信号Vsin与指示整流电压 Veec的平均值Vatc的平均信号VD。进行比较以产生脉冲宽度调制信号LPWM。当Vsin大于VDC, 脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态(如逻辑1)。当Vsin小于VD。,脉冲宽度调制信号LPWM 为第二状态(如逻辑0)。振荡器5M产生锯齿波信号SAW。当脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态,比较器518通过比较振荡器5M产生的锯齿波信号SAW和采样保持电路520的输出信号\20产生控制信号CTRLl以交替接通和断开开关Q4。信号V52tl与多段调光器538 产生的调光信号ADJ成比例。在一个实施例中,如果采样保持电路520的输出信号V52tl大于锯齿波信号SAW,比较器514产生具有第一状态(如逻辑1)的控制信号CTRLl以接通开关Q4。如果采样保持电路520的输出信号\20小于锯齿波信号SAW,比较器514产生具有第二状态(如逻辑0)的控制信号CTRLl以断开开关Q4。当脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态,控制信号CTRLl为第二状态,从而开关Q4保持断开。如果开关302断开,多段调光器538通过引脚CLK接收到开关监测信号,该监测信号指示开/关调光器106进行了断开操作。当开关302再次接通,多段调光器538将调光信号ADJ的电压从第一幅度减小到第二幅度。采样保持电路520的输出信号V52tl的电压也随之减小,从而使得控制信号CTRLl的占空比减小。因此LED串408的亮度减小。换言之,如果采用开/关调光器106,控制信号CTRLl的占空比由调光信号ADJ决定,而调光信号ADJ 由引脚CLK接收到的开关监测信号决定。图7B所示为图4中调光控制器在采用三端可控硅调光器104的工作模式下的波形图。图7B示出了整流器108输出的整流电压VKEC、比较器514产生的脉冲宽度调制信号LPWM、控制模块190的电流感应引脚SOURCE接收到的感应信号SEN、振荡器5M产生的脉冲信号PULSE、以及SR触发器5 输出的控制信号CTRL2。图7B将结合图4和图5描述。在一个实施例中,比较器514将指示整流电压Vkk的输入信号Vsin与指示整流电压 Veec的平均值Vatc的平均信号VD。进行比较以产生脉冲宽度调制信号LPWM。如果Vsin大于 Vdc,则脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态(如逻辑1)。如果Vsin小于VD。,则脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态(如逻辑0)。振荡器5M产生脉冲信号PULSE。每当接收到一个脉冲,SR触发器5 就输出状态为逻辑1的控制信号CTRL2。如果开关Q4接通,流经LED串 408的电流增大,从而感应信号SEN增大。如果感应信号SEN增大到参考信号REF3,比较器 526在SR触发器528的R输入端产生逻辑1,从而使SR触发器5 输出的控制信号CTRL2 的状态变为逻辑0。如果操作者调节三端可控硅调光器104,减小三端可控硅206的导通角,脉冲宽度调制信号LPWM的占空比随之减小,所以LED串408的亮度减小。因此,如果采用三端可控硅调光器104,LED串408的亮度随着整流电压Vkec变化。在图7B的例子中,通过将指示整流电压Vkk的输入信号Vsin与指示整流电压Vkk的平均值VAve的平均信号VD。进行比较以产生脉冲宽度调制信号LPWM。在其他的实施例中,如果采用三端可控硅调光器104,也可以通过计算整流电压Vkk的导通角来产生脉冲宽度调制信号LPWM。比如,在整流电压Vkk的导通角对应的时间里脉冲宽度调制信号LPWM为第一状态(如逻辑1),在其他时间里脉冲宽度调制信号LPWM为第二状态(如逻辑0)。如前所述,本发明提供了用于对光源进行调光的电路和方法。本发明披露的调光控制器能够判断耦合于电源和电源转换器之间的调光器类型是三端可控硅调光器还是开/ 关调光器。在判断调光器类型后,调光控制器对光源进行相应的调光操作。比如,如果判断采用的是三端可控硅调光器,调光控制器根据三端可控硅调光器的操作进行调光。如果判断采用的是开/关调光器,调光控制器根据开/关调光器的操作进行调光。因此,该调光控制器可以适用于不同类型的调光器,从而具有更大的灵活性。在此使用之措辞和表达都是用于说明而非限制,使用这些措辞和表达并不将在此图示和描述的特性之任何等同物(或部分等同物)排除在发明范围之外,在权利要求的范围内可能存在各种修改。其它的修改、变体和替换物也可能存在。因此,权利要求旨在涵盖所有此类等同物。
权利要求
