一种LED灯调光系统及调光方法技术方案

本发明专利技术公开了一种LED灯调光系统及调光方法，包括依次连接的调光模块、恒流驱动模块和LED灯显示模块，所述调光模块包括指数调光引擎、线性调光器、乘法器、Σ‑Δ调制器；所述调光模块通过将输入的强度挡数和调光数值转化为亮度值数字信号，并将亮度值数字信号转为PDM信号，所述调光模块输出PDM信号驱动恒流驱动模块输出相应的电流，从而驱动LED灯显示模块工作。本发明专利技术结构简单，成本低，通过采用调光模块中的各结构实现了将PDM信号作为驱动信号，使LED灯亮度和色彩的调整过程自然、变化过程柔和避免低频闪烁的现象，提高了驱动信号的稳定性和抗干扰性，保证了LED灯亮度和色彩调节过程可顺利完成。

A Dimming System and Method for LED Lamp

The invention discloses an LED lamp dimming system and a dimming method, including a dimming module connected in turn, a constant current driving module and an LED lamp display module. The dimming module includes an exponential dimming engine, a linear dimmer, a multiplier and a sigma modulator. The dimming module converts the input intensity barrier and dimming value into a digital signal of brightness value and digitalizes the brightness value. The signal is converted to PDM signal, and the dimming module outputs PDM signal to drive the constant current driving module to output corresponding current, thereby driving the LED lamp display module to work. The invention has simple structure and low cost. The PDM signal is used as the driving signal by adopting various structures of the dimming module, which makes the adjustment process of brightness and color of the LED lamp natural and flexible, avoids the phenomenon of low frequency flickering, improves the stability and anti-interference of the driving signal, and ensures the smooth completion of the adjustment process of brightness and color of the LED lamp.

