灯具及其控制方法与流程

本技术涉及灯具调光，具体涉及一种灯具及其控制方法。

背景技术：

1、在互联网迭代的浪潮中，直播行业崛起并成为一种新兴商业模式和娱乐方式。然而，在五光十色的娱乐直播环境中，我们常常会发现拍摄效果并不尽如人意。这一问题的根源在于现有的调光调色灯具使用的是脉冲宽度调制（pwm），这种调节方式意味着灯具会以肉眼无法察觉的速度快速闪烁。然而，摄像机在一定的曝光频率下能够捕捉到这种快速闪烁，从而导致画面出现闪烁问题。

2、为了解决这个问题，提高灯具的pwm频率（也称为刷新率）似乎是一个可行的解决方案。然而，现有技术的硬件性能有限，无法支持过高频率的刷新，反而导致肉眼可见的闪烁问题。

3、如图1所示，现有技术中的灯具中设置了恒流装置，恒流装置中设置有电感（l）。当pwm频率超过10khz时，通常会引发肉眼可见的闪烁问题。具体来说，如图2所示，灯具中的控制装置在0时刻发出第一个pwm调光信号（图中t1），在pwm调光信号处于高电平状态时，即，图2中ton时间段内，恒流装置中的电感开始充电，经过电感的电流稳定地升至设定的峰值电流，然后电流保持稳定状态。然而，在pwm调光信号处于低电平状态时，即，图2中toff时间段内，电感开始放电，由于pwm频率很高，toff时间非常短（小于0.01毫秒），电感还来不及完全放电，第二个pwm信号（图中t2）就已经到来了。这样的情况会导致电感在经过其的电流处于非零状态下继续充电，从而引发电流的不稳定（图中tbad时间段）。这样的过程不断重复，在第n个pwm调光信号中同样会出现电流不稳定的情况（图中tbad时间段）。因此，出现肉眼可见的灯光闪烁问题。换句话说，根据现有技术，如果提高灯具的刷新率，会导致更糟糕的结果，因为不顺滑的调光变化会使灯光在变化过程中出现明显的跳变。

4、因此，亟需研发一种新型的调光方案。

技术实现思路

1、本技术的一优势在于提供了一种灯具及其控制方法，其中，所述灯具的控制方法能够保证调光过程中电流的平稳变化，解决调光过程中出现的闪烁问题。

2、本技术的另一优势在于提供了一种灯具及其控制方法，其中，所述灯具的控制方法在应用于灯具的调光过程中时能够在保证高刷新率的同时避免闪烁。

3、本技术的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法，其中，所述灯具的控制方法能够避免前一个第一pwm信号结束后因恒流装置的电感放电不完全导致的电感残留电流流向光源，进而导致余辉、拖影问题。

4、本技术的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法，其中，所述灯具的控制方法能够实现高精度电流控制和高精度调光混色，进一步，能够使得摄像机拍摄到的灯具的灯光的效果更加逼真和自然。

5、本技术的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法，其中，所述灯具的控制方法采用低阻节能和低频待机方案，解决了续流待机功耗的问题，从而实现了节能高效的技术效果。

6、根据本技术的一个方面，提供了一种灯具，其包括：控制装置，所述控制装置用于生成使能信号；恒流装置，所述恒流装置连接于所述控制装置，并基于所述使能信号切换状态；光源，所述光源串联于所述恒流装置；以及续流装置，所述续流装置并联于所述光源，且连接于所述控制装置，所述续流装置用于基于所述控制装置输出的pwm信号进行状态切换；所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整，其中，当所述续流装置处于开启状态时，所述光源处于熄灭状态；当所述续流装置关闭状态时，所述光源处于发亮状态。

7、在根据本技术所述的灯具的一实施方式中，所述续流装置包括nmos器件。

8、在根据本技术所述的灯具的一实施方式中，所述恒流装置包括至少一电感，所述恒流装置的基础拓扑选自buck拓扑、boost拓扑、buck-boost拓扑中的一种。

9、在根据本技术所述的灯具的一实施方式中，所述灯具包括变频装置，所述变频装置连接于所述控制装置和所述恒流装置之间，所述变频装置包括三极管开关、rc充电电路和电压比较器，其中，所述rc充电电路的一端连接于所述光源的非接地端，所述电压比较器连接于所述rc充电电路的非接地端，用于比较负载电压和预设的参考电压，其中，所述负载电压为所述光源两端的电压或者所述续流装置两端的电压；所述三极管开关连接于所述充电电路，用于在其处于导通状态时对所述充电电路进行放电。

10、在根据本技术所述的灯具的一实施方式中，所述rc充电电路包括充电电容和第一电阻，所述充电电容串联于所述第一电阻；所述第一电阻具有第一电阻连接端和第二电阻连接端，所述充电电容具有第一电容连接端和第二电容连接端，所述第一电阻的第一电阻连接端连接于所述光源的非接地端，所述第一电阻的第二电阻连接端连接于所述充电电容的第一电容连接端，所述充电电容的第二电容连接端接地；所述三极管开关具有栅极、集电极和发射极，所述三极管开关的栅极连接于所述控制装置，所述三极管开关的集电极连接于所述充电电容的所述第一电容连接端，所述三极管开关的发射极接地；所述电压比较器具有正输入端、负输入端和输出端，所述电压比较器的正输入端连接于所述第一电阻的第二电阻连接端，所述电压比较器的负输入端用于获取参考电压，所述电压比较器的输出端连接于所述恒流装置的连接所述控制装置的一端。

11、在根据本技术所述的灯具的一实施方式中，所述恒流装置包括电流检测模块，所述电流检测模块用于检测流经所述恒流装置的电流。

12、根据本技术的另一方面，本技术提出了一种灯具的控制方法，其包括：通过控制装置生成使能信号，并通过所述使能信号控制恒流装置开启；通过所述控制装置生成pwm信号；以及基于所述pwm信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换，进而控制光源的状态。

13、在根据本技术所述的灯具的控制方法的一实施方式中，基于所述pwm信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换，包括：在所述pwm信号处于高电平时控制所述续流装置开启；和在所述pwm信号处于低电平时控制所述续流装置关闭。

14、在根据本技术所述的灯具的控制方法的一实施方式中，灯具的控制方法，包括：基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和rc充电电路的充放电。

15、在根据本技术所述的灯具的控制方法的一实施方式中，基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和rc充电电路的充放电，包括：基于负载电压和预设的参考电压的比较结果为所述负载电压达到所述预设的参考电压，控制所述变频装置的三极管开关导通，使得所述rc充电电路的充电电容放电并停止充电，直到所述恒流装置的电感充电结束；和在所述恒流装置的电感充电结束并开始放电时，控制所述三极管开关关闭，并控制所述恒流装置为所述rc充电电路的充电电容进行充电，直到所述负载电压达到所述预设的参考电压。

16、通过对随后的描述和附图的理解，本技术进一步的目的和优势将得以充分体现。

17、本技术的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。