CN111031635A - 用于led照明***的调光***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种用于LED照明***的调光***及方法。该调光***包括调光器和整流器；还包括相角检测模块，用于基于整流器的输出信号，产生数字电平信号；模式判断模块，用于基于整流器的输出信号来判断调光模式；大小波修调模块，用于基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及输出电流产生模块，用于基于修调信号来控制输出电流的大小。根据本发明实施例提供的技术方案，通过判断调光模式，并且基于调光模式对数字电平信号进行修调，进而基于修调信号来输出稳定的输出电流，解决了调光***中，由于大小波现象引起芯片输出电流来回跳变，防止发生灯闪问题，实现了很好的调光效果，并且兼容性更好。

Description

用于LED照明***的调光***及方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于LED照明***的调光***及方法。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于其高亮度、节能和长寿命等优点成为***照明光源。并且LED调光是目前应用和研究最为热门的方向之一。可控硅调光因其不需要改变原有线路，是当前普遍采用的一种控制方式。对于可控硅调光器，需要一定的泄放电流保证调光器工作在线性区。同时为了达到优异的效果，芯片内部通常加入了复杂的泄放电流控制电路。对于部分调光器而言，可能会因为正负半轴开启阈值的不同，引起大小波现象，进而导致灯闪问题。
发明内容
本发明实施例提供一种用于LED照明***的调光***及方法，通过判断调光模式，并且基于调光模式对数字电平信号进行修调，进而基于修调信号来输出稳定的输出电流，解决了调光***中，由于大小波现象引起芯片输出电流来回跳变，防止发生灯闪问题，实现了很好的调光效果，并且兼容性更好。
一方面，本发明实施例提供一种用于LED照明***的调光***，包括调光器和整流器，还包括：相角检测模块，用于基于整流器的输出信号，产生数字电平信号；模式判断模块，用于基于整流器的输出信号来判断调光模式；大小波修调模块，用于基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及输出电流产生模块，用于基于修调信号来控制输出电流的大小。
根据本发明实施例提供的调光***，大小波修调模块包括：上下沿检测单元，用于检测数字电平信号的上升沿和下降沿；信号处理单元，用于基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号，来输出控制信号；以及修调信号输出单元，用于基于控制信号和数字电平信号来输出修调信号。
根据本发明实施例提供的调光***，信号处理单元包括：延迟子单元，用于基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及控制子单元，用于基于延迟信号和数字电平信号来输出控制信号；其中延迟子单元具体用于：若调光模式为前沿调光，则对上升沿进行固定时间长度的延迟；若调光模式为后沿调光，则对下降沿进行固定时间长度的延迟。
根据本发明实施例提供的调光***，控制子单元具体用于：若调光模式为前沿调光，则在数字电平信号的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在延迟的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；若调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；其中，固定时间长度为输入波形工作周期的一半。
根据本发明实施例提供的调光***，修调信号输出单元为与门，修调信号输出单元具体用于对控制信号和数字电平信号进行逻辑与操作以输出修调信号。
根据本发明实施例提供的调光***，输出电流产生模块包括：工作区间产生模块，用于基于所述修调信号来输出工作区间和非工作区间；输出电流控制单元，用于接收修调信号；驱动晶体管，驱动晶体管的栅极连接至输出电流控制单元的输出端，其源极经由电阻接地，其漏极用于连接负载；开关，开关连接在驱动晶体管的栅极与地之间，用于基于工作区间和非工作区间而断开和闭合；以使得在工作区间下，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在非工作区间下，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
根据本发明实施例提供的调光***，输出电流产生模块包括：输出电流控制单元，用于接收修调信号；驱动晶体管，驱动晶体管的栅极连接至输出电流控制单元的输出端，其源极经由电阻接地，其漏极用于连接负载；开关，开关连接在驱动晶体管的栅极与地之间，用于基于修调信号而断开和闭合；以使得在修调信号处于高电平时，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在修调信号处于低电平时，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
