LED驱动器、使用驱动器的照明系统和驱动方法技术方案

照明控制器和控制方法利用当将光源输出从第一调光水平调整到第二调光水平时要控制光源的渐变时间。渐变时间根据以下两者进行选择：第一调光值和第二调光值之间的差异、以及第一调光水平和第二调光水平的绝对值。当需要具有无闪烁的高质量渐变时，这使得能够在长时间内能够平滑渐变，或当响应速度更重要时，使得在亮度水平之间能够快速渐变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LED驱动器、使用驱动器的照明系统和驱动方法
本专利技术涉及可调光LED驱动器。
技术介绍
大多数可调光LED驱动器具有线性调光曲线。通常，调光水平被编码超过8位。然而，人眼响应基本上是非线性的。因此，感知最低值中的阶跃比最高值中的阶跃强得多。LED的快速响应本质上没有平滑阶跃的感知。为了防止可见阶跃，一些驱动程序在阶跃之间添加渐变。这是较低水平阶跃所需要的，而不是较高水平阶跃所需要的。大多数时间选择渐变时间值，其是在足够快的亮度改变和不能被感知的阶跃之间的折衷。例如，渐变周期的持续时间可以为30ms到100ms量级。调光水平之间的渐变功能函数旨在模仿钨源。渐变函数以固定的时间常数操作，导致在某些调光改变条件下光输出的较慢行为。例如，对于50Hz系统，可以每20ms设定调光水平。如果提供100ms的总渐变周期，则新调光水平和旧调光水平之间的差异可以除以5，以在分配给亮度改变的总的100ms时间周期内提供调光水平的5个相等的阶跃改变。US2011/0068689公开了一种调光控制系统，其中认识到在较低亮度水平下比在较高亮度水平下需要更加渐进的亮度改变。因此，在调光水平改变的固定时间周期内，亮度遵循低亮度和高亮度之间的指数曲线。指数曲线由与采样速率(例如，25Hz)相对应的区段近似。固定时间周期可以具有用于亮度增加的一个值和用于亮度减小的不同值。使用固定时间周期意味着响应在一些情形下可能太慢，并且在其它情形下不是太慢。
技术实现思路
本专利技术由权利要求定义。根据本专利技术的方面，提供了一种用于控制可调光光源的控制器，其中，该控制器包括用于接收不同于设定光源的第一调光水平的第二调光水平的输入和用于向光源提供控制命令以随时间控制亮度水平的输出，其中，控制器适于：设定渐变时间，在该渐变时间内要控制光源以将光源输出从第一调光水平调整到第二调光水平，其中，渐变时间根据以下两者进行选择：第一调光水平和第二调光水平之间的差异、以及第一调光水平和第二调光水平中的至少一个调光水平的绝对值；和控制光源在设定的渐变时间的过程中调整调光水平。本专利技术提供了使渐变时间适配实际调光输入改变。例如，当新输入值仅是远离先前值的几个值时，可以使用更长的渐变时间。这指示用户正在对调光水平进行小调整，因此注意光输出，并且可能希望看到光输出中的平滑过渡。因为亮度的改变将是用户最容易察觉的，所以当调光水平(或至少新的调光水平)处于较低亮度范围时，也可以使用较长的渐变时间。因此，可以在低亮度水平下观察到更平滑的过渡并且可以观察到小改变的更平滑的过渡，而可以观察到较大改变的更快响应，其中，用户不期望亮度的逐渐改变，例如，对于从关闭(或接近关闭)到完全打开(或几乎完全打开)的指令。这样，本专利技术提供对调光功能的更智能的控制。快速响应和期望的平滑转换之间的折衷被解决以使得当期望时能够改变快速动态以及非常平滑的缓慢渐变，例如，关于低亮度水平。控制器例如适于将渐变时间分成一组固定持续时间段，并且为每个段设定调光水平。这些段可以与施加到驱动器的内部控制信号的频率相对应，并且这些段通常处于比输入信号的最大频率更高的频率。输入信号可以例如最多每20ms更新一次，对应于由50Hz电源信号定义的周期。内部控制信号可以替代地使得能够每5ms至10ms更新光源的驱动。段内的调光水平可以选择以变化：在渐变时间内线性；或者在渐变时间内非线性，其中在较低调光水平下改变的速率较慢。线性控制更容易实现，其中调光水平的改变被简单地分为在设定的渐变时间内可用的若干个时间段。非线性途径可以替代地在较低亮度水平下提供更多的逐渐改变。控制器可以适于设定渐变时间的最小值，其中，如果第一调光水平和第二调光水平之间的差异超过阈值，则设定最小渐变时间。该阈值代表用户所要求的亮度的突然改变，并且然后可以假定用户不关心平滑的亮度转变。控制器可以适于将渐变时间设定高于最小渐变时间，其取决于第二调光水平以及第一调光水平和第二调光水平之间的差异。因此，以智能方式变化渐变时间，以提供被感知为平滑的调光。控制器可以用于控制可调光固态光源。本专利技术的一方面还提供了一种照明系统，包括：LED照明器；和本专利技术的控制器。本专利技术的一方面还提供了一种控制可调光光源的方法，其中，光源被设定为第一调光水平，该方法包括：接收不同于第一调光水平的第二调光水平；设定渐变时间，在该渐变时间内要控制所述光源以将所述光源输出从所述第一调光水平调整到所述第二调光水平，其中，渐变时间根据第一调光水平和第二调光水平和第一调光水平和第二调光水平中的至少一个的绝对值进行选择；和控制光源以在设定的渐变时间的过程中调整调光水平。