一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法技术

本发明专利技术公开了一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法，包括对COMP电容的充电、放电支路，所述充电支路由PWM信号控制参考电流Iref对COMP电容的有效充电时间，进而影响所述COMP电容的电压Vcomp；所述放电支路由可变电流Ics对COMP电容放电；所述放电电流Ics由功率开关MOS管开通时采样电阻Rcs的电压Vcs变换而来，而所述MOS管的开通时间Ton由所述Vcomp经V‑Ton变换得到，再由PWM与H‑L转换输出相或后控制的开关连接所述MOS管的栅极，H‑L转换输出的高低可选择模拟或数字PWM调光模式，平衡时放电电流与PWM信号的占空比唯一对应，也即改变PWM信号的占空比可最终相应改变LED驱动电流，从而达到调光的效果；而因H‑L转换受特定段频率的PWM控制，故用单线PWM即可完成模拟、数字调光的调控及切换。

A primary dimming method based on single line PWM control and mode switching

The present invention discloses a original edge dimming method for the single line PWM regulation and mode switching, including the charging and discharging branch of the COMP capacitor. The charging branch controls the effective charging time of the reference current Iref to the COMP capacitor by the PWM signal, and then affects the voltage Vcomp of the COMP capacitor; the discharge branch is composed of a variable current Ics. The discharge current Ics is derived from the voltage Vcs conversion of the sampling resistance Rcs when the power switch MOS tube is opened, and the opening time of the MOS tube is obtained by the V Ton transformation of the Vcomp, and then the gate of the transistor is connected by the PWM and the H MOS switch output phase or the post control switch. Choosing analog or digital PWM modulation, the discharge current of the balance is only corresponding to the duty ratio of the PWM signal, that is, the change of the duty ratio of the PWM signal can eventually change the LED driving current, thus achieving the effect of the dimming, and the H L conversion is controlled by the specific segment frequency PWM, so the analog and digital dimming can be completed with a single line PWM. Control and switch.

