一种发光控制装置、及使用该发光控制装置的发光系统和控制方法_4

文档序号:9671604阅读:来源:国知局
50%占空比的PWM信号时,则Q输出在整个PWM刷新周期 保持为低电平。而D型触发器的所述NOT-Q输出与所述Q输出反相。
[0067]D型触发器Q输出的信号通过二极管D2,和从PWM色温控制输入信号连接过来的 Dl组成一个或口,该或口进行逻辑OR操作后提供输出,该或口的输出经过第一输出缓冲器 (缓冲器1)连接到高色温脉冲宽度控制信号输出端1。D型触发器的NOT-Q输出与PWM色 温控制输入信号通过另一个异或口G3经过第二输出缓冲器(缓冲器2)连接到低色温脉冲 宽度控制信号输出端2。
[006引 由此,结合W上的结构,当PWM色温控制信号(即,由源选择器所确定使用的外部 或内部的PWM色温控制信号)的占空比小于50%时,或口的输出(即第一脉冲宽度色温控 制信号)跟随该PWM色温控制信号而变化,而D型触发器的NOT-Q输出处于高电平,异或 口G3的输出(即第二脉冲宽度色温控制信号)也变成高电平信号;
[0069] 当PWM色温控制信号(即,由源选择器所确定使用的外部或内部的PWM色温控制 信号)的占空比大于50%时,或口的输出(即第一脉冲宽度色温控制信号)选用Q输出的 高电平信号,而D型触发器的NOT-Q输出处于低电平,异或口G3的输出(第二脉冲宽度色 温控制信号)跟随该PWM色温控制信号而变化。
[0070] 由此,在任何时候,两个脉冲宽度色温控制信号的其中一个会处于满度输出状态, 而另一个脉冲宽度色温控制信号则会控制在最大和最小输出状态之间。
[0071] 现在讨论PWM电压积分器。PWM电压积分器对输入的PWM调光控制信号(即,由源 选择器所确定使用的内部或外部的PWM调光控制信号)进行积分,产生与脉冲宽度成正比 的平稳的DC电压值,作为DC电平调光控制信号提供给可变输出恒流源104、106,W同时控 制高色温LED发光体和低色温LED发光体的调光亮度。PWM电压积分器的一个实施方式被 示出在附图2C中。本领域技术人员可W理解可W采用熟知的多种积分电路来实现对PWM 调光控制信号进行积分。
[0072] 在一种实施例中,如附图2C所示的,由源选择器所输出的PWM调光控制信号作为 输入,通过二极管Dl和电阻Rl的组合向电容Cl充电,当PWM调光控制信号是零电位时, 电容Cl对电阻R2放电,因此形成了电压积分电路,选择较长的R1/C1/R2时间常数,使得 电容Cl两端的电压与所输入的PWM调光控制信号的脉冲宽度成正比,脉冲宽度越长则电 压越高,脉冲宽度越短则电压越低。电容Cl的电压通过晶体管TRl、TR2被放大成0~IOV 的输出电压,并经电容C2平整波形后通过电阻R7连接到输出端子,输出为与脉冲宽度成正 比的平稳的DC电平调光控制信号。
[0073] 由此,通过电子控制器102,实现了基于外部输入不同方式的控制信号,基于可编 程的预设程序,产生预定W的脉冲宽度色温控制信号和DC电平调光控制信号。
[0074] 所述可编程的预设程序可W是出厂时预先设置在所述微型控制单元中的。并且, 可W根据不同的实施情况的需要进行编程修改或升级。
[0075] W下将基于不同的用户外部输入控制信号的实现方式,来阐述本申请的不同的实 施结构。
[0076] 连施结构I
[0077] 图3示出了根据本申请的一个实施例的第一种具体实施结构。图3中与图1相同 或相似的部件将采用相同的名称和附图标记,并在此不再累述。
[0078] 图3采用的用户外部输入为墙面开关。墙面开关是本领域的常用控制装置之一, 可W在通(ON)和断(OFF)之间切换。墙面开关可W提供交流电AC形式的主电源输入。图 3中包括AC-DC电源变换器,禪合至墙面开关,用于将输入的主电源输入(AC电流)转换为 DC输入提供给电子控制器102。同时,基于用户对墙面开关的0N/0FF状态的切换(例如, 从通ON切换到断OFF,随后又切换到通0脚,AC-DC电源变换器基于所述墙面开关的通/断 状态的切换,生成主开关检测输入信号,提供给电子控制器102中的MCU。此时,电子控制器 102的色温控制输入端和调光控制输入端被合并为一个,即用于接收该主开关检测信号。同 时,墙面开关也将主电源输入提供给高色温可变输出恒流源104和低色温可变输出恒流源 106。