附图说明现在将参照附图对本专利技术的示例进行详细描述，其中：图1示出了图示了用于设定调光水平改变之间的渐变时间的方法的一个实现方式的表；图2以图表形式图示了用于设定调光水平改变之间的渐变时间的方法的第一实现方式；图3以图表形式图示了用于设定调光水平改变之间的渐变时间的方法的第二实现方式；图4以图表形式图示了用于设定调光水平改变之间的渐变时间的方法的第三实现方式；图5示出了如何随时间控制亮度水平；图6示出了本专利技术的系统的示例；和图7示出了本专利技术的方法的示例。具体实施方式本专利技术提供了一种照明控制器和控制方法，其中设定渐变时间，在该渐变时间内要控制光源以将光源输出从第一调光水平调整到第二调光水平。渐变时间根据以下两者进行选择：第一调光水平和第二调光水平之间的差异、以及第一调光水平和第二调光水平的绝对值。当需要具有无闪烁的高质量渐变时，这使得能够在长时间内能够平滑渐变或当响应速度更重要时，使得在亮度水平之间能够快速渐变。本专利技术对于诸如LED照明之类的固态照明特别感兴趣，因为响应时间如此之快，使得可以感觉到亮度的阶跃改变。基本LED驱动器将例如由用户设定的请求亮度值转换为特定电流，以根据所请求的水平驱动LED。通常，使用脉冲宽度调制(PWM)来控制LED，尽管也可以采用模拟电流调光。存在用于与诸如DMX、sACN和ArtNet之类的LED接口的各种协议。在DMX系统中，期望的输出亮度通常被线性地转换为输出控制电流。输入值通常被编码为8位(256个水平)。因此，128的值被转换为脉冲宽度调制系统的50％的占空比，或者在模拟电流调光的情况下转换为50％的电流水平。人眼不以线性方式响应，以使感知较低亮度值中的阶跃比在较高亮度水平中的阶跃强得多。例如，非常清楚地看到从1％到2％亮度的阶跃，而从80％到90％亮度的阶跃更难以感知。从1％至2％的改变是光水平的加倍，而80％至90％的改变是相当小的相对阶跃。传统上，调光以线性方式进行。在过去，用非常缓慢的钨源，这从来不是个问题。新的固态光源可以几乎瞬时地改变水平，并且这使得能够产生更强的照明效果，而且它在不同亮度水平的阶跃之间产生可见性，以使调光控制不像对于钨源那样平滑。为了解决这个问题，已知通过在水平之间添加渐变来模拟钨源。这有助于防止可见阶跃，但也使行为变慢。本专利技术基于这样的认识：因为用户然后对亮度进行精细选择，并且可能集中于光输出水平，所以对于人眼感知更大的低亮度水平，以及对于调光水平的小改变，需要更多的渐变时间周期。通过分析指令给系统的亮度水平的改变，并且离开固定的渐变时间周期，系统可以以更智能的方式进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制可调光光源(60)的控制器(64)，其中，所述控制器包括用于接收与所述光源被设定到的第一调光水平不同的第二调光水平的输入、以及用于向所述光源提供控制命令以随时间控制亮度水平的输出，其中，所述控制器适于：设定渐变时间，在所述渐变时间内要控制所述光源以将所述光源输出从所述第一调光水平调整到所述第二调光水平，其中，所述渐变时间根据以下两者进行选择：所述第一调光水平和所述第二调光水平之间的差异、以及所述第一调光水平和所述第二调光水平中的至少一个调光水平的绝对值；和控制所述光源以在设定的所述渐变时间的过程中调整调光水平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 EP 14175240.21.一种用于控制可调光光源(60)的控制器(64)，其中，所述控制器包括用于接收与所述光源被设定到的第一调光水平不同的第二调光水平的输入、以及用于向所述光源提供控制命令以随时间控制亮度水平的输出，其中，所述控制器适于：设定渐变时间，在所述渐变时间内要控制所述光源以将所述光源输出从所述第一调光水平调整到所述第二调光水平，其中，所述渐变时间根据以下两者进行选择：所述第一调光水平和所述第二调光水平之间的差异、以及所述第一调光水平和所述第二调光水平中的至少一个调光水平的绝对值；和控制所述光源以在设定的所述渐变时间的过程中调整调光水平。2.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器适于将所述渐变时间分为一组固定持续时间段，并且为每个段设定调光水平。3.根据权利要求2所述的控制器，其中，所述段内的调光水平被选择以：在所述渐变时间内线性地变化；或者在所述渐变时间内非线性地变化，其中在较低调光水平下改变的速率较慢。4.根据前述权利要求中的任一项所述的控制器，所述控制器适于设定所述渐变时间的最小值，其中，如果所述第一调光水平和所述第二调光水平之间的所述差异超过阈值，则设定最小渐变时间。5.根据权利要求4所述的控制器，所述控制器适于将所述渐变时间设定为高于所述最小渐变时间一个量，所述量取决于所述第二调光水平、以及所述第一调光水平和所述第二调光水平之间的所述差异。6.根据前述权利要求中的任一项所述的控制器，所述控制器适于确定作为输入接收的调光水平信号的更新频率，并且根据所述更新频率来适配所述渐变时间。7.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·J·H·C·M·纽兰德斯，
申请(专利权)人：飞利浦照明控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL