一种调光调色及调光深度优化的LED灯具电路及方法与流程

本发明涉及led灯调节，尤其涉及一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路及方法。

背景技术：

1、目前随着led芯片技术普及，其成本越来越低，但是作为led家用灯具来说市场需求还是很大的。现阶段限制led灯具普及的就是价格和单一的功能，其根本原因在于筒灯生产库存场地成本和差异性备料成本很高，导致不能够大批量统一生产。多组灯被不同的调光器控制时，每个调光器的最小导通角不一样，导致多组灯最低亮度时的色温不准确。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“一种智能深度调光调色的led电源控制器控制电路”，其公告号：cn114071829a，公开了包括主控模块及分别与所述主控模块连接的直流供电模块、灵动开关模块、暖白光恒流驱动模块、冷白光恒流驱动模块及调光模块，所述调光模块分别与所述暖白光恒流驱动模块及冷白光恒流驱动模块连接，所述主控模块包括主控芯片u1，所述直流供电模块包括芯片u2，所述灵动开关模块包括芯片u3、光耦u4与稳压二极管zd1，所述调光模块包括poms管q1与noms管q2，但是没有考虑到调光及色温调节的同时色温不准确调光深度不合理的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中同时调光调色时色温不准确、调光深度不合理的问题，本发明提供一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路及方法，实现不同的led或者阻性负载的电流平衡，以实现亮度变化同时色温变化，同时获得更低调光深度消除台阶感。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，包括：输出电流采样电阻，其高端电压根据运放+端检测对应电流的变化来进行对应电流调节响应；输出电流采样电阻两端连接有pwm子电路；pwm子电路采集输出电流采样电阻两端的电压模拟信号并输出pwm信号；pwm子电路连接有根据pwm信号改变电流的调节子电路。通过采集模拟电压信号给到mcu输出对应逻辑的pwm，使得dimming最低亮度下有定向分配主电路电流，高精度跟随调节，辅助亮度下降到最低。

4、作为优选的，pwm子电路包括依次连接的mcu模块和检测输出电流采样电阻压降的dtw逻辑模块，mcu模块包括依次连接的供电转换子模块和转换压降为pwm信号的mcu逻辑子模块，mcu逻辑子模块与dtw逻辑模块连接；mcu逻辑子模块还连接有dtw选择模块。mcu模块接收电压模拟信号并转换为pwm信号；dtw选择模块包括外部开关拨码开关及电路，通过拨码开关与电阻连接实现不同电压选择给到mcu；dtw逻辑模块检测压降并通过运放同步放大，提高mcu检测精度及加宽电压采样步进。

5、作为优选的，调节子电路包括与mcu逻辑子模块连接的dtw驱动器模块；与mcu逻辑子模块连接的调光深度驱动模块；dtw驱动器模块连接有5cct驱动器模块。调光深度驱动模块接收pwm信号并根据pwm信号控制导通比例来降低对应led调光深度；dtw驱动器模块接收pwm信号并根据pwm信号控制色温；5cct驱动器模块接收pwm信号并根据pwm信号控制亮度。

6、作为优选的，所述的mcu模块之前还连接有依次布置的一次侧模块和输出恒流电源的的二次侧模块，所述的一次侧模块还连接有供电输入的前端模块，二次侧模块与mcu模块连接。前端模块包括led调光电源的高压输入和emi电路；一次侧包括ic和变压器等电路；二次侧包括输出整流和滤波等电路。

7、作为优选的，所述的dtw逻辑模块包括单运放器us2，单运放器us2的+端信号从输出电流采样电阻引入，+端设有并联的限流电阻rs10和噪声电容c4；包括连接稳压源和噪声电容cs5的vcc端，连接限流电阻rt1和mcu逻辑子模块的输出端；包括-端，连接有并联的分压电阻rs18和分压电阻rs12，定制输出电压放大倍数。实现检测输出电流采样电阻两端的压降，并通过运放进行n倍同步放大给到mcu，提高mcu检测精度及加宽电压采样步进。

8、作为优选的，所述的定制输出电压放大倍数包括，根据led参数，确定dtw状态档输出电流在i≤iomax*n％状态下开始运放，10≤n≤15，确定对应的输出电压放大倍数。此时达到调光器配合这个电源工作时最低亮度，并对输出电流进行分流，实现不影响色温和亮度降低调光深度。

9、一种调光调色及调光深度优化的方法，适用于任一项实施例所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，包括如下步骤；采集输出电流采样电阻两端压降；将压降从大到小根据单片机的最小识别值分为m段；将调温区间根据m段压降对应的电流变化进行多次调温调光；根据m段压降对应的电流变化中电流最小值降低调光深度。

10、作为优选的，所述的降低调光深度时，以所述电流最小值作为调节中心设定调节范围，当输出电流达到调节范围时进行分流，并确定此时的调光状态定占比。实现不影响色温并降低调光深度。

