调光转换模块、LED驱动装置及其控制方法制造方法及图纸

本申请公开了调光转换模块、LED驱动装置及其控制方法。所述LED驱动装置用于驱动LED灯，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；调光转换模块，用于根据调光器的类型将调光信号转换成亮度控制信号；控制模块，用于根据所述亮度控制信号产生第一开关控制信号；以及功率转换模块，用于根据所述第一开关控制信号将所述直流母线电压转换成直流输出信号，从而向LED灯传输电能，其中，所述功率转换模块根据所述亮度控制信号控制电能传输，从而调节所述LED灯的亮度。该LED驱动装置可以自动识别不同类型的调光器，与现有的0‑10V直流调光器完全兼容，从而可以提高与不同类型的调光器匹配的兼容性以及降低设计成本和制造成本。

Dimming conversion module, LED driving device and control method thereof

The application discloses a dimming conversion module, a LED driving device and a control method thereof. The LED driver is used to drive the LED lamp, including the rectifier bridge, which is used to rectify the AC input voltage to obtain the DC bus voltage; the dimming conversion module is used to convert the light modulation signal to the brightness control signal according to the type of the dimmer; the control module is used to generate the first switch control according to the luminance control signal. A signal, and a power conversion module, is used to convert the DC bus voltage to a DC output signal according to the first switch control signal to transmit electrical energy to the LED lamp, wherein the power conversion module controls the power transmission according to the luminance control signal and adjusts the brightness of the LED lamp. The LED driver can automatically identify different types of dimmer, fully compatible with the existing 0 10V DC dimmer, which can improve compatibility with different types of dimmer, and reduce design costs and manufacturing costs.

【技术实现步骤摘要】
调光转换模块、LED驱动装置及其控制方法
本专利技术涉及光源控制技术，更具体地，涉及调光转换模块、LED驱动装置及其控制方法。
技术介绍
在发光二极管(light-emittingdiode,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根据用户的操作产生调光信号Vadj。LED驱动装置120根据调光信号Vadj改变输出电流的大小或者有效点亮时间。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121、功率转换模块12和控制模块123。该整流桥121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。控制模块123接收调光信号Vadj，根据调光数据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、输出电流和占空比中的至少一种。由于输出电压、输出电流和占空比中的至少一种的变化，LED的亮度、颜色会发生变化。图2(a)至(c)分别示出三种不同类型的调光器的工作原理。如图2(a)所示，调光器110采用可调电阻R11对恒定的直流输入电压Vin进行分压，以获得与LED亮度相对应幅值的直流电压(例如0-10V)作为调光信号Vadj，该调光信号Vadj的幅值用于表征LED亮度。如图2(b)所示，调光器210接入交流电电网，产生电力载波信号作为调光信号Vadj，该调光信号用于传输调光数据以表征LED亮度。如图2(c)所示，调光器310连接脉宽调制(PWM)信号发生器，产生PWM信号作为调光信号Vadj，该调光信号的占空比用于表征LED亮度。上述不同类型的调光器的调光信号Vadj均可表征LED亮度，然而，由于工作原理不同，不同类型的调光器的信号类型、输出阻抗和输出特性均不一致。LED驱动装置120只能响应特定类型的调光器110，从而导致LED驱动装置120的兼容性差。对于不同类型的调光方式，LED驱动装置120均需要重新设计，因此调光系统成本高。
