照明系统的制作方法

本发明涉及照明控制技术领域，具体而言，涉及一种照明系统。

背景技术：

目前，使用了led(lightemittingdiode，发光二极管)光源的照明设备在增加了调光、通信等功能后，光源的“频闪”问题严重。所谓频闪，就是指开关周期内光的不断波动或者闪烁。相关研究表明，特定频率下的频闪会导致头疼、眼睛疲劳和光敏性癫痫病，视力下降，注意力分散等危害。

因此，目前亟需一种照明系统以解决具有调光功能的光源的频闪问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种照明系统。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种照明系统，包括：积分电路，积分电路用于将脉冲宽度调制信号转换为模拟信号；驱动电路，驱动电路与积分电路连接，接收来自积分电路的模拟信号；光源，在驱动电路的驱动下工作；其中，脉冲宽度调制信号对应的占空比与模拟信号对应的电压成正比。

本发明提供的照明系统包括积分电路、驱动电路和光源，其中积分电路将输入的脉冲宽度调制(pwm，pulse-widthmodulation)信号转换为模拟信号，以避免由于pwm调光导致的光源频闪；驱动电路的控制端与积分电路的输出端相连接，以在模拟信号的控制下生成对应的驱动信号，并将驱动信号传递至光源，以使光源通过驱动信号发光。其中，脉冲宽度调制信号通过调节占空比来实现调光，模拟信号对应的电压与脉冲宽度调制信号成正比，因此在模拟信号控制下的光源得到了与pwm调光同步的调光效果。

本发明提供的照明系统，在系统中设置积分电路将脉冲宽度调制信号转换为模拟信号，通过转换得到的模拟信号控制驱动电路驱动光源进行照明，避免了直接通过pwm调光造成的光源频闪问题。同时，由于积分电路输出的模拟信号的电压值与输入的脉冲宽度调制信号的占空比成正比关系，使得通过模拟信号调整光源亮度的过程与pwm调光信号同步，进而在保证调光精度的前提下实现了无频闪调光，有效地避免了由于光源频闪对人体造成的损害。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的照明系统，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，进一步地，积分电路包括第一电阻和与第一电阻连接的第一电容。

在该技术方案中，积分电路包括第一电阻和第一电容，具体地，第一电阻接入于驱动电路和脉冲宽度调制信号的输入端之间，第一电阻的一端接收脉冲宽度调制信号，另一端与第一电容和驱动电路相连接。第一电容的一端接入于第一电阻和驱动电路之间，第一电容的另一端接地。通过在积分电路中设置第一电阻和第一电容，成本低廉，同时可有效地将脉冲宽度调制信号转化为模拟信号。

在上述任一技术方案中，进一步地，第一电阻对应的第一电阻值与第一电容对应的电容值的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期。

在该技术方案中，为使积分电路输出的模拟信号的电压值与输入的脉冲宽度调制信号的占空比成正比，需满足第一电阻对应的第一电阻值与第一电容对应的电容值的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期。具体地，在选定的第一电阻对应的第一电阻值与第一电容对应的电容值的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期时，若脉冲宽度调制信号对应的周期和幅值不变(即仅调整占空比)，则有脉冲宽度调制信号的占空比越大，通过第一电阻后得到的模拟信号的电压越大，脉冲宽度调制信号的占空比越小，通过第一电阻后得到的模拟信号的电压越小。即满足模拟信号的电压值与脉冲宽度调制信号的占空比成正比。

在上述任一技术方案中，进一步地，基于脉冲宽度调制信号对应的周期不变的情况下，第一电阻值与电容值的乘积与脉冲宽度调制信号对应的幅值成反比。

在该技术方案中，在设置积分电路时，第一电阻值与电容值的乘积与脉冲宽度调制信号对应的幅值成反比。具体地，在脉冲宽度调制信号对应的周期不变的情况下，如果增加脉冲宽度调制信号的幅值，则需要对应减小第一电阻对应的第一电阻阻值，以及第一电容对应的电容值。如果减小脉冲宽度调制信号的幅值，则需要对应增加第一电阻对应的第一电阻阻值，以及第一电容对应的电容值。

在上述任一技术方案中，进一步地，照明系统还包括：脉冲宽度调制信号产生电路，脉冲宽度调制信号产生电路与积分电路连接，用于产生脉冲宽度调制信号。

在该技术方案中，照明系统中设置有脉冲宽度调制信号产生电路，用于根据上位机、控制器等设备发出的调光命令生成对应的脉冲宽度调制信号。具体地，脉冲宽度调制信号产生电路的输出端与积分电路的输入端相连接，将生成的脉冲宽度调制信号传递至积分电路，以通过积分电路生成用于控制驱动电路的模拟信号。