11、作为优选的，所述的多次调温时，确定led色点打靶图，根据led色点打靶图中的色点x坐标和色点y坐标确定cct。其中，cct＝-437*n^3+3601*n^2-6831*n+5517，n＝(x-0.3320)/(y-0.1858)，确定目标色温对应的色点，根据色点确定调节色温。

12、作为优选的，所述的降低调光深度包括，设有依次增大的第一阈值和第二阈值，小于第一阈值的第三阈值；固定时间长度内，有检测结果大于第二阈值，多次有检测结果在第一阈值和第三阈值内，且无与第三阈值相同的检测结果时，开启调光深度驱动模块。led在低亮情况下，没有明显的台阶感。

13、本发明具有如下优点：

14、(1)通过采集模拟电压信号给到mcu输出对应逻辑的pwm，使得dimming最低亮度下有定向分配主电路电流，高精度跟随调节，辅助亮度下降到最低，以实现亮度变化同时色温变化，同时获得更低调光深度消除台阶感；(2)实现了灯具多种工作模式切换，以满足一个灯具具备更多的客户需求，减少灯具的sku和仓储困难；(3)本电路可以修正调光深度，使得调光深度由之前的10-15％降至1-5％对于用户需要更低的调光深度的产品以满足应用要求。

技术特征：

1.一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，包括：输出电流采样电阻，其高端电压根据运放+端检测对应电流的变化来进行对应电流调节响应；输出电流采样电阻两端连接有pwm子电路；pwm子电路采集输出电流采样电阻两端的电压模拟信号并输出pwm信号；pwm子电路连接有根据pwm信号改变电流的调节子电路。

2.根据权利要求1所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，pwm

3.根据权利要求2所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，调节子电路包括与mcu逻辑子模块连接的dtw驱动器模块；与mcu逻辑子模块连接的调光深度驱动模块；dtw驱动器模块连接有5cct驱动器模块。

4.根据权利要求2或3所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，所述的mcu模块之前还连接有依次布置的一次侧模块和输出恒流电源的的二次侧模块，所述的一次侧模块还连接有供电输入的前端模块，二次侧模块与mcu模块连接。

5.根据权利要求2所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，所述的dtw逻辑模块包括单运放器us2，单运放器us2的+端信号从输出电流采样电阻引入，+端设有并联的限流电阻rs10和噪声电容c4；包括连接稳压源和噪声电容cs5的vcc端，连接限流电阻rt1和mcu逻辑子模块的输出端；包括-端，连接有并联的分压电阻rs18和分压电阻rs12，定制输出电压放大倍数。

6.根据权利要求5所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，所述的定制输出电压放大倍数包括，根据led参数，确定dtw状态档输出电流在i≤iomax*n％状态下开始运放，10≤n≤15，确定对应的输出电压放大倍数。

7.一种调光调色及调光深度优化的方法，适用于如权利要求1至6任一项所述的一种调光调色及调光深度优化的led灯具电路，其特征在于，包括如下步骤；采集输出电流采样电阻两端压降；将压降从大到小根据单片机的最小识别值分为m段；根据m段压降对应的电流变化进行多次调温调光；根据m段压降对应的电流变化中电流最小值降低调光深度。

8.根据权利要求7所述的一种调光调色及调光深度优化的方法，其特征在于，所述的降低调光深度时，以所述电流最小值作为调节中心设定调节范围，当输出电流达到调节范围时进行分流，并确定此时的调光状态定占比。

9.根据权利要求7所述的一种调光调色及调光深度优化的方法，其特征在于，所述的多次调温时，确定led色点打靶图，根据led色点打靶图中的色点x坐标和色点y坐标确定cct。

10.根据权利要求8或9所述的一种调光调色及调光深度优化的方法，其特征在于，所述的降低调光深度设有启动判断，包括依次增大的第一阈值和第二阈值，小于第一阈值的第三阈值；固定时间长度内，有检测电压结果大于第二阈值，多次有检测电压结果在第一阈值和第三阈值内，且无与第三阈值相同的检测结果时，开启调光深度驱动模块。

技术总结
本发明公开了一种调光调色及调光深度优化的LED灯具电路及方法，包括：输出电流采样电阻，其高端电压根据运放+端检测对应电流的变化来进行对应电流调节响应；输出电流采样电阻两端连接有PWM子电路；PWM子电路采集输出电流采样电阻两端的电压模拟信号并输出PWM信号；PWM子电路连接有根据PWM信号改变电流的调节子电路；通过采集模拟电压信号给到mcu输出对应逻辑的PWM，使得Dimming最低亮度下有定向分配主电路电流，高精度跟随调节，辅助亮度下降到最低，以实现亮度变化同时色温变化，同时获得更低调光深度消除台阶感；可以使得调光深度由之前的10‑15%降至1‑5%，对于用户需要更低的调光深度的产品以满足应用要求。

技术研发人员：李文龙
受保护的技术使用者：江西凯耀照明有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21