根据本发明实施例提供的调光***，还包括：泄放电流控制模块，泄放电流控制模块的一端连接至整流器的输出端，其另一端连接至模式判断模块的一端，用于使得调光器在不同调光模式下工作在导通状态。
根据本发明实施例提供的调光***，还包括：分压电路，分压电路的一端连接至整流器的输出端，其另一端连接至相角检测模块和模式判断模块，其又一端接地；并且其中，分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻。
另一方面，本发明实施例提供了一种用于LED照明***的调光方法，用于调光***，调光***包括调光器和整流器，调光***还包括相角检测模块、模式判断模块、大小波修调模块和输出电流产生模块，该方法包括：基于整流器的输出信号，产生数字电平信号；基于整流器的输出信号来判断调光模式；基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及基于修调信号来控制输出电流的大小。
根据本发明实施例提供的调光方法，基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号，包括：检测数字电平信号的上升沿和下降沿；基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号，来输出控制信号；以及基于控制信号和数字电平信号来输出修调信号。
根据本发明实施例提供的调光方法，基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号，来输出控制信号，包括：基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及基于延迟信号和数字电平信号来输出控制信号；其中基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，包括：若调光模式为前沿调光，则对上升沿进行固定时间长度的延迟；若调光模式为后沿调光，则对下降沿进行固定时间长度的延迟。
根据本发明实施例提供的调光方法，基于延迟信号和数字电平信号来输出控制信号，包括：若调光模式为前沿调光，则在数字电平信号的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在延迟的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；若调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；其中，固定时间长度为输入波形工作周期的一半。
根据本发明实施例提供的调光方法，输出电流产生模块包括工作区间产生模块、输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，基于修调信号来控制输出电流的大小，包括：基于修调信号使得工作区间产生模块输出工作区间和非工作区间；在工作区间下，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在非工作区间下，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
根据本发明实施例提供的调光方法，输出电流产生模块包括输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，基于修调信号来控制输出电流的大小，包括：在修调信号处于高电平时，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在修调信号处于低电平时，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
与现有技术相比，本发明实施例的用于LED照明***的调光***及方法，通过判断调光模式，并且基于调光模式对数字电平信号进行修调，进而基于修调信号来输出稳定的输出电流，解决了调光***中，由于大小波现象引起芯片输出电流来回跳变，防止发生灯闪问题，实现了很好的调光效果，并且兼容性更好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术中可控硅调光器的结构示意图；
图2示出了双向可控硅V-I特性曲线的示意图；
图3示出了大小波时序曲线的示意图；
图4示出了根据本发明一实施例的调光***的结构示意图；
图5示出了根据本发明实施例的大小波修调模块的结构示意图；
图6示出了根据本发明一实施例的输出电流产生模块的结构示意图；
图7示出了根据本发明另一实施例的输出电流产生模块的结构示意图；
图8示出了根据本发明实施例的调光***的工作原理的示意图；
图9示出了根据本发明实施例提供的前沿调光***的关键波形示意图；
图10示出了根据本发明实施例的后沿调光***的关键波形示意图；
