使用调制信号的与TRIAC调光器相关的智能控制系统和方法技术方案

本公开涉及使用调制信号的与TRIAC调光器相关的智能控制系统和方法。例如，系统控制器包括被配置为接收第一信号的第一控制器端子，以及包括第一晶体管端子、第二晶体管端子、和第三晶体管端子的晶体管。此外，系统控制器包括耦接到第一晶体管端子的第二控制器端子、以及耦接到第三晶体管端子的第三控制器端子。系统控制器被配置为至少部分地基于第一信号来确定该第一信号是否与前沿切相式TRIAC调光器相关联，该前沿切相式TRIAC调光器被配置为接收至少与从开始时刻到结束时刻的第一半周期相关联的AC输入电压。

【技术实现步骤摘要】
相关申请交叉引用本公开涉及美国专利申请14/593,734和14/451,656，这两个申请出于所有目的通过引用整体合并于此。
技术介绍
本专利技术的一些实施例涉及集成电路。更具体而言，本专利技术的一些实施例提供了一种使用调制信号的与TRIAC调光器相关的智能控制系统和方法。仅仅通过示例，本专利技术的一些实施例已应用于驱动发光二极管(LED)。但是，应该认识到，本专利技术具有更广泛的应用范围。传统的照明系统可以包括或可以不包括TRIAC调光器，TRIAC调光器是包括三极交流开关(TRIAC)的调光器。例如，TRIAC调光器是前沿切相式TRIAC调光器或后沿切相式TRIAC调光器。通常，前沿切相式TRIAC调光器和后沿切相式TRIAC调光器被配置为接收交流(AC)输入电压，通过对AC输入电压的波形的一部分进行削波来处理AC输入电压，并且生成随后被整流器(例如，全波整流桥)接收以生成经整流的输出电压的电压。图1示出了前沿切相式TRIAC调光器和后沿切相式TRIAC调光器的一些传统时序图。波形110、120、和130仅仅是示例。波形110、120、和130中的每个表示由整流器生成的、作为时间函数的经整流的输出电压。对于波形110，整流器接收未经TRIAC调光器进行任何处理的AC输入电压。对于波形120，AC输入电压由前沿切相式TRIAC调光器接收，并且由前沿TRIAC调光器生成的电压由整流器接收，整流器随后生成经整流的输出电压。对于波形130，AC输入电压由后沿切相式TRIAC调光器接收，并且由后沿切相式TRIAC调光器生成的电压由整流器接收，整流器随后生成经整流的输出电压。如波形110所示，经整流的输出电压的每个周期都具有，例如，从0°变化到180°、然后从180°变化到360°的相位角(例如，φ)。如波形120所示，前沿切相式TRIAC调光器通常通过对波形中对应开始于0°或开始于180°处的相位角的部分进行削波来处理AC输入电压。如波形130所示，后沿切相式TRIAC调光器通常通过对波形中对应结束于180°或结束于360°的相位角的部分进行削波来处理AC输入电压。各种传统技术已被用于检测TRIAC调光器是否已被包括在照明系统中，并且在检测出TRIAC调光器被包括在照明系统中的情况下检测TRIAC调光器是前沿切相式TRIAC调光器还是后沿切相式TRIAC调光器。在一种传统技术中，将由整流器生成的经整流的输出电压与阈值电压Vth_on进行比较，以确定导通时间段Ton。如果导通时间段Ton等于AC输入电压的半周期的持续时间，则确定照明系统内不包括TRIAC调光器；如果导通时间段Ton比AC输入电压的半周期的持续时间短，则确定照明系统内包括TRIAC调光器。如果确定TRIAC调光器被包括在照明系统中，则将导通电压Von与阈值电压Vth_on进行比较。如果导通电压Von比阈值电压Vth_on大，则确定TRIAC调光器为前沿切相式TRIAC调光器；如果导通电压Von比阈值电压Vth_on小，则确定TRIAC调光器为后沿切相式TRIAC调光器。在另一种传统技术中，使用经整流的输出电压的变化率。经整流的输出电压是由整流器生成的，其变化率是通过对经整流的电压快速采样两次确定的。根据这两个采样动作发生时的相位角，使用预定范围的变化率。如果变化率落入该预定范围内，则确定照明系统内不包括TRIAC调光器；如果变化率超出该预定范围，则确定照明系统内包括TRIAC调光器。如果确定TRIAC调光器被包括在照明系统中，则使用变化率是正还是负来确定TRIAC调光器的类型。