一種pwm調(diào)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種PWM調(diào)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED的快速技術(shù)的發(fā)展，越來越多的LED光源取代了傳統(tǒng)的光源。眾所周知，LED作為光源具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，易調(diào)光調(diào)色是LED的最大優(yōu)點(diǎn)之一。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能家居的發(fā)展和推廣，對(duì)光源調(diào)光需求越來越多，且對(duì)調(diào)光的質(zhì)量要求也越來越高。所以LED的調(diào)光技術(shù)需要不斷進(jìn)步，才能發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，順應(yīng)智能家居的發(fā)展大潮。
[0003]目前，最常用的LED調(diào)光方式為PWM調(diào)光，其原理是是利用PWM信號(hào)對(duì)Buck/Boost型開關(guān)電源電路進(jìn)行控制，根據(jù)PWM信號(hào)的占空比值，輸出對(duì)應(yīng)的電壓電流值。如圖1所示Buck/Boost型開關(guān)電源的開關(guān)頻率較高，一般在數(shù)十Khz到數(shù)百Khz之間。PWM的頻率一般在幾百到幾Khz之間，通過PWM電平的High/Low來控制開關(guān)電源基波的電流開啟/關(guān)斷。PWM信號(hào)的周期一般為開關(guān)電源電路周期的整數(shù)倍，因?yàn)?，如圖1所示PWM脈寬PWM HIGH時(shí)間增加的部分At如果正好位于開關(guān)電源電路一個(gè)周期內(nèi)的LOW時(shí)，這樣PWM脈寬的增加對(duì)于輸出電流來說就是無效的，后端輸出給LED的電流無變化，不能起到實(shí)際的調(diào)光作用。而且考慮到兩個(gè)信號(hào)的同步問題，因此在現(xiàn)有的PWM控制方案中PWM的有效調(diào)光等級(jí)等于開關(guān)電源電路頻率fb除以PWM頻率f p (Leff=fb/fp)。
[0004]通常照明設(shè)備內(nèi)的調(diào)光控制電路和調(diào)光界面是對(duì)應(yīng)的，如，墻面上的分檔位的調(diào)光開關(guān)，其調(diào)光等級(jí)和PWM信號(hào)的頻率相匹配，但是，隨著人們對(duì)光環(huán)境的要求越來越高，大家普遍認(rèn)識(shí)到當(dāng)PWM頻率低時(shí)，LED光源容易出現(xiàn)頻閃，用攝像設(shè)備對(duì)LED光源拍攝時(shí)，會(huì)看到明顯的波紋?，F(xiàn)在很多照明設(shè)備都通過提高PWM頻率來改善這一狀態(tài)，而改變頻率后的照明設(shè)備就和原有的調(diào)光開關(guān)無法匹配，如果要重新安裝相應(yīng)的調(diào)光開關(guān)十分麻煩，也會(huì)增加客戶的費(fèi)用支出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題，提供一種可以兼容高調(diào)光等級(jí)調(diào)光開關(guān)的PWM調(diào)光裝置。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述功能，所采用的技術(shù)方案是提供一種PWM調(diào)光裝置，包括:
[0007]調(diào)光信號(hào)接口電路，接收調(diào)光信號(hào)；
[0008]驅(qū)動(dòng)電路，輸出驅(qū)動(dòng)電壓或驅(qū)動(dòng)電流，其工作周期為Td;
[0009]驅(qū)動(dòng)電源輸出接口電路，連接負(fù)載；
[0010]控制電路，所述控制電路從所述調(diào)光信號(hào)接口電路接收所述調(diào)光信號(hào)，生成PWM信號(hào)，輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述控制電路采用前述的PWM調(diào)光方法生成PWM信號(hào)，所述控制電路包括運(yùn)算模塊和PWM信號(hào)執(zhí)行模塊，所述運(yùn)算模塊根據(jù)所述調(diào)光信號(hào)計(jì)算PWM信號(hào)特征值，所述PWM信號(hào)執(zhí)行模塊根據(jù)所述PWM信號(hào)特征值生成控制信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路。