图11示出了根据本发明实施例的用于调光***的修调方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明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发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
图1示出了现有技术中可控硅调光器的结构示意图。如图1所示，将交流电压施加在双向可控硅(Triode for Alternating Current，TRIAC)两端。
该可控硅调光器包括TRIAC、双向触发二极管(Diode For Alternating Current，DIAC)、可调电阻器Rt、电容Ct、电容C、电感L和LED驱动芯片。
其中，TRIAC的一端可以连接至交流电压的一端，TRIAC的另一端可以连接至电感L的一端，电感L的另一端可以连接至LED驱动芯片的一端，LED驱动芯片的另一端可以连接至交流电压的另一端并且接地，电容C可以并联连接在TRIAC和电感L的两端，电阻Rt的一端可以连接至TRIAC与交流电压连接的一端，电阻Rt的另一端可以连接至电容Ct的一端，电容Ct的另一端可以连接至TRIAC与电感L连接的一端，DIAC的一端可以连接至TRIAC的一端，DIAC的另一端可以连接至电阻Rt与电容Ct连接的公共端点处。
作为一个示例，当处于交流电正半轴时，T1端为正端，T2端为负端，同时T1通过Rt、Ct组成的RC充电电路对电容Ct进行充电。G点电压控制DIAC的导通与断开，其中该双向触发二极管的正向转折电压一般为30V左右。当电容Ct两端的电压大于一定值VBD(VBD称为正向转折电压)时，DIAC触发导通，TRIAC处于导通状态，此时TRIAC两端的电压瞬间变为零，电容Ct通过电阻Rt迅速放电，同时只有TRIAC中流过一定大小的维持电流才能保证其处于导通状态，否则当其导通电流减小到一定值或者T1端电压小于T2端电压时，TRIAC便处于阻断状态。
类似地，当处于交流电负半轴时，T1端为负端，T2端为正端，T1对电容Ct进行放电。当Ct两端的电压小于一定值-VRD(VRD称为负向转折电压)时，DIAC触发导通，同时只有TRIAC中流过一定大小的维持电流才能保证其处于导通状态，否则当其导通电流减小到一定值或者T2端电压小于T1端电压时，TRIAC便处于阻断状态。通过调节Rt值来调节充放电的时间，从而达到调光器不同相角切相的目的。
参考图2，图2示出了双向可控硅V-I特性曲线的示意图。如图2所示，当TRIAC调光器导通后，需要一定的维持电流IL来维持其继续工作在导通状态。对于实际调光器而言，正向转折电压VBD和负向转折电压VRD具有一定偏差。因此对于固定的Rt值，输入电压在正负半轴中会产生不同的切相角。对于一些恶劣的调光器而言，正向转折电压VBD和负向转折电压VRD的较大的偏差可能会导致在TRIAC调光器的输出信号中引入大小波现象。
参考图3，图3示出了大小波时序曲线的示意图。例如，对于一些大小波恶劣的调光器而言，芯片在小于满载的情况下，以某一固定相角工作时，其相关波形如图3所示。
其中，波形W1为输入信号VIN，其相角在φ1和φ2之间来回切换。波形W2为Dim_on信号，当其值为正时表示输入电压大于某一预设值Vx，并且利用Dim_on信号表示模拟信号VIN被转化为数字电平信号，用于表示线电压相角信息，将其输入到芯片内部，用于调整输出电流。W3为输出电流波形，当输入电压VIN大于输出电压Vo时，芯片开始输出电流。由于芯片输入电流区间的宽度与相角大小之间存在固定误差，并且该误差只与Vo和VIN的大小有关。因此，可以利用Dim_on信号的宽度来间接地表示输出电流的宽度。
综上，当Dim_on信号的宽度随着输入信号VIN的相位在φ1和φ2之间变化时，输出电流Iled也会在Iled1和Iled2之间来回变化。当φ1和φ2之间相差不大时，Iled1和Iled2之间相差不大，来回切换过程不易被人眼察觉。对于大小波恶劣的调光器而言，Iled1和Iled2之间的差异足以使得人眼察觉到明显的闪烁。因此，需要一种优化调光控制***和方法，以避免由大小波引起的闪烁问题。
为了解决现有技术问题，本发明实施例提供了一种用于LED照明***的调光***及方法。下面首先对本发明实施例所提供的调光***进行介绍。
图4示出了根据本发明一实施例的调光***的结构示意图。
作为一个示例，如图4所示，调光***可以包括：调光器和整流器；相角检测模块110，用于基于整流器的输出信号，产生数字电平信号Dim_on；模式判断模块120，用于基于整流器的输出信号来判断调光模式；大小波修调模块130，用于基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号Dim_on’；以及输出电流产生模块140，用于基于修调信号Dim_on’来控制输出电流的大小。
作为一个示例，调光***还可以包括泄放电流控制模块150，泄放电流控制模块150的一端可以连接至整流器的输出端，泄放电流控制模块150的另一端可以连接至模式判断模块120的一端，泄放电流控制模块150用于使得调光器在不同调光模式下工作在导通状态。