如果变化率是正的，则确定TRIAC调光器为前沿切相式TRIAC调光器；如果变化率是负的，则确定TRIAC调光器为后沿切相式TRIAC调光器。如果传统照明系统包括TRIAC调光器和LED电源，则LED电源可以在流经TRIAC调光器的电流下降至TRIAC调光器所要求的保持电流以下的情况下，导致LED闪烁。作为示例，如果流经TRIAC调光器的电流下降至保持电流以下，则TRIAC调光器可重复地导通与关断，从而使LED闪烁。作为另一示例，由不同制造商制造的各种TRIAC调光器具有从5mA至50mA的范围内的不同的保持电流。为了解决这种闪烁问题，一些传统技术采用了用于传统照明系统的分流器分流器。图2是包括分流器分流器的传统照明系统的简化图。如图所示，照明系统200包括TRIAC调光器210、整流器220、分流器分流器230、LED驱动器240、以及LED250。TRIAC调光器210接收AC输入电压214(例如，Vline)，并生成电压212。电压212由整流器220(例如，全波整流桥)接收，整流器220随后生成经整流的输出电压222和经整流的输出电流260。经整流的输出电流260等于流经TRIAC调光器210的电流，并且也等于电流232和电流242的总和。电流232由分流器230接收，并且电流242由LED驱动器240接收。电流232可以具有固定大小或者电流232的大小可以在两个不同的预定大小之间变化。图3是示出作为图2所示的照明系统200的一部分的分流器分流器的一些传统组件的简化图。分流器230包括电阻器270和晶体管280。晶体管280接收驱动信号282。如果驱动信号282为逻辑高电平，则晶体管280被导通；如果驱动信号282为逻辑低电平，则晶体管280被关断。例如，TRIAC调光器210是后沿切相式TRIAC调光器，驱动信号282保持在逻辑低电平，并且晶体管280保持关断。在另一示例中，TRIAC调光器210是如波形292所示的前沿切相式TRIAC调光器，如波形292所示驱动信号282在逻辑低电平和逻辑高电平之间变化，晶体管280被导通和关断。如图3所示，波形290表示作为时间函数的，表示TRIAC调光器210的前沿切相式TRIAC调光器的电压212，波形292表示作为时间函数的驱动信号282。如果经整流的输出电流260变得比用作TRIAC调光器210的前沿切相式TRIAC调光器的保持电流更小，则生成逻辑高电平的驱动信号282，以导通晶体管280并且增大经整流的输出电流260。图4是示出作为图2所示的照明系统200的一部分的分流器的一些传统组件的简化图。分流器230包括电流检测电路310、逻辑控制电路320、和电流吸收器330和340。如图4所示，电流350被配置为流过电阻器360以生成电压370(例如，V1)。电流350在大小上等于经整流的输出电流260，并且电压370表示电流350的大小。电压370由电阻器362和364分压，以生成电压372(例如，V2)。电压372由电流检测电路310接收，电流检测电路310将检测到的信息发送到逻辑控制电路320。作为响应，逻辑控制电路320利用控制信号332来使能电流吸收器330、或者利用控制信号342来使能电流吸收器340。控制信号332和342由逻辑控制电路320生成并且彼此互补。如果电流吸收器330被使能，则由分流器230接收的电流232等于电流334；如果电流吸收器340被使能，则电流232等于电流344。电流344的大小大于电流334。回到图2，由TRIAC调光器210生成的电压212可以具有这样的波形：该波形在AC输入电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于照明系统的系统控制器，所述系统控制器包括：第一控制器端子，被配置为接收第一信号；晶体管，包括第一晶体管端子、第二晶体管端子、和第三晶体管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶体管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶体管端子；其中，所述系统控制器被配置为：至少部分地基于所述第一信号来确定所述第一信号是否与前沿切相式TRIAC调光器相关联，所述前沿切