[0011]優(yōu)選的，所述控制電路包括:
[0012]運(yùn)算模塊從所述調(diào)光信號(hào)接口電路接收所述調(diào)光信號(hào)，并根據(jù)所述調(diào)光信號(hào)計(jì)算PWM信號(hào)特征值，發(fā)出調(diào)光命令；
[0013]頻率控制模塊接收所述運(yùn)算模塊發(fā)出的調(diào)光命令，計(jì)算并輸出頻率信號(hào)；
[0014]PWM信號(hào)發(fā)生器接收所述運(yùn)算模塊計(jì)算獲得的PWM信號(hào)特征值和所述頻率控制模塊輸出的頻率信號(hào)，生成所述PWM信號(hào)，輸出至所述驅(qū)動(dòng)電路。
[0015]優(yōu)選的，所述頻率控制模塊包括頻率發(fā)生器，所述頻率發(fā)生器根據(jù)所述調(diào)光命令，在不同的時(shí)間發(fā)出不同的頻率信號(hào)值，所述頻率信號(hào)值為調(diào)光頻率fp或工作頻率fW。
[0016]優(yōu)選的，所述頻率控制模塊還包括頻率計(jì)算模塊，所述頻率計(jì)算模塊根據(jù)所述調(diào)光命令計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)的頻率信號(hào)值，并控制所述頻率發(fā)生器在指定時(shí)間發(fā)出和所述指定時(shí)間相對(duì)應(yīng)的頻率信號(hào)值。
[0017]優(yōu)選的，所述頻率計(jì)算模塊還包括一定時(shí)器。
[0018]優(yōu)選的，所述控制電路還包括一存儲(chǔ)單元，用以存放所述PWM信號(hào)特征值。
[0019]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)電路為開關(guān)型電路。
[0020]優(yōu)選的，所述PWM信號(hào)特征值為脈寬值或占空比值。
[0021]本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案在PWM調(diào)光進(jìn)行時(shí)和照明設(shè)備正常工作時(shí)采用不同的PWM頻率，使其可以兼容調(diào)光等級(jí)不同的調(diào)光開關(guān)，而在正常工作時(shí)可以有效避免頻閃發(fā)生，同時(shí)可以獲得更為平順柔和的調(diào)光效果。
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有PWM調(diào)光方法的波形示意圖；
[0023]圖2是符合本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的PWM調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本實(shí)用新型PWM調(diào)光方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的一種PWM調(diào)光方法、PWM調(diào)光裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]請(qǐng)參考圖2，圖2所示是本實(shí)用新型提出的一種PWM調(diào)光裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該P(yáng)WM調(diào)光裝置包括調(diào)光信號(hào)接口電路1、控制電路2、驅(qū)動(dòng)電路3、驅(qū)動(dòng)電路輸出接口電路4。調(diào)光信號(hào)接口電路I接收外部傳來的調(diào)光控制信號(hào)并傳送給控制電路2，由控制電路2對(duì)調(diào)光控制信號(hào)做解析，并產(chǎn)生控制信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)電路3。調(diào)光控制信號(hào)由各類和用戶交互的界面產(chǎn)生，交互的界面可以是旋轉(zhuǎn)式的開關(guān)、分檔位的按鈕、遙控器或者手持移動(dòng)設(shè)備，而控制信號(hào)是由和調(diào)光控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的特定占空比的PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路3依據(jù)PWM信號(hào)的占空比值輸出對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電壓電流值，并由驅(qū)動(dòng)電源輸出接口電路4輸出給相應(yīng)的光源。