作为一个示例，调光***还可以包括分压电路160，分压电路160的一端可以连接至整流器的输出端，分压电路160的另一端可以连接至相角检测模块110和模式判断模块120，分压电路160的又一端可以接地；并且其中，分压电路可以包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2。
作为一个示例，如图4所示，整流器的一端可以经由TRIAC连接至电源电压的正端，整流器的另一端可以连接至电源电压的负端，整流器的又一端可以接地，并且整流器的输出端可以连接至分压模块160的输入端，分压模块160的另一端接地，分压模块160的输出端可以连接至相角检测模块110和模式判断模块120的输入端，模式判断模块120的一输出端可以经由泄放电流控制模块150连接至整流器的输出端，并且相角检测模块110的输出端可以连接至大小波修调模块120的一输入端，大小波修调模块120的另一输入端可以连接至模式判断模块120的另一输出端，大下波修调模块130的输出端可以连接至输出电流产生模块140的输入端，整流器的输出端还可以经由负载(例如，LED灯)连接至输出电流产生模块140，并且输出电流产生模块140的一端可以接地。
作为一个示例，当电源上电后，芯片在非满载的情况下，以某一固定相角开始工作时，交流电压通过双向TRIAC调光器切相后，再由整流器(例如，整流桥电路)进行整流后输入到芯片和LED灯。其中LS是将VIN通过电阻R1和R2进行分压得到的线电压。芯片通过LS采样线电压信息，并且根据线电压信息来控制输出电流的大小。
作为一个示例，相角检测模块110将模拟的线电压信号转换为数字电平信号Dim_on，线电压信号中可以包含调光角度信息和调光模式判断信息等，并且Dim_on信号中可以包含最真实的调光角度信息等。
作为一个示例，模式判断模块120根据线电压信号来判断调光模式，例如是前沿调光模式还是后沿调光模式，并且模式判断模块120可以控制大小波修调模块130的修调方式。
在其他示例中，模式判断模块120根据线电压信号来判断调光模式，例如是前沿调光模式还是后沿调光模式，并且模式判断模块120可以控制大小波修调模块130的修调方式，同时模式判断模块120可以控制泄放电流控制模块150，从而确保芯片在不同的调光模式时，调光器工作在导通状态。
作为一个示例，大小波修调模块130对数字电平信号Dim_on进行修调，以消除大小波信息，产生修调信号Dim_on’，从而使得输出电流产生模块140利用修调信号Dim_on’来控制输出电流的大小。
以下通过具体示例的方式对大小波修调模块130进行详细介绍，参考图5，图5示出了根据本发明实施例的大小波修调模块130的结构示意图。
参考图5，大小波修调模块130可以包括：上下沿检测单元，用于检测数字电平信号Dim_on的上升沿和下降沿；用于基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号Dim_on，来输出控制信号；以及修调信号输出单元，用于基于控制信号和数字电平信号Dim_on来输出修调信号Dim_on’。
其中，信号处理单元包括延迟子单元，用于基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及控制子单元，用于基于延迟信号和数字电平信号Dim_on来输出控制信号。
作为一个示例，将数字电平信号Dim_on传递到上下沿检测单元，并且产生上升沿逻辑信号和下降沿逻辑信号，其分别用于表示线电压的上升沿信息和下降沿信息。
作为一个示例，延迟子单元根据调光模式，选择性地对上升沿或者下降沿进行固定时间长度的延迟，以得到延迟信号Dim_on_T，该固定时间长度可以为输入波形工作周期的一半。
具体地，若调光模式为前沿调光，则延迟子单元用于对上升沿进行固定时间长度的延迟，若调光模式为后沿调光，则延迟子单元用于对下降沿进行固定时间长度的延迟。
作为一个示例，延迟信号输入到控制子单元中，同时控制子单元还可以接收数字电平信号Dim_on，并且可以基于延迟信号和数字电平信号来产生控制信号，用于消除大小波现象。
具体地，控制子单元产生控制信号，其中，若调光模式为前沿调光，则在数字电平信号Dim_on的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平；并且在延迟的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平。
并且若调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平。
作为一个示例，如图5所示，修调信号输出单元可以为与门，利用与门对控制信号和数字电平信号Dim_on进行逻辑与操作以输出修调信号Dim_on’。
作为一个示例，输出电流产生模块140用于基于来自大小波修调信号的修调信号Dim_on’来控制输出电流的大小。
以下通过具体示例的方式对本发明实施例提供的输出电流产生模块140进行详细介绍，参考图6，图6示出了根据本发明一实施例的输出电流产生模块的结构示意图。