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转换模块、LED驱动装置及其控制方法，其中，采用调光转换模块识别调光信号的类型，以及将调光信号转换成规范类型的控制信号，以提高其兼容性以及降低其设计成本和制造成本。根据本专利技术的第一方面，提供一种调光转换模块，包括：采样模块，用于对调光器产生的调光信号进行采样以获得信号波形和调光数据；以及信号产生模块，用于根据所述信号波形产生第二开关控制信号，以及根据所述调光数据产生所述亮度控制信号。优选地，所述调光器为无源调光器，所述调光转换模块还包括：电流产生模块，用于向所述无源调光器提供恒定电流以产生所述调光信号。优选地，所述电流产生模块包括多个电流支路，每个电流支路包括串联连接的一个电流源和一个选择开关。优选地，所述采样模块包括：运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接收所述调光信号，反相输入端与输出端连接，以形成跟随器；第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端连接在所述运算放大器的所述输出端，所述第二开关的第一端接收所述调光信号，所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端连接至公共的第一节点；第一分压网络和第二分压网络，并联连接在所述第一节点和地之间，分别提供第一采样信号和第二采样信号；以及低通滤波器，连接至所述第二分压网络，对所述第二采样信号进行滤波，其中，所述第一采样信号和所述第二采样信号分别表征所述信号波形和所述调光数据。优选地，所述第一开关和所述第二开关分别为选自双极晶体管和金属氧化物半导体场效应管中的任一种。优选地，所述调光器的类型为选自PWM调光器、0-10V有源直流调光器和0-10V无源调光器中的至少一种。优选地，所述第二开关控制信号用于根据所述调光器的类型控制所述第一开关和所述第二开关的开关状态，以及所述电流产生模块的工作状态。优选地，在识别所述调光器的类型时，所述调光转换模块工作于以下模式之一：第一模式，所述电流产生模块与所述调光器断开，所述第一开关闭合，所述第二开关断开；第二模式，所述电流产生模块向所述调光器提供所述恒定电流，所述第一开关断开，所述第二开关闭合；以及第三模式，所述电流产生模块与所述调光器连接，所述第一开关闭合，所述第二开关断开。优选地，在识别所述调光器的类型时，所述调光转换模块执行以下操作：如果所述信号产生模块在第一模式和第二模式中的任一个检测到所述调光信号的电压值，则进一步根据所述调光信号的波形特点判断所述调光器为PWM调光器和有源直流调光器之一，如果所述信号产生模块在所述第一模式和所述第二模式中的任一个未检测到所述调光信号的电压值，并且在所述第三模式中检测到所述调光信号的电压值，则判断所述调光器为无源调光器。优选地，所述亮度控制信号为PWM信号，并且所述PWM信号的占空比所述调光数据相一致。优选地，所述亮度控制信号为直流电压信号，并且所述直流电压信号的幅值与所述调光数据相一致。根据本专利技术的第二方面，提供一种LED驱动装置，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；调光转换模块，包括：采样模块，用于对调光器产生的调光信号进行采样以获得信号波形和调光数据；以及信号产生模块，用于根据所述信号波形产生第二开关控制信号，以及根据所述调光数据产生所述亮度控制信号；控制模块，用于根据所述亮度控制信号产生第一开关控制信号；以及功率转换模块，用于根据所述第一开关控制信号将所述直流母线电压转换成直流输出信号，从而向LED灯传输电能，其中，所述功率转换模块根据所述亮度控制信号控制电能传输，从而调节所述LED灯的亮度。优选地，所述调光器为无源调光器，所述调光转换模块还包括：电流产生模块，用于向所述无源调光器提供恒定电流以产生所述调光信号。优选地，所述电流产生模块包括多个电流支路，每个电流支路包括串联连接的一个电流源和一个选择开关。