1.一种对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器包括探测引脚,用于监测整流电压并探测所述整流电压是来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器;输入信号引脚,用于接收指示所述整流电压的输入信号,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述控制器根据所述输入信号控制与所述LED光源串联的开关以控制所述LED光源的亮度;及监测引脚,用于接收指示所述开/关调光器动作的监测信号,如果所述整流电压来自所述开/关调光器,所述控制器根据所述监测信号控制所述开关以控制所述LED光源的亮度。
2.根据权利要求1所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括分流控制引脚,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述分流控制引脚导通分流通路为所述三端可控硅调光器提供维持电流。
3.根据权利要求1所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述控制器通过计算所述整流电压的导通角以控制所述 LED光源的亮度。
4.根据权利要求1所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括平均信号引脚,用于接收指示所述整流电压的平均值的平均信号,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述控制器通过比较所述输入信号和所述平均信号以控制所述LED光源的亮度。
5.根据权利要求1所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器产生脉冲宽度调制信号,在所述脉冲宽度调制信号的第一状态,所述控制器交替接通和断开所述开关,在所述脉冲宽度调制信号的第二状态,所述开关保持断开。
6.根据权利要求5所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器将所述输入信号与指示所述整流电压的平均值的平均信号进行比较以产生所述脉冲宽度调制信号。
7.根据权利要求5所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括第一分流控制引脚,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述第一分流控制引脚导通第一分流通路为所述三端可控硅调光器提供维持电流;及第二分流控制引脚,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述第二分流控制引脚导通第二分流通路为所述三端可控硅调光器提供维持电流,其中,所述第一分流控制引脚在所述脉冲宽度调制信号为所述第一状态时导通所述第一分流通路,所述第二分流控制引脚在所述脉冲宽度调制信号为所述第二状态时导通所述第二分流通路。
8.根据权利要求7所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括第一误差放大器,用于接收预设参考信号并产生输出信号至所述第一分流控制引脚;及第二误差放大器,用于接收所述预设参考信号并产生输出信号至所述第二分流控制引脚,其中,如果所述整流电压来自所述开/关调光器,所述第一误差放大器和所述第二误差放大器关闭。
9.根据权利要求5所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括电流感应引脚,用于提供指示所述LED光源的电流的感应信号;及比较器,用于比较所述感应信号和预设参考信号,其中,在所述脉冲宽度调制信号的所述第一状态,所述控制器根据所述比较器的输出和一个脉冲信号交替接通和断开所述开关。
10.根据权利要求5所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括电流感应引脚,用于提供指示所述LED光源的电流的感应信号;及放大器,用于比较所述感应信号和调光信号,所述调光信号的幅度由所述开/关调光器的动作决定。
11.根据权利要求10所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括采样保持电路,用于接收所述放大器的输出;及比较器,用于比较所述采样保持电路的输出和锯齿波信号,其中,在所述脉冲宽度调制信号的所述第一状态,所述控制器根据所述比较器的输出交替接通和断开所述开关。
12.根据权利要求1所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括与所述探测引脚耦合的时钟产生器,当所述整流电压大于第一预设电压并小于第二预设电压时所述时钟产生器产生时钟信号;及与所述时钟产生器耦合的计数器,用于对所述时钟信号的脉冲进行计数。
13.根据权利要求12所述的对LED光源进行调光的控制器,其特征在于,所述控制器还包括与所述计数器耦合的比较器,用于比较所述计数器的计数值和参考值以产生选择信号,其中,所述选择信号指示所述整流电压来自于所述三端可控硅调光器还是来自所述开/关调光器°