作为一个示例，输出电流产生模块可以包括：输出电流控制单元，用于接收修调信号Dim_on’；驱动晶体管M1，驱动晶体管的栅极连接至输出电流控制单元的输出端，其源极经由电阻接地，其漏极用于连接LED等；开关S，开关连接在驱动晶体管M1的栅极与地之间，用于基于修调信号而断开和闭合。
通过上述方案，可以在修调信号处于高电平时，开关断开，则修调信号Dim_on’输入到输出电流控制单元中，并且使得输出电流控制单元基于该修调信号来产生一固定电平的控制信号，并且利用该控制信号来控制驱动管M1稳定地输出电流，从而使得流过LED灯的电流是稳定的。
并且在修调信号处于低电平时，开关闭合，则驱动管M1处的栅极电压为低电平，此时驱动管M1断开，不产生输出电流，从而输出电流产生模块输出为零的输出电流。
应该注意的是，如图4所示的调光***仅仅是一个示例，其不应对本发明的范围构成限制，本领域技术人员可以在不背离本发明的精神和范围的情况下，对其进行任何修改，例如添加附加组件、移除图中一个或多个组件或者修改其中的一个或多个组件等。
通过本发明实施例提供的调光***，通过利用模式判断模块判断出调光模式，并且利用大小波修调模块根据调光模式对信号进行修调，得到修调信号，并且利用该修调信号来控制输出电流产生模块中的输出电流控制单元，同时利用该修调信号来控制输出电流产生模块中的开关的闭合和断开，以使得在开关断开时，修调信号可以进入到输出电流控制单元中，从而输出稳定的输出电流，并且在开关闭合时，不产生输出电流，解决了调光器引起的输入DIM信号发生大小波现象时，引起输出电流抖动，从而导致灯闪的问题。
此外，本发明实施例提供的上述方案以简便的方式，利用芯片内部少量的资源，同时在不增加***BOM的前提下，解决了灯闪问题，同时在一定程度上提高了调光效果。
参考图7，图7示出了根据本发明另一实施例的输出电流产生模块的结构示意图。
与图6所示的输出电流产生模块不同之处在于，如图7所示的输出电路产生模块除了包括如图6所示的输出电流产生模块中的各个组件之外还可以包括工作区间产生模块。在此为了简单起见，相同的组件不再进行描述，仅对其不同之处进行描述。
作为一个示例，工作区间产生模块，用于接收修调信号Dim_on’，并且基于该修调信号Dim_on’来输出工作区间和非工作区间。其中，在工作区间下，正常调光，使得输出电流产生模块可以输出稳定的输出电流，并且芯片处于非工作区间时，强制芯片输出电流为零。
作为一个示例，大小波修调模块130输出修调信号Dim_on’以控制晶体管M1，并且工作区间产生模块输出信号f以控制开关S，从而控制输出电流的大小。在一些实施例中，信号f可以与修调信号Dim_on’同相。
在一些实施例中，工作区间产生模块可以为一缓冲器(buffer)。本发明对此不做限制。
综上，图6中的开关是受到修调信号Dim_on’的控制，而图7中的开关是受到信号f的控制。
作为一个示例，如图7所示，当芯片工作在工作区间f内时，开关S处于断开状态，信号Dim_on’输入到输出电流控制单元中，并产生一固定电平的控制信号来控制驱动管M1稳定地输出电流；当芯片工作在非工作区间f内时，开关S处于闭合状态，驱动管M1的栅极处为低电平，从而使得驱动管M1断开，不产生输出电流。
通过本发明实施例提供的上述调光***，能够输出稳定的输出电流，解决了调光***中，由于大小波现象引起芯片输出电流来回跳变，防止发生灯闪问题，实现了很好的调光效果，并且兼容性更好。
综上，以下对本发明实施例提供的上述调光***的工作原理进行详细介绍：
参考图8，图8示出了根据本发明实施例的调光***的工作原理的示意图。如图8所示，芯片上电后，对线电压进行采样并且芯片开始正常工作。芯片首先通过线电压来判断调光器类型。
其中，当判断当前***为前沿调光***时，则对线电压上升沿信息进行采样，并且延迟固定时间T，该T为整流后波形的工作周期(即，输入波形工作周期的一半)。在线电压下降沿到来之后到上个周期延迟的上升沿到来之前，强制芯片工作在非工作区间，即强制输出电流为零。
通过以上操作，芯片自动地修调大小波输入信号，并且稳定控制输出电流。
并且，当判定当前***为后沿调光***时，则对线电压下降沿信息进行采样，并且延迟固定时间T，该T为整流后波形的工作周期。在上个周期线电压延迟的下降沿到来之后到当前周期上升沿到来之前，强制芯片工作在非工作区间，即强制输出电流为零。
最终，无论是前沿调光***还是后沿调光***，均可以自动地消除大小波现象。该方案可以保证芯片能够进行正常调光，同时解决了由大小波现象引起的灯闪问题。
参考图9，图9示出了根据本发明实施例的前沿调光***的关键波形示意图。
作为一个示例，图中W1为输入波形VIN，VIN存在大小波现象，其相角在φ1和φ2之间来回变化。图中W2为Dim_on信号，该信号也含有大小波信息φ1和φ2。图中W3为Dim_on_T信号，该信号通过延迟子单元对Dim_on信号的上升沿信息进行固定时间延迟，该时间为T(例如，输入波形工作周期的一半)。图中W4为控制信号，该信号通过控制子单元产生。