【技术实现步骤摘要】
一种LED灯调光系统及调光方法
本专利技术涉及发光二极管(LowEmittingDiode，LED)照明领域，特别是一种LED灯调光系统及调光方法。
技术介绍
RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。RGB三色报警LED灯是医用监护机上一个重要部件，目前RGB三色报警LED灯的调光方式主要采用模拟的恒流控制方法和PWM信号控制，存在颜色变化相对单调；单种颜色的亮度调节过程中LED灯颜色变化不够平滑；输出的驱动信号抗干扰性差；低频电流引起闪烁现象等问题。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种LED灯调光系统及调光方法，通过调节LED灯的强度值和调光值，使LED灯在调节过程中平滑地变化。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED灯调光系统，包括依次连接的调光模块、恒流驱动模块和LED灯显示模块，其特征在于：所述调光模块包括指数调光引擎、线性调光器、乘法器、Σ-Δ调制器；所述指数调光引擎用于将接收的强度挡数的数字信号转化为强度值数字信号，并将强度值数字信号发给乘法器；所述线性调光器用于将接收的调光数值数字信号转化为调光值数字信号，并将调光值数字信号发给乘法器；所述乘法器用于将接收的强度值和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号，并将亮度值数字信号发送给Σ-Δ调制器；所述Σ-Δ调制器用于将所接收的亮度值数字信号转为PDM信号，并将该PDM信号发送给恒流驱动模块；所述恒流驱动模块依据PDM信号指令驱动LED灯显示模块工作。进一步，所述调光模块还包括看门狗，所述看门狗串联在Σ-Δ调制器和恒流驱动模块之间，用于监测Σ-Δ调制器输出的PDM信号频率是否低于预设值fa；若低于fa，看门狗则将Σ-Δ调制器输出的PDM信号频率提高至大于或等于fa。进一步，所述调光模块还包括打包器，所述打包器串联在Σ-Δ调制器和恒流驱动模块之间，所述打包器用于监测Σ-Δ调制器输出的PDM信号是否高于预设值fb；若高于fb，打包器则将Σ-Δ调制器输出的PDM信号进行合并使其频率降低至小于或等于fb。一种LED灯调光方法，应用于LED灯调光系统，LED灯调光系统包括依次连接的调光模块、恒流驱动模块和LED灯显示模块，包括以下步骤：S1、分别输入强度挡数和调光数值；S2、采用指数算法将输入的强度挡数转换为强度值数字信号；采用线性算法将输入的调光数值转换为调光值数字信号；S3、将强度值数字信号和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号；S4、将亮度值数字信号转换为PDM信号；S5、将PDM信号作为驱动信号发送给恒流驱动模块；S6、恒流驱动模块依据PDM信号指令驱动LED灯显示模块工作。进一步，所述步骤2中指数算法的计算公式为*100％，其中B为输出的强度值数字信号，A为输入的强度挡数，k1和k2为设定的常规系数，指数算法基于指数调光引擎完成。进一步，所述步骤2中线性算法的计算公式为其中E为输出的调光值数字信号，C为当前的调光值，D为输入的调光值，k3常规系数，fc为系统工作的时钟频率，t为系统设定调光变化的调光时间，线性算法基于线性调光器完成。进一步，在进入步骤S5之前还包括以下步骤：S41、判断步骤S4所输出的PDM信号频率是否低于预设值fa，若低于则进入步骤S42，若高于则进入步骤S5；S42、提高PDM信号的频率，直至PDM信号的频率大于或等于fa，进入步骤S5。进一步，在进入步骤S5之前还包括以下步骤：S43、判断步骤S4或步骤S41输出的PDM信号频率是否高于fb，若高于则进入步骤S44，若低于则进入步骤S5。S44、降低PDM信号的频率，直至PDM信号的频率小于或等于fb，进入步骤S5。进一步，所述步骤S42采用看门狗来提高PDM信号的频率，其具体方法为：由看门狗在检测到第一个高电平的下降沿时开始计时，当计时达到t1时，若仍然未检测到下一周期的高电平下降沿，则看门狗定时器溢出，在PDM信号中的每两个高电平之间强制将信号拉高，增加一个高电平信号，增加后，看门狗再重复相同的检测过程，直到在t1内可检测到有下一周期的高电平下降沿时，则完成提高PDM信号频率的步骤号，其中进一步，所述步骤S44采用打包器来提高PDM信号的频率，其具体方法为：由打包器将PDM信号中高电平进行合并，使PDM信号的频率降至原来频率的同时保持PDM信号的占空比不变，使输出的驱动信号PDM信号频率不低于预设值fb，假设输入打包器PDM信号的频率为f；当fb+k*100＜f≤fb+(k+1)*100时，则k4＝k+2；其中k为自然数并依次从零开始取。本专利技术的有益效果是：结构简单，成本低，通过采用调光模块中的各结构实现了将PDM信号作为驱动信号，使LED灯亮度和色彩的调整过程自然、变化过程柔和避免低频闪烁的现象，提高了驱动信号的稳定性和抗干扰性，保证了LED灯亮度和色彩调节过程可顺利完成。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例提供的第一种LED灯调光方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的第一种调光系统的结构框图；图3是本专利技术实施例提供的第二种LED灯调光方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例提供的第二种调光系统的结构框图；图5是本专利技术实施例提供的第三种LED灯调光方法的流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的第三种调光系统的结构框图；图7是本专利技术实施例提供的打包器的结构框图；图8是本专利技术实施例提供的第四种LED灯调光方法的流程示意图；图9是本专利技术实施例提供的第四种调光系统的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术保护的范围。参照图1和图2，为第一种较优的实施方式，一种LED灯调光系统，包括依次连接的调光模块1、恒流驱动模块2和LED灯显示模块3，其特征在于：所述调光模块1包括指数调光引擎11、线性调光器12、乘法器13、Σ-Δ调制器14；所述指数调光引擎11用于将接收的强度挡数的数字信号转化为强度值数字信号，并将强度值数字信号发给乘法器13；所述线性调光器12用于将接收的调光数值数字信号转化为调光值数字信号，并将调光值数字信号发给乘法器13；所述乘法器13用于将接收的强度值和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号，并将亮度值数字信号发送给Σ-Δ调制器14；所述Σ-Δ调制器14用于将所接收的亮度值数字信号转为PDM信号，并将该PDM信号发送给恒流驱动模块2；所述恒流驱动模块2依据PDM信号指令驱动LED灯显示模块3工作。一种LED灯调光方法，应用于LED灯调光系统，LED灯调光系统包括依次连接的调光模块1、恒流驱动模块2和LED灯显示模块3，包括以下步骤：S1、分别输入强度挡数和调光数值；S2、采用指数算法将输入的强度挡数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED灯调光系统，包括依次连接的调光模块(1)、恒流驱动模块(2)和LED灯显示模块(3)，其特征在于：所述调光模块(1)包括指数调光引擎(11)、线性调光器(12)、乘法器(13)、Σ‑Δ调制器(14)；所述指数调光引擎(11)用于将接收的强度挡数的数字信号转化为强度值数字信号，并将强度值数字信号发给乘法器(13)；所述线性调光器(12)用于将接收的调光数值数字信号转化为调光值数字信号，并将调光值数字信号发给乘法器(13)；所述乘法器(13)用于将接收的强度值和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号，并将亮度值数字信号发送给Σ‑Δ调制器(14)；所述Σ‑Δ调制器(14)用于将所接收的亮度值数字信号转为PDM信号，并将该PDM信号发送给恒流驱动模块(2)；所述恒流驱动模块(2)依据PDM信号指令驱动LED灯显示模块(3)工作。

【技术特征摘要】
1.一种LED灯调光系统，包括依次连接的调光模块(1)、恒流驱动模块(2)和LED灯显示模块(3)，其特征在于：所述调光模块(1)包括指数调光引擎(11)、线性调光器(12)、乘法器(13)、Σ-Δ调制器(14)；所述指数调光引擎(11)用于将接收的强度挡数的数字信号转化为强度值数字信号，并将强度值数字信号发给乘法器(13)；所述线性调光器(12)用于将接收的调光数值数字信号转化为调光值数字信号，并将调光值数字信号发给乘法器(13)；所述乘法器(13)用于将接收的强度值和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号，并将亮度值数字信号发送给Σ-Δ调制器(14)；所述Σ-Δ调制器(14)用于将所接收的亮度值数字信号转为PDM信号，并将该PDM信号发送给恒流驱动模块(2)；所述恒流驱动模块(2)依据PDM信号指令驱动LED灯显示模块(3)工作。2.根据权利要求1所述的LED灯调光系统，其特征在于：所述调光模块(1)还包括看门狗(15)，所述看门狗(15)串联在Σ-Δ调制器(14)和恒流驱动模块(2)之间，用于监测Σ-Δ调制器(14)输出的PDM信号频率是否低于预设值fa；若低于fa，看门狗(15)则将Σ-Δ调制器(14)输出的PDM信号频率提高至大于或等于fa。3.根据权利要求1所述的LED灯调光系统，其特征在于：所述调光模块(1)还包括打包器(16)，所述打包器(16)串联在Σ-Δ调制器(14)和恒流驱动模块(2)之间，所述打包器(16)用于监测Σ-Δ调制器(14)输出的PDM信号是否高于预设值fb；若高于fb，打包器(16)则将Σ-Δ调制器(14)输出的PDM信号进行合并使其频率降低至小于或等于fb。4.一种LED灯调光方法，应用于LED灯调光系统，LED灯调光系统包括依次连接的调光模块(1)、恒流驱动模块(2)和LED灯显示模块(3)，其特征在于：包括以下步骤：S1、分别输入强度挡数和调光数值；S2、采用指数算法将输入的强度挡数转换为强度值数字信号；采用线性算法将输入的调光数值转换为调光值数字信号；S3、将强度值数字信号和调光值数字信号进行相乘得到亮度值数字信号；S4、将亮度值数字信号转换为PDM信号；S5、将PDM信号作为驱动信号发送给恒流驱动模块(2)；S6、恒流驱动模块(2)依据PDM信号指令驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘帅帅，张道国，黄维，
申请(专利权)人：广东宝莱特医用科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44