相式TRIAC调光器被配置为接收至少与从开始时刻到结束时刻的第一半周期相关联的AC输入电压：响应于所述第一信号被确定与所述前沿切相式TRIAC调光器相关联来生成驱动信号；并且将所述驱动信号发送到所述第二晶体管端子；其中，所述系统控制器还被配置为：保持所述驱动信号处于第一逻辑电平以从第一时刻起导通所述晶体管，所述第一时刻与所述开始时刻相同或在所述开始时刻之后；响应于确定所述第一信号满足第一条件，在第二时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管；在从所述第二时刻到第三时刻的第一预定时间段内保持调制所述驱动信号；在所述第三时刻停止调制所述驱动信号以将所述驱动信号保持在所述第二逻辑电平从而关断所述晶体管；响应于确定所述第一信号满足第二条件，在第四时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管，所述第四时刻在所述结束时刻之前；在从所述第四时刻到第五时刻的第二预定时间段内保持调制所述驱动信号；并且在所述第五时刻停止调制所述驱动信号以将所述驱动信号保持在所述第一逻辑电平从而导通所述晶体管。...

【技术特征摘要】
1.一种用于照明系统的系统控制器，所述系统控制器包括：第一控制器端子，被配置为接收第一信号；晶体管，包括第一晶体管端子、第二晶体管端子、和第三晶体管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶体管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶体管端子；其中，所述系统控制器被配置为：至少部分地基于所述第一信号来确定所述第一信号是否与前沿切相式TRIAC调光器相关联，所述前沿切相式TRIAC调光器被配置为接收至少与从开始时刻到结束时刻的第一半周期相关联的AC输入电压：响应于所述第一信号被确定与所述前沿切相式TRIAC调光器相关联来生成驱动信号；并且将所述驱动信号发送到所述第二晶体管端子；其中，所述系统控制器还被配置为：保持所述驱动信号处于第一逻辑电平以从第一时刻起导通所述晶体管，所述第一时刻与所述开始时刻相同或在所述开始时刻之后；响应于确定所述第一信号满足第一条件，在第二时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管；在从所述第二时刻到第三时刻的第一预定时间段内保持调制所述驱动信号；在所述第三时刻停止调制所述驱动信号以将所述驱动信号保持在所述第二逻辑电平从而关断所述晶体管；响应于确定所述第一信号满足第二条件，在第四时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管，所述第四时刻在所述结束时刻之前；在从所述第四时刻到第五时刻的第二预定时间段内保持调制所述驱动信号；并且在所述第五时刻停止调制所述驱动信号以将所述驱动信号保持在所述第一逻辑电平从而导通所述晶体管。2.如权利要求1所述的系统控制器，其中所述第五时刻与所述结束时刻相同。3.如权利要求1所述的系统控制器，其中所述第五时刻在所述结束时刻之后。4.如权利要求1所述的系统控制器，其中所述第五时刻在所述结束时刻之前。5.如权利要求1所述的系统控制器，还被配置为：响应于确定所述第一信号在所述第六时刻满足所述第一条件，在所述第二时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管，所述第六时刻在所述第一时刻之后但在所述第二时刻之前。6.如权利要求1所述的系统控制器，其中在所述第一信号变得大于第一阈值的情况下，所述第一信号被确定满足所述第一条件。7.如权利要求6所述的系统控制器，其中在所述第一信号变得小于第二阈值的情况下，所述第一信号被确定满足所述第二条件。8.如权利要求7所述的系统控制器，其中所述第一阈值等于所述第二阈值。9.如权利要求7所述的系统控制器，其中所述第一阈值不等于所述第二阈值。10.如权利要求1所述的系统控制器，其中在所述第一信号变得小于第二阈值的情况下，所述第一信号被确定满足所述第二条件。11.