优选地，所述采样模块包括：运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接收所述调光信号，反相输入端与输出端连接，以形成跟随器；第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端连接在所述运算放大器的所述输出端，所述第二开关的第一端接收所述调光信号，所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端连接至公共的第一节点；第一分压网络和第二分压网络，并联连接在所述第一节点和地之间，分别提供第一采样信号和第二采样信号；以及低通滤波器，连接至所述第二分压网络，对所述第二采样信号进行滤波，其中，所述第一采样信号和所述第二采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调光转换模块，包括：采样模块，用于对调光器产生的调光信号进行采样以获得信号波形和调光数据；以及信号产生模块，用于根据所述信号波形产生第二开关控制信号，以及根据所述调光数据产生所述亮度控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种调光转换模块，包括：采样模块，用于对调光器产生的调光信号进行采样以获得信号波形和调光数据；以及信号产生模块，用于根据所述信号波形产生第二开关控制信号，以及根据所述调光数据产生所述亮度控制信号。2.根据权利要求1所述的调光转换模块，其中，所述调光器为无源调光器，所述调光转换模块还包括：电流产生模块，用于向所述无源调光器提供恒定电流以产生所述调光信号。3.根据权利要求2所述的调光转换模块，其中，所述电流产生模块包括多个电流支路，每个电流支路包括串联连接的一个电流源和一个选择开关。4.根据权利要求2所述的调光转换模块，其中，所述采样模块包括：运算放大器，所述运算放大器的同相输入端接收所述调光信号，反相输入端与输出端连接，以形成跟随器；第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端连接在所述运算放大器的所述输出端，所述第二开关的第一端接收所述调光信号，所述第一开关的第二端和所述第二开关的第二端连接至公共的第一节点；第一分压网络和第二分压网络，并联连接在所述第一节点和地之间，分别提供第一采样信号和第二采样信号；以及低通滤波器，连接至所述第二分压网络，对所述第二采样信号进行滤波，其中，所述第一采样信号和所述第二采样信号分别表征所述信号波形和所述调光数据。5.根据权利要求4所述的调光转换模块，其中，所述第一开关和所述第二开关分别为选自双极晶体管和金属氧化物半导体场效应管中的任一种。6.根据权利要求4所述的调光转换模块，其中，所述调光器的类型为选自PWM调光器、0-10V有源直流调光器和0-10V无源调光器中的至少一种。7.根据权利要求6所述的调光转换模块，其中，所述第二开关控制信号用于根据所述调光器的类型控制所述第一开关和所述第二开关的开关状态，以及所述电流产生模块的工作状态。8.根据权利要求7所述的调光转换模块，其中，在识别所述调光器的类型时，所述调光转换模块工作于以下模式之一：第一模式，所述电流产生模块与所述调光器断开，所述第一开关闭合，所述第二开关断开；第二模式，所述电流产生模块向所述调光器提供所述恒定电流，所述第一开关断开，所述第二开关闭合；以及第三模式，所述电流产生模块与所述调光器连接，所述第一开关闭合，所述第二开关断开。9.根据权利要求8所述的调光转换模块，其中，在识别所述调光器的类型时，所述调光转换模块执行以下操作：如果所述信号产生模块在第一模式和第二模式中的任一个检测到所述调光信号的电压值，则进一步根据所述调光信号的波形特点判断所述调光器为PWM调光器和有源直流调光器之一，如果所述信号产生模块在所述第一模式和所述第二模式中的任一个未检测到所述调光信号的电压值，并且在所述第三模式中检测到所述调光信号的电压值，则判断所述调光器为无源调光器。10.根据权利要求1所述的调光转换模块，其中，所述亮度控制信号为PWM信号，并且所述PWM信号的占空比所述调光数据相一致。11.根据权利要求1所述的调光转换模块，其中，所述亮度控制信号为直流电压信号，并且所述直流电压信号的幅值与所述调光数据相一致。12.一种LED驱动装置，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；调光转换模块，包括：采样模块，用于对调光器产生的调光信号进行采样以获得信号波形和调光数据；以及信号产生模块，用于根据所述信号波形产生第二开关控制信号，以及根据所述调光数据产生所述亮度控制信号。控制模块，用于根据所述亮度控制信号产生第一开关控制信号；以及功率转换模块，用于根据所述第一开关控制信号将所述直流母线电压转换成直流输出信号，从而向LED灯传输电能，其中，所述功率转换模块根据所述亮度控制信号控制电能传输，从而调节所述LED灯的亮度。13.根据权利要求12所述的调光转换模块，其中，所述调光器为无源调光器，所述调光转换模块还包括：电流产生模块，用于向所述无源调光器提供恒定电流以产生所述调光信号。14.根据权利要求13所述的调光转换模块，其中，所述电流产生模块包括多个电流支路，每个电流支路包括串联连接的一个电流源和一个选择开关。15.根据权利要求13...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶美盼，蔡拥军，叶青植，
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