在上述任一技术方案中，进一步地，照明系统还包括：滤波电路，滤波电路与驱动电路的输出端和光源相连接，滤波电路用于滤除驱动电路输出的电信号中的波纹，以及在驱动电路的输出截止的情况下为光源供电。

在该技术方案中，照明系统还设置有滤波电路，滤波电路将驱动电路输出的用于驱动光源发光的电信号中的波纹滤除，进而使得光源的驱动信号更加稳定。同时，滤波电路还可以在驱动电路输出截止时放电，以为光源提供电能，避免光源在驱动电路输出截止时立即停止发光或大幅降低亮度，进一步提高光源照明亮度的稳定性。

在上述任一技术方案中，进一步地，滤波电路包括：第二电容，第二电容为电解电容，第二电容的正极与光源的正极相连接，第二电容的负极与光源的负极相连接。

在该技术方案中，滤波电路包括第二电容，第二电容选用电解电容，且第二电容的正极与光源的正极相连接，第二电容的负极与光源的负极相连接。在驱动电路正常输出时，驱动电路输出的电信号一方面为光源提供电能以使光源发光，另一方面为第二电容充能，以使第二电容积聚能量。在驱动电路输出截止时，第二电容开始放电以为光源提供电能，避免光源在驱动电路输出截止时立即停止发光或大幅降低亮度，进一步提高光源照明亮度的稳定性。

在上述任一技术方案中，进一步地，照明系统还包括：第二电阻，滤波电路通过第二电阻与光源相连接。

在该技术方案中，滤波电路和光源之间设置有第二电阻，滤波电路通过第二电阻与光源相连接，第二电阻可以消耗滤波电路放电时产生的过电流，以保护光源不会被过电流损毁。

在上述任一技术方案中，进一步地，照明系统还包括：分压电路，分压电路的两端分别与积分电路和驱动电路相连接。

在该技术方案中，照明系统还包括分压电路，分压电路连接与积分电路和驱动电路之间，用于对积分电路输出的模拟信号进行分压，一方面避免模拟信号电压过高损坏驱动电路，另一方面可提高控制精度。

在上述任一技术方案中，进一步地，分压电路包括第三电阻和与第三电阻并联的第四电阻。

在该技术方案中，分压电路为电阻分压电路，具体包括相互并联的第三电阻和第四电阻。通过第三电阻和第四电阻对积分电路输出的模拟信号进行分压。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例中照明系统的结构框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例中照明系统的电路图；

图3示出了根据本发明的一个实施例中积分电路的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例中照明系统工作流程的示意图。

其中，图1和图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100照明系统，102积分电路，104驱动电路，106光源，108脉冲宽度调制信号产生电路，110滤波电路，112分压电路。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本发明一些实施例所述的照明系统。

实施例一

如图1和图2所示，根据本发明的一个方面，提供了一种照明系统100包括：积分电路102、驱动电路104和光源106。

具体地，积分电路102的输入端接入脉冲宽度调制信号，积分电路用于将脉冲宽度调制信号转换为模拟信号；积分电路102的输出端接入驱动电路104的控制端；驱动电路104的输出端与光源106相连接，光源106在驱动电路104的驱动下工作；其中，脉冲宽度调制信号对应的占空比与模拟信号对应的电压成正比。

在该实施例中，照明系统包括积分电路102、驱动电路104和光源106，其中积分电路102将输入的脉冲宽度调制(pwm，pulse-widthmodulation)信号转换为模拟信号，以避免由于pwm调光导致的光源106频闪；驱动电路104的控制端与积分电路102的输出端相连接，以在模拟信号的控制下生成对应的驱动信号，并将驱动信号传递至光源106，以使光源106通过驱动信号发光。其中，脉冲宽度调制信号通过调节占空比来实现调光，模拟信号对应的电压与脉冲宽度调制信号成正比，因此在模拟信号控制下的光源106得到了与pwm调光同步的调光效果。

