抗抖动相控调光器无频闪控制方法技术

本发明专利技术提供一种抗抖动相控调光器无频闪控制器：在低通滤波的输出电压和LED驱动电源内的电流控制信号之间设置无抖动直流分量处理功能电路，包括如下功能块：瞬时低通滤波输出信号提取功能块、增量大小判定功能块、步进输出量改变功能块和最小输出量判定功能块；上述功能块依次信号相连，并带有相应模块之间的信号反馈。本发明专利技术还同时提供了利用上述控制器进行的抗抖动相控调光器无频闪控制方法。本发明专利技术技术是在对相控调光器输出的导通角整形为对应的脉宽PWM波形，并对这脉宽PWM波形进行对应的低通滤波直流分量Vin提取的基础上，增加对应的无抖动直流分量处理功能电路来有效地提取相控调光器的输出对应的无抖动直流分量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种兼容相控调光器无频闪控制方案。
技术介绍
在调光电源应用领域，有多种调光方法。其中相控调光方式是最为流行的。因为相控调光器它提供调光电源功率外还提供调光的信息。相对其他调光方案的实现成本要低的多。并且由于相控调光器已经流行十多年了，它与已有通用照明中使用的白炙灯能很好的兼容而占据了大部分的调光照明市场。相控调光器分前切和后切相控调光器。可控硅调光器是属于前切相控调光器；由IGBT或MOSFET构成的相控调光器是属于后切相控调光器。由相控调光器工作原理可知，当相控调光器不开通时，输入功率为零；当相控调光器开通时，输入功率是由LED驱动电源的输出功率决定的。在市电半周期中，由于输入功率是由相控调光器开通关断控制，LED调光电源的输出电流是带有10Hz或120Hz纹波的；这使得LED发出的光带有10Hz或120Hz的频闪。这10Hz或120Hz的频闪对人的身体健康是有影响的。为此希望相控调光电源的输出是一直流而使得LED输出光无频闪。为了达到相控调光电源的输出是一直流从而使得LED输出光无频闪，这需要将相控调光器输出的导通角整形为对应的脉宽PWM波形，并对这脉宽PWM波形进行对应的直流分量提取。由于相控调光器内部控制电路中元件的非对称性特点通常输出都带有一些抖动，对应的直流分量也会产生相应的抖动，因此不能仅仅经过低通滤波来获取无抖动的直流分量。如何来有效地提取相控调光器的输出对应的无抖动直流分量是人们期待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抗抖动相控调光器无频闪控制方法及相应的控制器。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种抗抖动相控调光器无频闪控制器:在低通滤波的输出电压和LED驱动电源内的电流控制信号之间设置无抖动直流分量处理功能电路(如图1所述)，所述无抖动直流分量处理功能电路包括如下功能块:瞬时低通滤波输出信号提取功能块、增量大小判定功能块、步进输出量改变功能块和最小输出量判定功能块；所述瞬时低通滤波输出信号提取功能块、增量大小判定功能块、步进输出量改变功能块和最小输出量判定功能块依次信号相连(并带有相应模块之间的信号反馈)。本专利技术还同时提供了利用上述控制器进行的抗抖动相控调光器无频闪控制方法:瞬时低通滤波输出信号提取功能块对低通滤波器输出电压Vin在其(瞬时低通滤波输出信号提取功能块I)使能信号Vsam为“I”电平条件下，在采样脉冲Ft的规定时刻进行提取及采样；在增量大小判定功能块中将瞬时低通滤波输出信号提取功能块的输出Va与输出Vb(为实际当前的无抖动直流分量处理功能电路的输出Vb)进行差值比较，即判定增量大小；如果这增量大于预定设定值(在增量大小判定功能块中设置该“预定设定值”)，增量大小判定功能块输出启动控制信号V0为“I”电平，从而启动步进输出量改变功能块将实际当前无抖动直流分量处理功能电路的输出Vb进行步进刷新；如果增量小于预定设定值，增量大小判定功能块输出启动控制信号Vo为“O”电平，不需要启动步进输出量改变功能块而维持实际当前无抖动直流分量处理功能电路的输出Vb ;当增量大小判定功能块输出启动控制信号Vo为“I”电平启动步进输出量改变功能块时，步进输出量改变功能块根据这增量(即，Va与Vb的差值)的正负，将改变实际输出量步进(为步进输出量改变功能块的输出)的增加或减少，并且其增加和减少的斜率是按预定的斜率(在步进输出量改变功能块中设置该“预定的斜率”)变化；当这实际输出量Vb步进刷新最终达到与瞬时低通滤波输出信号提取功能块输出量Va的差值小于预定误差值(在步进输出量改变功能块中设置该“预定误差值”)内时，步进输出量改变操作结束；在这步进输出量改变操作过程中，步进输出量改变功能块输出一一使能控制信号Vsam为“O”电平使得瞬时低通滤波输出信号提取功能块输出量保持不变；瞬时低通滤波输出信号提取功能块输出量Va只有当步进输出量改变操作结束之后，步进输出量改变功能块输出一一使能控制信号Vsam为“I”电平是在采样脉冲Ft到来时会使瞬时低通滤波输出信号提取功能块输出更新的前提条件之一(另一个前提条件是有采样脉冲Ft，即，上述2个前提条件必须同时具备才能使瞬时低通滤波输出信号提取功能块输出更新)；最小输出量判定功能块不断地监视步进输出量改变功能块的输出Vb ;当步进输出量改变功能块的输出Vb小于最小输出量判定功能块中最小阀值(在最小输出量判定功能块中设置该“最小阀值”)时，最小输出量判定功能块输出“O”电平；最小输出量判定功能块带有回差功能以保证最小输出量判定功能块输出电平VDr的确定。 作为本专利技术的抗抖动相控调光器无频闪控制方法的改进:由于无抖动直流分量处理功能电路操作特点，步进输出量改变功能块输出的实际直流控制量Vb只有当其与瞬时低通滤波输出信号提取功能块的输出量Va的差距超过预定差距(预定设定值)时，步进输出量改变功能块输出Vb才会刷新并以预定步进速度(预定的斜率)将实际输出量Vb刷新到瞬时低通滤波输出信号提取功能块的输出量Va ;显然只要瞬时低通滤波输出信号提取功能块的输出量Va与步进输出量改变功能块输出量Vb的差值小于预定差距(预定设定值)，虽然低通滤波输出信号提取功能块的输出量Va有变化，步进输出量改变功能块输出量Vb保持不变；这样可以保证步进输出量改变功能块输出量Vb能有效的抑制由于相控调光器内部控制电路中元件的非对称性特点而产生的一些抖动。作为本专利技术的抗抖动相控调光器无频闪控制方法的进一步改进:所述瞬时低通滤波输出信号提取功能块包括逻辑与门、单稳触发器和采样保持器;采样脉冲Ft和使能控制信号Vsam经逻辑与门的逻辑处理后的输出产生采样使能信号，该采样使能信号经单稳触发器产生采样脉冲(1us脉宽)，该采样脉冲控制采样保持器进行采样；采样保持器对低通滤波器输出电压Vin采样从而输出电压为Va0备注说明:采样保持器可以模拟电路，也可以模拟+数字电路，此为常规技术。作为本专利技术的抗抖动相控调光器无频闪控制方法的进一步改进:增量大小判定功能块为窗口比较器，包括电阻分压网络、三电阻分压网络、比较器、输出电阻；瞬时低通滤波输出信号提取功能块的输出电压Va经分压电阻网络分压，得到Vaa ;步进输出量改变功能块的输出电压Vb经三电阻分压网络，得到两个窗电压Vch和V α，上述2个窗电压Vch和V α在各自对应的比较器中与Vaa进行比较，2个比较器产生的输出各自经过I个二极管合并后进入输出电阻，输出电阻上的电压是窗口比较器的输出电压Vo ;当Vaa的值在两个窗电压VeH和V α之间时，增量大小判定功能块的输出电压Vo为“O” ;反之，增量大小判定功能块的输出电压Vo为“ I ”。备注说明:两个窗电压VCH和VCL的差值即为增量大小判定功能块中设置的“预定设定值”。 作为本专利技术的抗抖动相控调光器无频闪控制方法的进一步改进:步进输出量改变功能块包括正负增量判定器(为:比较器)、状态寄存器(为:R_S触发器)、加减计数器、数模变换器、步进脉冲源Fs和窗口比较器(35);备注说明:步进输出量改变功能块还包括逻辑反相器；该窗口比较器同增量大小判定功能块所述的窗口比较器；分成如下两种情况:情况一、增量大小判定功能块的输出电压Vo为“ I”时，状态寄存器置位本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗抖动相控调光器无频闪控制器，其特征是：在低通滤波的输出电压和LED驱动电源内的电流控制信号之间设置无抖动直流分量处理功能电路，所述无抖动直流分量处理功能电路包括如下功能块：瞬时低通滤波输出信号提取功能块(1)、增量大小判定功能块(2)、步进输出量改变功能块(3)和最小输出量判定功能块(4)；所述瞬时低通滤波输出信号提取功能块(1)、增量大小判定功能块(2)、步进输出量改变功能块(3)和最小输出量判定功能块(4)依次信号相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翁大丰，孙建中，魏其萃，
申请(专利权)人：魏其萃，
类型：发明
国别省市：浙江;33