[007引 由此,基于用户对墙面开关的0N/0FF的切换,提供了周期性的通/断形式(例如, ON-OFF-ON为一组,指示第一组预设状态)的控制输入,W主开关检测输入信号的形式指示MCU,MCU基于此,输出不同的内部PWM色温控制信号和内部PWM调光控制信号给PWM源选 择器。
[0080] 送里采用的是内部输入PWM色温控制信号的方式,则PWM源选择器被设置(例如, 出厂设置,或安装现场设置)为选择内部输入的PWM格式的色温和调光控制输入信号,将 其提供给同步信号发生器、PWM至脉冲宽度处理单元和PWM电压积分器。如前所述的,同步 信号发生器提供50%占空比的PWM同步信号(也可W不使用同步信号发生器而直接改由 MCU来输出50%占空比的PWM同步信号),而PWM至脉冲宽度处理单元基于该50%占空比 的PWM同步信号和所输入的PWM格式的色温输入控制信号,产生相应的脉冲宽度控制信号, PWM电压积分器产生与脉冲宽度成正比的平稳的DC调光控制信号,两者一并提供给可变输 出恒流源104、106,可变输出恒流源104、106进而输出不同的DC电流输出至高色温LED发 光体和低色温LED发光体。
[0081] 下表I示出了控制状态和输出的关系示例:
[0082]表 1
[0083]
[0084] 举例而言,当主开关断开时,无输出,当主开关接合时,组合色温输出为4500K, 组合亮度输出为满度,当主开关通断通一次时,组合色温输出为6500K,组合亮度输出为 50%,当主开关通断通二次时,组合色温输出为3000K,组合亮度输出为50%。当主开关通 断通H次时,组合色温输出为2000K,组合亮度输出为25%。
[00巧]连施结构II
[0086] 图4示出了根据本申请的一个实施例的第二种具体实施结构。图4中与图1相同 或相似的部件将采用相同的名称和附图标记,并在此不再累述。
[0087] 图4采用的用户外部输入为旋钮式的信号输入。旋钮可W设置在墙面上(如图所 示),或是采用数字输入的方式(直接面板输入等,未示出)。W此方式,可W直接将电压格 式(例如,0-10V)的色温控制输入和调光控制输入提供给电子控制器102,此时,电子控制 器102的色温控制输入端和调光控制输入端即分别禪合至DC电压格式的色温控制输入和 调光控制输入。并进一步提供给图2中的MCU。图4中包括AC-DC电源变换器,禪合至主电 源输入,用于将输入的主电源输入转换为DC输入提供给电子控制器102。同时,图4中额外 提供了主电源输入给可变输出恒流源104、106。
[008引图2中的MCU基于O-IOV的信号,产生相应的内部PWM色温控制信号和内部PWM调光控制信号提供给PWM源选择器。送里同样采用的是内部方式,则PWM源选择器被设置 (例如,出厂设置,或安装现场设置)为选择内部输入的PWM格式的色温和调光控制输入信 号,将其提供给同步信号发生器、PWM至脉冲宽度处理单元和PWM电压积分器。如前所述的, 同步信号发生器提供50%占空比的PWM同步信号(也可W不使用同步信号发生器而直接 改由MCU来输出50%占空比的PWM同步信号),而PWM至脉冲宽度处理单元基于该50%占 空比的PWM同步信号和所输入的PWM格式的色温输入控制信号,产生相应的脉冲宽度控制 信号,PWM电压积分器产生与脉冲宽度成正比的平稳的DC调光控制信号,两者一并提供给 可变输出恒流源104、106,可变输出恒流源104、106进而输出不同的DC电流输出至高色温 LED发光体和低色温LED发光体。
[0089] 下表2示出了控制状态和输出的关系示例:
[0090]表 2
[0091]
