本发明专利技术提供一种适用于发光二极管(LED)照明设备的调光电路及控制方法、微控器及其侦测相位角方法。该调光电路适用于控制至少一个LED元件。调光电路包括至少一整流装置、一泄放电路、一相位角侦测电路、电流控制电路、以及一微处理器。其中，相位角侦测电路与微处理器耦接。微处理器根据相位角侦测电路的输出信号，产生调变信号进而调整LED元件耦接的电流控制电路，以控制LED元件输出亮度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于调光电路及控制方法，特别是关于一种相位调光器使用的调光电路及控制方法。
技术介绍
相位调光器(TRIAC Dimmer)应用于家用传统钨丝灯泡由来已久，其可以通过相位(phase)的调整来控制输出功率(Power)的大小，因而达到调整灯泡本身的亮度输出大小，相位调光器的三端双向可控娃开关元件(Triode for Alternating Current, TRIAC) (以下皆用TRIAC简称)的工作特性是当其栅极(Gate)被激发(Triggered),要让此元件呈导通(conductive)的情况，则需要一导通电流来使TRIAC维持导通，此电流称为栓锁电流Ilatdl,接着当TRIAC导通后便需要一保持电流Itold来使TRIAC持续导通；以上条件必须满足，TRIAC才可工作于稳定的条件中。基于相位调光器的TRIAC应用电路必须随时使电流的大小维持在栓锁电流Ilatah 和保持电流Itold两种条件电流，所以在做TRIAC系统设计时往往必须设计一种形式的负载系统来提供匕-和Ihtjld，而已往的传统钨丝灯泡因为本身可视为一种线性负载，所以可以满足Ilatdl和Ihtjld电流的产生，让系统处于稳态工作情况。然而，对于发光二极管(LED)照明设备来讲，其LED负载的等效电路并非是线性负载，所以对相位调光器来说并不能直接的有效的提供^-和Itold电流，必须通过其他外部电路来达到 Ilatch ^口 Ihold 的产生。一般来说，使用外部泄放(Bleeder)电路作为上述相位调光器负载的设计是最简易的一种方式，但是设计外部泄放(Bleeder)电路往往会有下面至少一问题产生a.电源的效率降低，功耗增加；b.必须依照不同相位(TRIAC)调光器特性来调整Ilatd^P Ihtjld电流；c.使用线性负载来提供Ilatdl和Itold会造成系统热温升问题；d.动态负载线路设计复杂，增加系统成本。另外，在不同相位(TRIAC)调光器之间，其启始的导通角度也会因不同调光器之间的设计而有所不同，这差异是因为TRIAC调光器内部栅极(Gate)控制电路不同设计所致，此差异会在功率的输出表现显现出来，所以设计者在发光二极管(LED)的控制线路上会面临诸如下面至少一问题a. TRIAC本身正负半波导通角度不同；b.不同TRIAC相位调光器的起始导通角度不同；c.栅极控制电路不易线性化，造成LED控制线路不易同步稳态调光；d. LED端的调光曲线，依照不同需求程式化困难度高；e.避免因TRIAC调光器不稳定的工作，让LED不正常闪烁
技术实现思路
以上所列问题皆可能是在三端双向可控娃开关元件(Triode for Alternating Current, TRIAC)调光电路时会面临到的挑战，当然本专利技术并不限于解决上述问题，且不限于解决三端双向可控硅开关元件的问题，其他可以利用调整相位来达到调整功率输出的开关元件，亦落于本专利技术的范畴。本专利技术的目的之一是利用可编程的微处理器，以软件的方式改变微处理器的运作方式，而可配合各种市面现有的泄放电路及/或相位侦测电路及/或LED电流控制电路来运作，达成调整LED元件亮度的功效。本专利技术的目的之一是利用一已烧录程式后的微处理器，配合市面现有的泄放电路及/或相位侦测电路及/或LED电流控制电路运作，达成调整LED元件亮度的功效。本专利技术的目的之一是利用预设的微处理器，控制一预设的泄放电路及/或相位侦测电路及/或一预设的LED电流控制电路，达成调整LED元件亮度的功效。