用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法技术方案

本公开提供了用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法。该电压转换系统包括：相位信息检测器，该相位信息检测器接收交流电压，并且基于该交流电压来检测数字相位信息；以及直流电压生成器，该直流电压生成器从相位信息检测器接收数字相位信息，并且基于数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压。本公开提供的用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法通过基于相位信息和预定的调光曲线模型来将交流电压转换为直流电压，从而不仅能够减小集成电路芯片的尺寸、降低芯片成本，而且还能够基于灵活的调光曲线模型实现灵活的LED驱动。

【技术实现步骤摘要】
用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法
本专利技术总体涉及电路领域，更具体地，涉及一种用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法。
技术介绍
传统的基于TRIAC(三端双向交流开关)调光的驱动系统通过电阻和电容构成的RC电路来将交流电转换为直流电从而控制LED驱动器。图1示出了传统TRIAC驱动系统100的示意图。如图1所示，基于TRIAC调光的驱动系统100包括如下部分：全波整流桥，其由四个二极管D1-D4组成，用于将市政交流电Vline进行全波整流；分压电路，其由电阻R1和R2组成，用于将经整流的交流电压进行分压以得到电压Vs；RC滤波电路，其由电阻R3和电容C组成，用于将经分压的交流电压Vs转换成直流电压VREF；以及LED驱动器，其接收直流电压VREF来控制LED负载的电流。在这种基于RC滤波电路的TRIAC驱动系统中，需要足够大的RC时间常数才能将工频纹波滤平。由于RC时间常数的大小与电容值成正相关，而电容值与电容本身的大小成正相关，因此，通常需要体积较大的电容来实现较大的RC时间常数。电容的体积越大，则越难集成到芯片中，即使采用电容等效技术把RC滤波电路放入集成电路芯片内部，所需的电容也会占据相当一部分的芯片面积。因此，基于TRIAC调光的驱动系统中需要改进的电压转换方式。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于TRIAC驱动的电压转换系统，该电压转换系统包括：相位信息检测器，该相位信息检测器接收交流电压，并且基于该交流电压来检测数字相位信息；以及直流电压生成器，该直流电压生成器从相位信息检测器接收数字相位信息，并且基于数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于TRIAC驱动的电压转换方法，该电压转换方法包括：接收交流电压；基于该交流电压来检测数字相位信息；以及基于数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压。本专利技术实施例所提供的用于TRIAC驱动的电压转换系统和方法通过基于相位信息和预定的调光曲线模型来将交流电压转换为直流电压，从而不仅能够减小集成电路芯片的尺寸、降低芯片成本，而且还能够基于灵活的调光曲线模型实现灵活的LED驱动。附图说明结合以下附图，根据本专利技术的实施例的描述可以更好地理解本专利技术，其中：图1示出了传统TRIAC驱动系统的示意图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的TRIAC驱动系统的框图。图3示出了根据本专利技术的一个实施例的调光曲线模型的示意图。图4示出了根据本专利技术的一个实施例的直流电压生成器的框图。图5示出了根据本专利技术的另一实施例的直流电压生成器的框图。图6示出了根据本专利技术的一个实施例的用于TRIAC驱动的电压转换方法的流程图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术各个方面的特征和示例性实施例。下面的描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更清楚的理解。本专利技术绝不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了相关元素或部件的任何修改、替换和改进。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的TRIAC驱动系统200的框图。如图2所示，TRIAC驱动系统200包括整流电路210、分压电路220、相位信息检测器230、直流电压生成器240以及LED驱动器250。整流电路210、分压电路220以及LED驱动器250的组成和作用与图1中所示的相应电路部分相同。具体地，整流电路210由四个二极管D1-D4组成，用于将市政交流电Vline进行全波整流；分压电路220由电阻R1和R2组成，用于将经整流的交流电压进行分压以得到电压Vs；LED驱动器使用所接收的直流电压VREF来控制LED负载的电流。