本实施例提供的照明系统，在系统中设置积分电路102将脉冲宽度调制信号转换为模拟信号，通过转换得到的模拟信号控制驱动电路104驱动光源106进行照明，避免了直接通过pwm调光造成的光源106频闪问题。同时，由于积分电路102输出的模拟信号的电压值与输入的脉冲宽度调制信号的占空比成正比关系，使得通过模拟信号调整光源106亮度的过程与pwm调光信号同步，进而在保证调光精度的前提下实现了无频闪调光，有效地避免了由于光源106频闪对人体造成的损害。

可选地，光源106为led(lightemittingdiode，有机发光二极管)光源。

可选地，驱动电路104包括mt7282驱动芯片，驱动电路104连接供电电源和积分电路102，根据积分电路102模拟信号将供电电源输入的电能转化并输出为电压v0和电流i0，通过电压v0和电流i0为光源106供电。

实施例二

本发明的一个实施例中，照明系统100包括：积分电路102、驱动电路104和光源106。其中，如图3所示，积分电路102包括第一电阻r1和与第一电阻r1连接的第一电容c1。

在该实施例中，积分电路102选用成本较低的电阻和电容来实现。具体地，第一电阻r1接入于驱动电路104和脉冲宽度调制信号的输入端之间，第一电阻r1的一端接收脉冲宽度调制信号，另一端与第一电容c1和驱动电路104相连接。第一电容c1的一端接入于第一电阻r1和驱动电路104之间，第一电容c1的另一端接地。

脉冲宽度调制信号(即pwm信号)包括频率f、幅度值a和占空比m等三个参数，其中频率f不小于1khz；幅度值a的范围是3.3v至12v；占空比m的范围是0％至100％。第一电阻r1对应的第一电阻值r与第一电容对应的电容值c的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期。

为使积分电路102输出的模拟信号的电压值与输入的脉冲宽度调制信号的占空比成正比，需满足第一电阻r1对应的第一电阻r1值与电容对应的电容值的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期。

具体可通过以下公式表达：

r×c≥10t；

其中r是第一电阻r1的阻值，c是第一电容c1的容值，t是pwm信号任一周期的时长。

在选定了第一电阻r1和第二电阻，并确定了输入的pwm信号后，即有rc不变、pwm信号的周期t和幅度值a也不变的情况，当pwm信号的占空比m越大时，积分电路102输出的模拟信号的电压值vj则越大，当pwm信号的占空比m越小时，积分电路102输出的模拟信号的电压值vj则越小，即所得模拟信号的电压值vj与输入的pwm信号的占空比m成正比例关系。

进一步地，基于脉冲宽度调制信号对应的周期不变的情况下，第一电阻r1值与电容值的乘积与脉冲宽度调制信号对应的幅值成反比。

在设置积分电路102时，由于需满足第一电阻r1对应的第一电阻r1值r与电容对应的电容值c的乘积大于等于脉冲宽度调制信号对应的周期t。而当pwm信号的周期t不变时，若增加pwm信号的幅度值a，则需对应降低第一电阻r1对应的第一电阻值r与第一电容c1对应的电容值c，以满足需要。

实施例三

如图1和图2所示，本发明的一个实施例中，照明系统100包括：脉冲宽度调制信号产生电路108、积分电路102、驱动电路104和光源106。其中，脉冲宽度调制信号产生电路108接入积分电路102的输入端，脉冲宽度调制信号产生电路108用于产生脉冲宽度调制信号。

在该实施例中，照明系统中设置有脉冲宽度调制信号产生电路108，用于根据上位机、控制器等设备发出的调光命令生成对应的脉冲宽度调制信号。具体地，脉冲宽度调制信号产生电路108的输出端与积分电路102的输入端相连接，将生成的脉冲宽度调制信号传递至积分电路102，以通过积分电路102生成用于控制驱动电路104的模拟信号。

可选地，脉冲宽度调制信号产生电路108与控制器(mcu，microcontrollerunit)相连接，根据mcu生成的亮度调节指令改变pwm信号的占空比。

可选地，脉冲宽度调制信号产生电路108与通讯单元相连接，根据通信单元接收到的亮度调节指令改变pwm信号的占空比。其中，通信单元可以是蓝牙单元、wi-fi单元(wi-fi联盟创建的基于ieee802.11标准的无线局域网技术)、射频单元中的一种或多种。

实施例四

如图1和图2所示，本发明的一个实施例中，照明系统100包括：脉冲宽度调制信号产生电路108、积分电路102、驱动电路104、滤波电路110和光源106。其中，滤波电路110与驱动电路104的输出端和光源106相连接，滤波电路110用于滤除驱动电路104输出的电信号中的波纹，以及在驱动电路104的输出截止的情况下为光源106供电。