在本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路3為Buck/Boost型開關(guān)電源電路。控制電路2可以由一些分離元件搭建而成也可以由一個(gè)MCU來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然一個(gè)完整的調(diào)光裝置還會(huì)包括電源、AC/DC電路等(圖2中未示出)，這個(gè)可以根據(jù)實(shí)際實(shí)用情況作相應(yīng)的配置。
[0027]本實(shí)用新型和現(xiàn)有調(diào)光系統(tǒng)的主要區(qū)別在于控制電路的處理方法。在現(xiàn)有的PWM調(diào)光裝置中，一般控制電路通過對(duì)外部調(diào)光控制信號(hào)的運(yùn)算獲得PWM占空比值，PWM信號(hào)發(fā)生器根據(jù)這個(gè)占空比輸出PWM信號(hào)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。這樣的調(diào)光方法在用戶界面的調(diào)光等級(jí)和PWM信號(hào)頻率相匹配的情況下是完全沒有問題，但是當(dāng)用戶界面的調(diào)光等級(jí)大于可實(shí)現(xiàn)的調(diào)光等級(jí)，即大于驅(qū)動(dòng)電路頻率fb和PWM頻率f p的商(L eff=fb/fp),系統(tǒng)就無法順利實(shí)現(xiàn)調(diào)光。而本實(shí)用新型的解決方法是在調(diào)光階段和正常工作階段采用不同的PWM頻率，本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路頻率fb為10khz，通過事先的測(cè)試，確定照明設(shè)備正常工作時(shí)的PWM頻率，即工作頻率fw為4khz，在此PWM頻率下，光源的頻閃、拍攝波紋的效果可以滿足客戶的使用需求，而在調(diào)光進(jìn)行時(shí)，根據(jù)所用戶交互界面的調(diào)光等級(jí)來確定PWM頻率即調(diào)光頻率fp，因?yàn)檎{(diào)光等級(jí)Leff =fb/fp，這里我們的Leff值為200，這樣f p就等于500hz。在本實(shí)施例中是為了在工作時(shí)采用較高的頻率避免頻閃，因此工作頻率fw大于調(diào)光頻率fp。為了實(shí)現(xiàn)這樣的方案，控制電路的結(jié)構(gòu)也必須要作相應(yīng)的改進(jìn)，首先控制電路中必須要有一個(gè)運(yùn)算模塊21，該運(yùn)算模塊21輸入為調(diào)光控制信號(hào)，輸出為一個(gè)控制信號(hào)周期中各PWM信號(hào)的特征值以及調(diào)光命令。這個(gè)PWM信號(hào)特征值可以表示為PWM信號(hào)的占空比，也可以表示成為PWM信號(hào)的脈寬。控制電路2中還包括一個(gè)頻率控制模塊23，該頻率控制模塊23根據(jù)運(yùn)算模塊21發(fā)出的調(diào)光命令，計(jì)算并輸出頻率信號(hào)。另外控制電路2中還有一個(gè)PWM信號(hào)發(fā)生器24，PWM信號(hào)發(fā)生器24接收所述運(yùn)算模塊21計(jì)算獲得的PWM信號(hào)特征值和頻率控制模塊23輸出的頻率信號(hào)，生成相應(yīng)頻率及脈寬的PWM信號(hào)，輸出至驅(qū)動(dòng)電路3。運(yùn)算模塊21可以在每一個(gè)PWM信號(hào)周期向PWM信號(hào)發(fā)生器24輸出相應(yīng)的PWM信號(hào)特征值，但是這樣顯然不夠經(jīng)濟(jì)，因此在本實(shí)施例中，還包括一個(gè)存儲(chǔ)單元22，運(yùn)算模塊21僅在檢測(cè)到調(diào)光控制信號(hào)發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行一次運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果寫入存儲(chǔ)單元22，所述存儲(chǔ)單元22可以是一個(gè)硬件存儲(chǔ)設(shè)備，也可以通過數(shù)組、棧、隊(duì)列等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
[0028]在頻率控制模塊23中包括頻率信號(hào)發(fā)生器2301，頻率信號(hào)發(fā)