本专利技术的目的之一是利用一调光电路，根据使用者的需求，调整LED元件的亮度。本专利技术的目的之一是利用一频率调变控制方法，控制一预设的泄放电路达成改善现有泄放电路效率不佳的方法。本专利技术的目的之一是利用一同步侦测相位方法，配合泄放电路，控制一预设的相位侦测电路，取得调光器相位角的方法。本专利技术的实施例提出有效的调光电路与控制方法。其中，调光电路可包括泄放 (Bleeder)电路控制架构、TRIAC调光器的相位角(phase angle)侦测方法和相位角滤波器 (phase angle filter)、调光曲线转换模块(Dimming curve translator)、脉冲宽度调变 (PWM)输出电路架构等方法。本专利技术实施例的调光电路与控制方法的工作方法，可以由微处理器产生驱动信号给泄放电路，然后经由相位角侦测电路取得相位角参数，且经由微处理器内部相位角滤波器和调光曲线转换模块计算输出参数，再经由PWM输出模块输出调变信号给LED电流控制电路。进而达成可以依据使用者的需求正确调整(改变)LED的亮度。本专利技术的一实施例提供了一种调光电路，适用于发光二极管照明设备，包括一泄放电路、一相位调光器、一相位侦测电路、一脉冲宽度调变输出电路、以及一微控器。该泄放电路用以作为一虚负载。相位调光器是依据使用者的调整相位调光器的调整量，产生相对应该调整量大小的信号波形。相位侦测电路是侦测信号波形的相位角。脉冲宽度调变输出电路，是用以产生一脉冲宽度信号，以驱动该发光二极管照明设备。而微控器是耦接相位侦测电路，当信号波形的相位角度不变时，维持泄放电路信号波形的开启频率，且该脉冲宽度信号的脉冲宽度保持不变，使该发光二极管照明设备的光线保持不变；当相位角改变时，增加或降低该泄放电路信号波形的开启频率，并产生一调整信号，且脉冲宽度调变输出电路依据调整信号，产生相对应调整信号的脉冲宽度，以相对应地改变发光二极管照明设备的光线亮度。本专利技术的一实施例提供了一种微控器，包括一相位角侦测单元、一相位角滤波器、 一计时器、一泄放电路驱动单元、一调光曲线转换模块、一脉冲宽度调变输出电路、以及一控制逻辑。该相位角侦测单元是侦测一相位侦测电路提供的信号波形的相位角。而相位角滤波器用以过滤相位角的噪声。计时器用以产生一与泄放电路和相位侦测电路同步的时脉。泄放电路驱动单元用以依据一指令产生驱动讯号，以控制泄放电路信号波形的开启频率。调光曲线转换模块用以提供一调光曲线。脉冲宽度调变输出电路用以产生一脉冲宽度调变信号，以控制一发光二极管照明设备的光线亮度。而控制逻辑，是配合该计时器时脉来运作，接收相位角，依据相位角来决定如何产生控制泄放电路驱动单元的指令与如何控制脉冲宽度调变输出电路产生脉冲宽度调变信号。本专利技术的一实施例提供了一种控制泄放电路的频率调变控制方法，包括下列步骤首先，提供一对时信号，依据相位侦测电路的相位角信号，以判断提高或降低对时信号时间基准，并比较是否上溢，若上溢则触发泄放电路；令该相位角与一转换曲线相关，并加以计算，依据该计算结果产生相对应的脉冲宽度调变工作周期，以控制发光二极管照明设备LED的亮度；以及判断目前相位角是否大于先前相位角，若大于，则降低对时信号时间基准；若小于则提高对时信号时间基准。本专利技术的一实施例提供了一种微控器侦测相位角方法，包括下列步骤判断相位角侦测的运作时脉是否与泄放电路的触发信号同步，若同步则撷取该相位角；判断目前相位角是否为新进来的相位角，若是，对该新进来的相位角进行滤波动作；判断接收的相位角是否改变，若是，则依据改变的相位角的相关信息进行相位角/光线转换，并提供计算结果产生对应计算结果的脉冲宽度调变信号输出，以控制一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈峰民，
申请(专利权)人：群燿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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