【技术实现步骤摘要】
一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法
本专利技术涉及原边PWM调光领域,特别是涉及一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法。
技术介绍
随着科技发展，生活水平不断提高，对于照明的需求不仅仅是最原始的开关点亮，而是需要实现对亮度、色度等的动态调节，结合墙面开关、APP、传感器等的多种控制手段，达到灵活方便、随心而动、绿色节能等的目的。事实上，现在采用冷暖双色的灯具已经非常普遍，采用RGB三色混光也逐渐流行。LED灯具的这种进步，必然推动调光驱动技术的相应发展。目前市场上主要有0-10V模拟调光、PWM数字调光等原边技术，也有采用副边反馈驱动，利用外部MCUPWM调节的方式，但需要增加MCU供电和其他配套外围电路，成本相对偏高。由于技术上的实现限制，总体来看，现有的模拟调光存在抗干扰差,在低亮度时控制不准确和易频闪等缺陷，而数字PWM调光易导致PF值的降低等问题。为解决调光性能的问题，我们有提出兼容模拟、数字的原边PWM调光技术方案。即通过增加MD选择，可使PWM的模拟、数字调光的优势兼顾，但多了一个MD信号给系统带来一定的复杂度。
技术实现思路
为解决现有技术方案的不足,本专利技术提出一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法,利用PWM信号在实际应用中的频率特性，即不论PWM数字调光还是PWM模拟调光，PWM频率都不需要达到50kHz以上，而芯片本身会将1MHz以上的信号视为噪声滤除。工作时，默认初始调光方式为PWM模拟调光，当需要切换成PWM数字调光时，连续输入3个100kHz~500kHz的PWM信号，通过H-L转换电路即可完成模式切换。同样，当需要从PWM数字调光切换成PWM模拟调光时，连续输入3个100kHz~500kHz的PWM信号，通过H-L转换电路即可。本专利技术采用如下技术方案：一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法，包括特别构建的针对COMP电容的充电、放电支路，所述充电支路由PWM信号控制固定参考电流Iref对COMP电容的有效充电时间，进而影响所述COMP电容的电压Vcomp；所述放电支路由可变电流Ics对COMP电容放电；所述放电电流Ics由功率开关MOS管开通时采样电阻Rcs的电压Vcs变换而来，而所述MOS管的开通时间Ton由所述Vcomp经V-Ton变换得到，再由PWM与H-L转换输出相或后控制的开关连接所述MOS管的栅极，这样便形成对Vcomp调节的闭环控制回路，对应H-L转换输出的“1”或“0”可选择工作在模拟或数字PWM调光模式，平衡时放电电流与PWM信号的占空比唯一对应，也即通过改变PWM信号的占空比可最终相应改变LED驱动电流，从而可达到调光的效果；而因H-L转换受特定段频率的PWM控制，故用单线PWM即可完成模拟、数字调光的调控及切换。上述技术方案具有如下有益效果：PWM信号是由“0”、“1”构成的数字信号，具有天然的抗干扰能力。PWM信号在电路中使用时，不易受到同一PCB上的噪声影响。而且，调光控制需要与MCU配套，可直接与其PWM输出对接，使系统最为简洁。工作时，默认初始调光方式为PWM模拟调光，即H-L转换初始输出为高电平。PWM的高电平期间，固定参考电流Iref对COMP电容充电，而在其低电平期间，停止充电。但因充放电电流很小，COMP电容上的电压Vcomp相对缓慢变化，使得在PWM低电平期间，系统仍然可逐周期开启MOS管工作，使输出端并不会出现电流突变。如需要切换为PWM数字调光模式，连续输入3个100kHz~500kHz的PWM信号，H-L转换电路完成电平翻转，即可完成模式切换。此时，在PWM的高电平期间，工作同上；而在低电平期间，则直接关闭功率MOS管，直到下次PWM高电平来到。因MOS管关闭后Vcomp无放电回路，因此V-Ton转换得到的Ton不变，不会小于消隐时间，因此可一直调到极深的调光区，可达到1‰。因此，该方案不但可克服普通模拟信号输入时的易受干扰问题，而且可在较高亮度区（7%以上）实现高P模拟调光，同时PWM本身的频率变化即可单线完成模式切换，从而得到深度调光的效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。附图说明图1为本专利技术实施例的电路示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细介绍。如图1所示，所述的一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法,由固定参考电流Iref101，PWM调控开关102，放电电流Ics103,COMP电容104，V-Ton转换电路105，功率开关管106，采样电阻Rcs107,V-I转换电路108，变压器原边线圈109，或门110，开关111，H-L转换112等构成。上电工作后，默认H-L转换初始输出为高电平，即初始调光方式为PWM模拟调光。此时，或门110输出高电平，开关111导通：此时，PWM调控开关102在PWM高电平期间导通，固定参考电流Iref101对COMP电容104充电，使其电压Vcomp不断上升，而在PWM低电平期间，因102关闭而停止充电。在V-Ton转换电路105的作用下，特定Vcomp电平转换对应功率开关管106的特定开通时间Ton，并使在Ton时间内功率开关管106导通。此时，输入电压VI通过变压器原边线圈109经功率开关管106与采样电阻Rcs107形成对地回路，采样电阻Rcs107上的电压Vcs被采样，送至V-I转换电路108，转换形成放电电流Ics，从而使Vcomp下降。Vcomp越高，Ton越大；反之，亦然。这样便形成了对Vcomp的闭环控制，使PWM占空比与放电电流自动对应，从而使得LED驱动电流最终与PWM占空比对应，即可完成逐周期的模拟高P调光。而当需要切换为PWM数字调光模式时,可连续输入3个100kHz~500kHz的PWM信号，H-L转换电路即完成电平翻转为“0”，或门110输出即为PWM信号，开关111在PWM高电平期间导通，而在低电平时关闭：此时，与模拟调光的最大差异是在PWM低电平区，开关111被关断，Vcomp不再被放电，因此Ton不会进入消隐时间区，Iled电流可被一直调节直到1‰，但因非逐周期调节，PF值将不断下降。参考附图1，结合以上分析，PWM数字调光的具体工作过程不难理解，故此处不再赘述。以上对本专利技术实施例所提供的一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法进行了详细介绍。依据本专利技术实施例的思想，对于本领域的一般技术人员，在具体实施方式及应用范围上很容易加以改变而使用。综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制，凡依本专利技术设计思想所做的任何改变都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法，包括特别构建的针对COMP电容的充电、放电支路，所述充电支路由PWM信号控制固定参考电流Iref对COMP电容的有效充电时间，进而影响所述COMP电容的电压Vcomp；所述放电支路由可变电流Ics对COMP电容放电；所述放电电流Ics由功率开关MOS管开通时采样电阻Rcs的电压Vcs变换而来，而所述MOS管的开通时间Ton由所述Vcomp经V‑Ton变换得到，再由PWM与H‑L转换输出相或后控制的开关连接所述MOS管的栅极，这样便形成对Vcomp调节的闭环控制回路，对应H‑L转换输出的“1”或“0”可选择工作在模拟或数字PWM调光模式，平衡时放电电流与PWM信号的占空比唯一对应，也即通过改变PWM信号的占空比可最终相应改变LED驱动电流，从而可达到调光的效果；而因H‑L转换受特定段频率的PWM控制，故用单线PWM即可完成模拟、数字调光的调控及切换。

【技术特征摘要】
1.一种由单线PWM调控及模式切换的原边调光方法，包括特别构建的针对COMP电容的充电、放电支路，所述充电支路由PWM信号控制固定参考电流Iref对COMP电容的有效充电时间，进而影响所述COMP电容的电压Vcomp；所述放电支路由可变电流Ics对COMP电容放电；所述放电电流Ics由功率开关MOS管开通时采样电阻Rcs的电压Vcs变换而来，而所述MOS管的开通时间Ton由所述Vcomp经V-Ton变换得到，再由PWM与H-L转换输出相或后控制的开关连接所述MOS管的栅极，这样便形成对Vcomp调节的闭环控制回路，对应H-L转换输出的“1”或“0”可选择工作在模拟或数字PWM调光模式，平衡时放电电流与PWM信号的占空比唯一对应，也即通过改变PWM...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兴成，宋文星，佟国增，万海军，
申请(专利权)人：深圳赫飞物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44