相比于传统的TRIAC驱动电路，图2中所示的TRIAC驱动系统200并不是通过RC滤波电路来进行交流直流转换，而是通过相位信息检测器230和直流电压生成器240来实现交流直流转换。换言之，相位信息检测器230和直流电压生成器240组成了TRIAC驱动系统200的电压转换子系统。相位信息检测器230可以接收经分压的交流电压Vs，并且基于该交流电压Vs来检测数字相位信息。例如，在一个实施例中，相位信息检测器230可以包括计数器。计数器可以在检测到Vs变为高电平时开始计数，在检测到Vs变为低电平时结束计数。Vs是高电平期间计数器所计个数与计数器的计数周期(即，该计数器的计数间隔)的乘积可以表示Vs处于高电平的时长。可以根据具体应用需求来设计计数器的计数周期，本公开在该方面不进行限制。在上述实施例中使用了计数器来检测Vs处于高电平期间计数器所计的个数，从而能够计算Vs处于高电平的时长。但相位信息检测器230的具体实现方式不限于计数器，例如，在另一实施例中，可以使用能够检测到Vs处于高电平的时长的任何电路形式来实现相位信息检测器230，本公开对此不进行限制。数字相位信息可以包括相位角或者与相位角相对应的时间信息。在一个实施例中，数字相位信息可以是所计个数。例如，可以使用一个二进制序列来表示Vs是高电平期间计数器所计个数。可以根据精度与效率方面的权衡来设计二进制序列的位数，本公开在该方面不进行限制。在另一实施例中，数字相位信息可以是所计个数与计数器的计数周期的乘积，即，Vs处于高电平的时长。上述两种实施例中涉及所计个数以及Vs处于高电平的时长，两者均使用时间信息作为数字相位信息。也就是说，在数字相位信息包括与相位角相对应的时间信息的实施例中，该时间信息可以是所计个数，或者可以是Vs处于高电平的时长。在又一实施例中，数字相位信息是与Vs处于高电平的时长相对应的相位角。例如，相位信息检测器230基于交流电信号Vs的周期CA、计数器的计数周期CC(或者其他计时电路的计时周期)以及计数器所计个数N来得到相位角A以作为数字相位信息。例如，可以根据如下公式来计算相位角。上述公式仅仅是示例性的，本申请在该方面并不限于上述公式中的计算方法，其他计算相位角的方法也是可能的。在上述描述中，不论数字相位信息包括Vs是高电平期间计数器所计个数，或是包括Vs处于高电平的时长，或是包括Vs处于高电平的时长相对应的相位角，其都与Vs处于高电平相关。但这仅仅是示例，在其他实施例中，数字相位信息可以与Vs处于低电平相关，因此，本公开在该方面并不限制。数字相位信息是与Vs处于高电平相关还是与Vs处于低电平相关，这与下文将描述的预定调光曲线模型有关。为了简单起见，本文主要针对数字相位信息与Vs处于高电平相关以及相应的预定调光曲线模型进行描述。相位信息检测器230可以将数字相位信息提供给直流电压生成器240，直流电压生成器240可以基于该数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压以提供给LED驱动器250。在一些实施例中，预定调光曲线模型反映了相位角与电流的对应关系。也就是说，直流电压生成器240最终是根据相位角来确定相应的电流，由此来驱动LED驱动器。因此，在相位信息检测器230提供给直流电压生成器240的数字相位信息包括Vs是高电平期间计数器所计个数或所计个数与计数器的计数周期的乘积(即，Vs处于高电平的时长)的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于TRIAC驱动的电压转换系统，其特征在于，所述电压转换系统包括：相位信息检测器，该相位信息检测器接收交流电压，并且基于该交流电压来检测数字相位信息；以及直流电压生成器，该直流电压生成器从所述相位信息检测器接收所述数字相位信息，并且基于所述数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压。

【技术特征摘要】
1.一种用于TRIAC驱动的电压转换系统，其特征在于，所述电压转换系统包括：相位信息检测器，该相位信息检测器接收交流电压，并且基于该交流电压来检测数字相位信息；以及直流电压生成器，该直流电压生成器从所述相位信息检测器接收所述数字相位信息，并且基于所述数字相位信息和预定调光曲线模型来生成直流电压。2.根据权利要求1所述的电压转换系统，其中，所述直流电压生成器包括：数模转换器，该数模转换器将所述数字相位信息转换成模拟相位信息；和模拟电压处理器，该模拟电压处理器基于所述模拟相位信息和所述预定调光曲线模型来生成所述直流电压。3.根据权利要求1所述的电压转换系统，其中，所述直流电压生成器包括：数字相位处理器，该数字相位处理器基于所述数字相位信息和所述预定调光曲线模型来生成数字电压；和数模转换器，该数模转换器将所述数字电压转换为所述直流电压。4.根据权利要求1所述的电压转换系统，其中，所述预定调光曲线模型定义相位角与电流的对应关系或者相位角与电压的对应关系。5.根据权利要求1所述的电压转换系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨吉庆，李卓研，朱力强，周俊，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31