如权利要求1所述的系统控制器，还被配置为：确定所述第一信号从第三阈值增大到第四阈值的第一时间段；确定所述第一信号从所述第四阈值降低到所述第三阈值的第二时间段；以及响应于所述第二时间段减去所述第一时间段大于预定正值，确定所述第一信号与所述前沿切相式TRIAC调光器相关联。12.如权利要求11所述的系统控制器，还被配置为：响应于所述第一时间段减去所述第二时间段大于所述预定正值，确定所述第一信号与后沿切相式TRIAC调光器相关联；以及响应于所述第一时间段减去所述第二时间段的绝对值小于所述预定正值，确定所述第一信号不与任何TRIAC调光器相关联。13.如权利要求11所述的系统控制器，其中所述第三阈值小于所述第二阈值。14.一种用于照明系统的系统控制器，所述系统控制器包括：第一控制器端子，被配置为接收第一信号；晶体管，包括第一晶体管端子、第二晶体管端子、和第三晶体管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶体管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶体管端子；其中，所述系统控制器被配置为：至少部分地基于所述第一信号来确定所述第一信号是否与前沿切相式TRIAC调光器相关联，所述前沿切相式TRIAC调光器被配置为接收至少与第一半周期、第二半周期、第三半周期和第四半周期相关联的AC输入电压，所述第一半周期是所述第二半周期的前一个半周期，所述第三半周期跟在所述第一半周期和所述第二半周期之后，所述第三半周期跟在所述第一半周期、所述第二半周期和所述第三半周期之后；响应于所述第一信号被确定与所述前沿切相式TRIAC调光器相关联来生成驱动信号；并且将所述驱动信号发送到所述第二晶体管端子；其中，所述系统控制器还被配置为：在所述第一半周期内确定第一时间段)，所述第一时间段是从所述第一信号变得大于第一阈值的第一时刻到所述第一信号变得小于第二阈值的第二时刻的时间段；在所述第二半周期内确定第二时间段，所述第二时间段是从所述第一信号变得大于所述第一阈值的第三时刻到所述第一信号变得小于所述第二阈值的第四时刻的时间段；并且至少部分地基于所述第一时间段和所述第二时间段来确定第三时间段和第四时间段；其中，所述系统控制器还被配置为：在所述第三半周期内，响应于确定所述第一信号满足第一条件，在第五时刻开始通过将所述驱动信号在第一逻辑电平和第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管；在从所述第五时刻开始的所述第三时间段内按照第一控制器调制所述驱动信号；在所述第四半周期内，响应于确定所述第一信号满足第二条件，在第六时刻开始通过将所述驱动信号在所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平之间改变来调制所述驱动信号从而导通和关断所述晶体管；以及在从所述第六时刻开始的所述第四时间段内按照第一控制器调制所述驱动信号。15.如权利要求14所述的系统控制器，还被配置为：对所述第一时间段和所述第二时间段进行比较；响应于所述第一时间段和所述第二时间段相等，至少部分地基于所述第一时间段来确定所述第三时间段和所述第四时间段；并且响应于所述第一时间段和所述第二时间段不相等，从所述第一时间段和所述第二时间段中选择较短的时间段；并且至少部分地基于所述较短的时间段来确定所述第三时间段和所述第四时间段。16.如权利要求14所述的系统控制器，还被配置为：对所述第一时间段和所述第二时间段进行比较；响应于所述第一时间段和所述第二时间段相等，至少部分地基于所述第一时间段来确定所述第三时间段和所述第四时间段；并且响应于所述第一时间段和所述第二时间段不相等，从所述第一时间段和所述第二时间段中选择较长的时间段；并且至少部分地基于所述较长的时间段来确定所述第三时间段和所述第四时间段。17.如权利要求14所述的系统控制器，其中所述第一阈值小于所述第二阈值。18.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宇浩，廖益木，陈志樑，
申请(专利权)人：广州昂宝电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44