在该实施例中，照明系统100还设置有滤波电路110，滤波电路110将驱动电路104输出的用于驱动光源106发光的电信号中的波纹滤除，进而使得光源106的驱动信号更加稳定。同时，滤波电路110还可以在驱动电路104输出截止时放电，以为光源106提供电能，避免光源106在驱动电路104输出截止时立即停止发光或大幅降低亮度，进一步提高光源106照明亮度的稳定性。

具体地，滤波电路110包括：第二电容c2，第二电容c2为电解电容，第二电容c2的正极与光源106的正极相连接，第二电容c2的负极与光源106的负极相连接。

照明系统还包括：第二电阻，滤波电路110通过第二电阻与光源106相连接。

滤波电路110通过第二电阻与光源106相连接，第二电阻可以消耗滤波电路110放电时产生的过电流，以保护光源106不会被过电流损毁。

其中，第二电容c2选用电解电容，且第二电容c2的正极与光源106的正极相连接，第二电容c2的负极与光源106的负极相连接。在驱动电路104正常输出时，驱动电路104输出的电信号一方面为光源106提供电能以使光源106发光，另一方面为第二电容c2充能，以使第二电容c2积聚能量。在驱动电路104输出截止时，第二电容c2开始放电以为光源106提供电能，避免光源106在驱动电路104输出截止时立即停止发光或大幅降低亮度，进一步提高光源106照明亮度的稳定性。

实施例五

如图1和图2所示，本发明的一个实施例中，照明系统100包括：积分电路102、分压电路112、驱动电路104、滤波电路110和光源106。其中，分压电路112的两端分别与积分电路102和驱动电路104相连接。

具体地，分压电路112包括第三电阻r2和与第三电阻r2并联的第四电阻r3。

在该实施例中，照明系统还包括分压电路112，分压电路112连接与积分电路102和驱动电路104之间，用于对积分电路102输出的模拟信号进行分压，一方面避免模拟信号电压过高损坏驱动电路104，另一方面可提高控制精度。

可选地，分压电路112为电阻分压电路，具体包括相互并联的第三电阻r2和第四电阻r3。通过第三电阻r2和第四电阻r3对积分电路102输出的模拟信号进行分压。

实施例六

如图2和图4所示，本发明的一个实施例中，照明系统100包括：积分电路102、分压电路112、驱动电路104、滤波电路110和光源106。照明系统工作时，通过脉冲宽度调制信号产生电路108根据调光信号输出用于调光的pwm信号，积分电路102对pwm信号进行积分处理后输出与pwm信号对应的模拟信号。驱动电路104中的驱动芯片接收模拟信号并进行比较输出，最终输出驱动信号，驱动信号经滤波电路110滤波后作用于光源106，此时光源106在驱动信号的作用下导通发光。该实施例中，通过采用简单的积分电路102将pwm信号调整成模拟信号后给驱动芯片实现智能调光，再通过滤波电路110减少纹波输出，有机结合的方式解决了台灯频闪问题。

进一步地，驱动电路104连接供电电源vin与积分电路102，输出电压为vo,电流为io给滤波电路110，驱动电路104将供电电源vin的幅度从vin提高至vo，并控制输出电流io；io随积分电路输出的模拟信号vj的增大而增大，模拟信号vj随pwm信号的占空比的增大而增大；例如，pwm信号的周期t不变，幅度值a不变，rc不变，占空比m增大，则vj增大，驱动电路输出电流io增大，源亮度增加，反之，驱动电路输出电流io降低，光源亮度降低；当占空比m增大到100％时，输出vj到达最大；当占空比m增大到0％时，输出vj到达最小，通过将pwm信号转换为模拟信号实现对光源的控制，使得输出电流更稳定，控制更精准，进而改善光源频闪的问题。

进一步地，滤波电路110一方面连接驱动电路104的输出端，另一方面通过电阻连接光源106。

(1)当驱动电路104输出截止时，滤波电路110给光源106放电，光源106不会因为驱动电路104的输出截止而出现电压降低而发生亮度改变的情况发生。

(2)当驱动电路104输出导通时，驱动电路104输出稳定的电压vo与电流io给光源106，光源不会因为电压vo与电流io的不稳定出现频闪。

(3)通过改变pwm信号的占空比m来改变输出电流io，从而改变光源的亮度；当占空比m增大，输出电流io增大，光源的亮度增大，进而实现了对光源频闪问题的有效调节。

在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。