作为一个示例，在Dim_on下降沿到来时，控制信号变低，当延迟的上升沿到来之后，控制信号变回高电平，换句话说控制信号取决于数字电平信号和延迟信号。接下来，控制信号与数字电平信号Dim_on进行逻辑与操作，因此在控制信号为低电平时，修调信号Dim_on’为低电平，在控制信号为高电平时，Dim_on’原封不动地传送数字电平信号Dim_on。
此外，图中W6为工作区间，应该注意的是，工作区间与Dim_on’信号同相，所以在off信号到来之后，工作区间变为低电平，在延迟固定时间的on信号到来之后，工作区间变为高电平。当芯片处于非工作区间时，强制输出电流为零。
因此，对于图9中所示的W1中的大小波现象，当小波φ1结束后，出现大波φ2，对于大波φ2而言，在小波φ1延迟的上升沿信号出现之前，Dim_on’为零，此时芯片输出电流为零，大波时的输出电流的工作区间和小波时的输出电流的工作区间一样宽，最终使得大波时的输出电流平均值和小波时的输出电流平均值相同。当大波结束后，出现小波，小波控制信号不会受大波影响，此时输出电流即为本身小波电流。
如图9所示，大小波处理之后，使得大波时的输出电流和小波时的输出电流相同，从而通过本发明实施例提供的上述方案，消除大小波现象，防止输出电流跳变，解决了灯闪问题。
类似地，参考图10，图10示出了根据本发明实施例的后沿调光***的关键波形示意图。
作为一个示例，图中W1为输入波形VIN，VIN存在大小波现象，其相角在φ1和φ2之间来回变化。图中W2为Dim_on信号，该信号也含有大小波信息φ1和φ2。图中W3为Dim_on_T信号，该信号通过延迟子单元对Dim_on信号的下降沿信息进行固定时间延迟，该时间为T(例如，输入波形工作周期的一半)。图中W4为控制信号，该信号通过控制子单元产生。
作为一个示例，在Dim_on延迟的下降沿到来时，控制信号变低，当上升沿到来之后，控制信号变回高电平，换句话说，控制信号取决于数字电平信号和延迟信号。接下来，控制信号与数字电平信号Dim_on进行逻辑与操作，因此在控制信号为低电平时，修调信号Dim_on’为低电平，在控制信号为高电平时，Dim_on’原封不动地传送数字电平信号Dim_on。
此外，图中W6为工作区间，应该注意的是，工作区间与Dim_on’信号同相，在其为低电平时，强制输出电流为零。
因此，对于图10中所示的W1中的大小波现象，当小波φ1结束后，出现大波φ2，对于大波φ2而言，在小波φ1延迟的下升沿信号出现之前，芯片处于工作区间；当延迟的下降沿到来之后，强制输出电流为零，大波时的输出电流的工作区间和小波时的输出电流的工作区间一样宽，最终使得大波时的输出电流平均值和小波时的输出电流平均值相同。当大波结束后，出现小波，小波控制信号不会受大波影响，此时输出电流即为本身小波电流。
如图10所示，大小波处理之后，使得大波时的输出电流和小波时的输出电流相同，从而通过本发明实施例提供的上述方案，消除大小波现象，防止输出电流跳变，解决了灯闪问题。
应该注意的是，由于工作区间与修调信号同相，如图9和图10所示的波形图是以输出电流产生模块是基于工作区间和修调信号来产生输出电流为示例进行说明的，类似地，在输出电路产生模块是基于修调信号来产生输出电流的示例中，其波形图与图9和图10中所示的波形图相同，只需将工作区间替换为修调信号即可。
参考图11，图11示出了根据本发明实施例的用于调光***的修调方法的流程示意图。
如图11所示，该调光***包括相角检测模块、模式判断模块、大小波修调模块和输出电流产生模块，该方法包括：
S110：基于整流器的输出信号，产生数字电平信号；
S120：基于整流器的输出信号来判断调光模式；
S130：基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及
S140：基于修调信号来控制输出电流的大小。
作为一个示例，基于调光模式对数字电平信号进行修调，以输出修调信号，包括：检测数字电平信号的上升沿和下降沿；基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号，来输出控制信号；以及基于控制信号和数字电平信号来输出修调信号。
作为一个示例，基于调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和数字电平信号，来输出控制信号，包括：基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及基于延迟信号和数字电平信号来输出控制信号；其中，基于调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，包括：若调光模式为前沿调光，则对上升沿进行固定时间长度的延迟；若调光模式为后沿调光，则对下降沿进行固定时间长度的延迟。
作为一个示例，基于延迟信号和数字电平信号来输出控制信号，包括：若调光模式为前沿调光，则在数字电平信号的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在延迟的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；若调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得控制信号变为高电平；其中，固定时间长度为输入波形工作周期的一半。