14.一种对光源进行调光的系统,其特征在于,所述系统包括 整流器,用于对交流电压进行整流并产生整流电压;与所述整流器耦合的电源转换器,用于接收所述整流电压并为光源提供调节后的电源;及调光控制器,用于探测所述交流电压来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器,并控制所述电源转换器以控制所述光源的亮度,其中,如果所述交流电压来自所述三端可控硅调光器,所述调光控制器根据所述整流电压控制与所述光源串联的开关以控制所述光源的亮度;如果所述交流电压来自所述开/ 关调光器,所述调光控制器根据所述开/关调光器的动作控制所述开关以控制所述光源的亮度。
15.根据权利要求14所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述调光控制器将指示所述整流电压的输入信号与指示所述整流信号的平均值的平均信号进行比较以控制所述光源的亮度。
16.根据权利要求14所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,如果所述整流电压来自所述三端可控硅调光器,所述调光控制器计算所述整流电压的导通角以控制所述光源的亮度。
17.根据权利要求14所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器产生脉冲宽度调制信号,在所述脉冲宽度调制信号的第一状态,所述调光控制器交替接通和断开所述开关,在所述脉冲宽度调制信号的第二状态,所述开关保持断开。
18.根据权利要求17所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器将指示所述整流电压的输入信号与指示所述整流电压的平均值的平均信号进行比较以产生所述脉冲宽度调制信号。
19.根据权利要求17所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器在所述脉冲宽度调制信号为所述第一状态时导通第一分流通路为所述三端可控硅调光器提供维持电流,所述调光控制器在所述脉冲宽度调制信号为所述第二状态时导通第二分流通路为所述三端可控硅调光器提供维持电流。
20.根据权利要求17所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器将指示流经所述光源的电流的感应信号与预设参考信号进行比较,在所述脉冲宽度调制信号的所述第一状态,所述控制器根据所述感应信号和所述预设参考信号的比较结果和一个脉冲信号交替接通和断开所述开关。
21.根据权利要求17所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器将指示流经所述光源的电流的感应信号与调光信号进行比较,所述调光信号的幅度由所述开 /关调光器的动作决定,在所述脉冲宽度调制信号的所述第一状态,所述控制器根据所述感应信号和所述调光信号的比较结果和一个锯齿波信号交替接通和断开所述开关。
22.根据权利要求14所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器包括时钟产生器,当所述整流电压大于第一预设电压并小于第二预设电压时所述时钟产生器产生时钟信号;及与所述时钟产生器耦合的计数器,用于对所述时钟信号的脉冲进行计数。
23.根据权利要求22所述的对光源进行调光的系统,其特征在于,所述调光控制器还包括与所述计数器耦合的比较器,用于比较所述计数器的计数值和参考值以产生选择信号,其中,所述选择信号指示所述交流电压来自于所述三端可控硅调光器还是来自所述开/关调光器°
全文摘要
本发明公开了一种对LED光源进行调光的控制器及系统。该控制器包括探测引脚、输入信号引脚和监测引脚。探测引脚用于监测整流电压并探测整流电压来自于三端可控硅调光器还是来自于开/关调光器。输入信号引脚用于接收指示整流电压的输入信号,如果整流电压来自三端可控硅调光器,控制器根据输入信号控制与LED光源串联的开关以控制LED光源的亮度。监测引脚用于接收指示开/关调光器动作的监测信号,如果整流电压来自开/关调光器,控制器根据监测信号控制开关以控制LED光源的亮度。由于本发明提供的调光控制器能够判断采用的调光器类型,并根据调光器类型对光源进行相应的调光操作,因此可以灵活的适用于不同类型的调光器。
文档编号H05B37/02GK102333404SQ20111019109
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月12日
发明者林永霖, 郭清泉 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司
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