LED调光系统和LED调光方法技术方案

本申请公开了LED调光系统和LED调光方法。所述LED调光器包括：过零检测模块，用于检测交流输入电压的过零时刻，以产生过零检测信号；延时模块，用于根据过零检测信号产生启动信号；调光数据发生器，用于根据启动信号产生单脉冲信号；以及调制器，用于将交流输入电压与单脉冲信号相叠加，从而产生电力载波信号，以控制LED灯的亮度和/或颜色。该调光器在每个半工频周期中单脉冲调制产生电力载波信号，从而可以降低电路成本和提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光源控制技术，更具体地，涉及用于LED灯的LED调光器、LED调光方法及LED驱动装置。
技术介绍
在发光二极管(light-emitting diode,LED)用于照明领域时，采用LED调光装置调节亮度以满足用户的个性化需求或者根据环境需要调光以降低能耗。采用LED调光装置可以调整LED的亮度和色温，以达到用户的需求。LED调光装置例如采用传统的可控硅调光器。然而，可控硅调光器存在维持电流一致性不一的问题，而且各个国家、各个品牌的产品也存在差异，容易出现调光器兼容性的问题。此外，在调光过程中还会出现闪烁等现象。进一步改进的LED调光装置采用功率转换模块提供直流输出电压，通过改变流过LED灯的电流实现调光。功率转换模块可以适应宽范围的供电电压并且提供稳定的电流，并且可以实现智能调光，因此已经得到广泛的应用。图1示出根据现有技术的LED调光系统的示意性框图。该LED调光系统包括调光器110、LED驱动装置120和LED灯130。调光器110和LED驱动装置120经由交流供电线相连接。调光器110根据用户的操作产生电力载波信号。LED灯130作为功率转换模块的负载，连接在LED驱动装置120的两个输出端之间。LED驱动装置120包括整流桥111、功率转换模块122、解耦模块123和控制模块124。该整流桥111从市电电网获得交流输入电压，并且经过整流获得直流母线电压。功率转换模块122将直流母线电压进一步转换成直流输出电压。解耦模块123从直流母线电压获得电力载波信号，并且解码出调光数据信号，控制模块124根据调光数据信号进一步产生控制信号。功率转换模块122在控制信号的控制下调节输出电压和/或电流。由于输出电压和/或电流的变化，LED的亮度、颜色会发生变化。在该LED调光系统中，调光器和LED驱动装置串联连接，并且采用公共的相线和零线供电以及传输电力载波信号。由于必须兼顾各个模块的供电和载波信号传输的需求，因此，不论是调光器还是LED驱动装置的电路结构都复杂化，导致电路成本增加和可靠性变差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种调光器及LED驱动装置，在每个半工频周期中单脉冲调制产生电力载波信号，从而可以降低电路成本和提高可靠性。根据本专利技术的第一方面，提供一种LED调光器，其特征在于，包括：调光数据发生器，用于根据启动信号产生单脉冲信号；以及调制器，用于将交流输入电压与单脉冲信号相叠加，从而产生电力载波信号，以控制LED灯的亮度和/或颜色。优选地，还包括：过零检测模块，用于检测交流输入电压的过零时刻，以产生过零检测信号；以及延时模块，用于根据过零检测信号产生启动信号。优选地，所述过零检测模块用于检测所述交流输入电压从正电压值转变为负电压值和从负电压值转变为正电压值中的至少之一的过零时刻。优选地，所述延时模块在过零时刻之后，延迟预定时间，将所述启动信号从无效状态转变为有效状态。优选地，所述预定时间在4/16*T0～7/16*T0的范围内，其中T0为交流输入电压的周期。优选地，所述预定时间大致为3/8T0。优选地，所述单脉冲信号的电平表征一个数字值。优选地，所述调制器进行幅值调制。根据本专利技术的第二方面，提供一种LED驱动装置，其特征在于，包括：整流桥，用于将交流输入电压整流以获得直流母线电压；功率转换模块，用于根据直流母线电压产生直流输出电压，从而为LED灯供电；解耦模块，用于从直流母线电压获得电力载波信号，并且解码出调光数据信号；控制模块，用于根据调光数据信号产生控制信号，从而调节功率转换模块的输出电压和/或电流，其中，所述LED驱动装置检测单脉冲信号，以实现电力载波信号的解耦控制。优选地，所述功率转换模块是反激式功率变换器。优选地，所述解耦模块包括：峰值检测电路，用于检测直流母线电压的峰值，其中所述LED驱动装置在检测到峰值之后，进一步检测所述单脉冲信号。优选地，所述解耦模块包括：高通滤波器，用于从直流母线电压获得高频信号；以及比较器，用于将所述高频信号与参考电压相比较，以产生所述调光数据信号。根据本专利技术的第三方面，提供一种LED调光方法，包括：产生启动信号；根据启动信号产生单脉冲信号；以及将交流输入电压与单脉冲信号相叠加，从而产生电力载波信号，以控制LED灯的亮度和/或颜色。