[009引 由于色温控制输入和调光控制输入采用O-IOV的DC电压电平的格式,因此可W提 供更为细腻的输出分级。例如,当调光控制输入为OV时,认为是没有亮度输出,因此无论 色温控制输入为多少,均不输出。在另一种控制情况下,当色温控制输入为7V,调光控制输 入为5V时,组合色温输出为高色温巧500K),但由于调光控制输入为5V(即,认为是用户需 要一半光亮度),则高色温LED发光体和低色温LED发光体均输出的是暗光(调暗输出)。 当调光控制输入为IOV时,认为是用户需要全光亮度,则根据色温控制输入的级别(3V、5V、 7VU0V)来分别控制高色温LED发光体和低色温LED发光体输出暗光或是亮光。
[0093]连施结构III
[0094] 图5示出了根据本申请的一个实施例的第H种具体实施结构。图5中与图1相同 或相似的部件将采用相同的名称和附图标记,并在此不再累述。
[0095] 图5采用的用户外部输入为无线方式的信号输入。用户可W通过智能手机、遥控 器、远程计算机等控制设备无线地向电子控制器102提供色温控制输入信号和调光控制输 入信号,图5的系统进一步提供了无线天线用于接收无线方式的控制输入信号,并包括有 禪合到无线天线和电子控制器102的无线模块。无线模块对接收到的控制输入信号进行处 理和识别,产生PWM格式的色温和调光控制输入信号提供给电子控制器102。电子控制器 102的色温控制输入端和调光控制输入端此时分别禪合至无线模块,接收上述PWM格式的 色温和调光控制输入信号,并进一步绕过图2中的MCU,作为外部输入的PWM格式的色温和 调光控制输入信号直接提供给PWM源选择器。PWM格式的控制输入信号可W用占空比来指 示用户期望的色温和调光。同样,图5中包括AC-DC电源变换器,禪合至主电源输入,用于 将输入的主电源输入转换为DC输入提供给电子控制器102和无线模块。图5中额外提供 了主电源输入给可变输出恒流源104、106。
[0096] 在图5的实施结构中,由于绕过了MCU,PWM源选择器将被设置(例如,出厂设置, 或安装现场设置)为选择外部输入的PWM格式的色温和调光控制输入信号,将其提供给同 步信号发生器、PWM至脉冲宽度处理单元和PWM电压积分器。如前所述的,同步信号发生 器提供50%占空比的PWM同步信号,而PWM至脉冲宽度处理单元基于该50%占空比的PWM同步信号和所输入的PWM格式的色温输入控制信号,产生相应的脉冲宽度控制信号,PWM电 压积分器产生与脉冲宽度成正比的平稳的DC控制信号,两者一并提供给可变输出恒流源 104、106,可变输出恒流源104U06进而输出不同的DC电流输出至高色温LED发光体和低 色温LED发光体。
[0097] 下表3示出了控制状态和输出的关系示例:
[0098] 表 3
[0100]色温控制输入和调光控制输入采用无线信号的格式,可W采用PWM信号的占空比 的百分率来作为控制标识。送时,具体的程序可W与实施方式II的表2相同,只是采用PWM 信号的百分比信号来取代了电压电平格式的信号。例如,对应于表2中DC色温控制输入为 7V,DC调光控制输入为5V,组合色温输出为高色温巧500K)的情况,在此使用的PWM色温控 制输入为70%占空比,调光控制输入为50%占空比,组合色温输出仍然为高色温巧500K)。 其他情况在此不一一累述。
[0101]连施结构IV
[0102] 图6示出了根据本申请的一个实施例的第四种具体实施结构。图6中与图1相同 或相似的部件将采用相同的名称和附图标记,并在此不再累述。
[0103] 图6采用的基本原理与图5相同。区别在于,图6的无线模块进一步具有MCU功 能,其包括有带有实时时钟的微处理器。该微处理器通过无线天线与用户的控制设备(智 能手机、遥控器、远程计算机、等)进行通信,获取用户基于时间的控制表。该控制表可W是 用户在控制设备上自定义的用于规定在每天的不同的特定时间点时需要采取的色温和调 光控制要求,并通过无线信号发送给无线模块。在获取了控制表后,无线模块的微处理器就 存储该控制表,并根据控制表中的要求,在特定时间点到达时输出相应的色温控制输入信 号和调光控制输入信号(同样是PWM格式)至电子控制器102。同样,图6中包括AC-DC电 源变换器,禪合至主电源输入,用于将输入的主电源输入转换为DC输入提供给
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