优选地，产生启动信号包括：检测交流输入电压的过零时刻，以产生过零检测信号；以及根据过零检测信号产生启动信号。优选地，检测交流输入电压的过零时刻包括：检测所述交流输入电压从正电压值转变为负电压值和从负电压值转变为正电压值中的至少之一的过零时刻。优选地，在过零时刻之后，延迟预定时间，将所述启动信号从无效状态转变为有效状态。优选地，所述预定时间在4/16*T0～7/16*T0的范围内，其中T0为交流输入电压的周期。优选地，所述预定时间大致为3/8T0。优选地，所述单脉冲信号的电平表征一个数字值。优选地，通过幅值调制，产生电力载波信号。优选地，还包括：根据直流母线电压产生直流输出电压，从而为LED灯供电；从直流母线电压获得电力载波信号，并且解码出调光数据信号；根据调光数据信号产生控制信号；以及根据所述控制信号调节功率转换模块的输出电压和/或电流，从而控制LED灯的亮度和/或色温。根据本专利技术实施例的LED驱动装置，采用峰值检测电路，在直流母线电压的峰值之后检测单脉冲信号，即可以实现电力载波信号的解耦控制。因此，LED驱动装置无需采用复杂的数据解析模块解析调光数据信号，从而可以降低电路成本。进一步地，由于采用单脉冲调制，在每个半工频周期中的仅一个单脉冲宽度的短暂时间内，交流输入电压用于传输信号，在大部分的时间内，交流输入电压用于为调光器和LED驱动装置供电。因而，该LED调光系统可以减轻供电对载波信号传输的干扰，从而提高电路的可靠性。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出根据现有技术的LED调光系统的示意性框图；图2示出根据本专利技术实施例的LED调光系统的示意性框图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。图2示出根据本专利技术实施例的LED调光系统的示意性框图。该LED调光系统包括调光器210、LED驱动装置220和LED灯230。调光器210作为主控制器，用于根据用户的操作产生电力载波信号，LED驱动装置220作为从控制器，用于根据电力载波信号控制提供给LED灯230的直流输出电压。调光器210和LED驱动装置220经由交流供电线相连接。例如，调光器210连接至市电电网的相线。LED驱动装置220的第一输入端连接至调光器210，第二输入端连接至市电电网的零线。LED灯230作为功率转换模块的负载，连接在LED驱动装置220的第一输出端和第二输出端之间。L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED调光器，其特征在于，包括：调光数据发生器，用于根据启动信号产生单脉冲信号；以及调制器，用于将交流输入电压与单脉冲信号相叠加，从而产生电力载波信号，以控制LED灯的亮度和/或颜色。

【技术特征摘要】
1.一种LED调光器，其特征在于，包括：调光数据发生器，用于根据启动信号产生单脉冲信号；以及调制器，用于将交流输入电压与单脉冲信号相叠加，从而产生电力载波信号，以控制LED灯的亮度和/或颜色。2.根据权利要求1所述的LED调光器，其特征在于，还包括：过零检测模块，用于检测交流输入电压的过零时刻，以产生过零检测信号；以及延时模块，用于根据过零检测信号产生启动信号。3.根据权利要求2所述的LED调光器，其特征在于，所述过零检测模块用于检测所述交流输入电压从正电压值转变为负电压值和从负电压值转变为正电压值中的至少之一的过零时刻。4.根据权利要求2所述的LED调光器，其特征在于，所述延时模块在过零时刻之后，延迟预定时间，将所述启动信号从无效状态转变为有效状态。5.根据权利要求4所述的LED调光器，其特征在于，所述预定时间在4/16*T0～7/16*T0的范围内，其中T0为交流输入电压的周期。6.根据权利要求5所述的LED调光器，其特征在于，所述预定时间大致为3/8T0。7.根据权利要求1所述的LED调光器，其特征在于，所述单脉冲信号的电平表征一个数字值。8.根据权利要求1所述的LED调光器，其特征在于，所述调制器进行幅值调制。9.一种LED驱动装置，其特征在于，包括：整流桥，用于将交流输入电压整流以获得直流母线电压；功率转换模块，用于根据直流母线电压产生直流输出电压，从而为LED灯供电；解耦模块，用于从直流母线电压获得电力载波信号，并且解码出调光数据信号；控制模块，用于根据调光数据信号产生控制信号，从而调节功率转换模块的输出电压和/或电流，其中，所述LED驱动装置检测单脉冲信号，以实现电力载波信号的解耦控制。10.根据权利要求9所述的LED驱动装置，其特征在于，所述功率转换模块是反激式功率变换器。11.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡拥军，叶美盼，林继认，林星宇，
申请(专利权)人：杭州士兰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33