作为一个示例，该方法还包括：基于修调信号来输出工作区间和非工作区间；其中在工作区间下，使得输出电流产生模块来输出稳定的输出电流；并且在非工作区间下，使得输出电流产生模块来输出为零的输出电流。
作为一个示例，输出电流产生模块包括输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，基于修调信号来控制输出电流的大小，包括：在工作区间下，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在非工作区间下，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
作为一个示例，输出电流产生模块包括输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，基于修调信号来控制输出电流的大小，包括：在修调信号处于高电平时，开关断开，则修调信号输入到输出电流控制单元，基于输出电流控制单元的输出信号来控制驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且在修调信号处于低电平时，开关闭合，则驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
通过本发明实施例提供的调光方法，通过判断调光模式，并且在前沿调光的情况下，对上升沿进行固定时间的延迟，在后沿调光的情况下，对下降沿进行固定时间的延迟，最终得到稳定的输出电流，解决了大小波现象，在一定程度上防止输出电流抖动，进而防止出现灯闪，达到很好的调光效果。
应该注意的是，根据本发明实施例的调光方法的其他细节与以上结合图1至图10描述的根据本发明实施例的调光***、调光***的工作原理等类似，在此将不再赘述。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或***。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的***、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于LED照明***的调光***，包括调光器和整流器，其特征在于，还包括：
相角检测模块，用于基于所述整流器的输出信号，产生数字电平信号；
模式判断模块，用于基于所述整流器的输出信号来判断调光模式；
大小波修调模块，用于基于所述调光模式对所述数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及
输出电流产生模块，用于基于所述修调信号来控制输出电流的大小。
2.根据权利要求1所述的调光***，其特征在于，所述大小波修调模块包括：
上下沿检测单元，用于检测所述数字电平信号的上升沿和下降沿；
信号处理单元，用于基于所述调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和所述数字电平信号，来输出控制信号；以及
修调信号输出单元，用于基于所述控制信号和所述数字电平信号来输出所述修调信号。
3.根据权利要求2所述的调光***，其特征在于，所述信号处理单元包括：
延迟子单元，用于基于所述调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及
控制子单元，用于基于所述延迟信号和所述数字电平信号来输出所述控制信号；其中
所述延迟子单元具体用于：
若所述调光模式为前沿调光，则对所述上升沿进行固定时间长度的延迟；
若所述调光模式为后沿调光，则对所述下降沿进行固定时间长度的延迟。
4.根据权利要求3所述的调光***，其特征在于，所述控制子单元具体用于：
若所述调光模式为前沿调光，则在所述数字电平信号的下降沿到来时，使得所述控制信号变为低电平，并且在延迟的上升沿到来时，使得所述控制信号变为高电平；
若所述调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得所述控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得所述控制信号变为高电平；
其中，所述固定时间长度为输入波形工作周期的一半。
5.根据权利要求2所述的调光***，其特征在于，所述修调信号输出单元为与门，所述修调信号输出单元具体用于对所述控制信号和所述数字电平信号进行逻辑与操作以输出所述修调信号。
6.根据权利要求1所述的调光***，其特征在于，所述输出电流产生模块包括：
工作区间产生模块，用于基于所述修调信号来输出工作区间和非工作区间；
输出电流控制单元，用于接收所述修调信号；
驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极连接至所述输出电流控制单元的输出端，其源极经由电阻接地，其漏极用于连接负载；
开关，所述开关连接在所述驱动晶体管的栅极与地之间，用于基于所述工作区间和非工作区间而断开和闭合；
以使得在所述工作区间下，所述开关断开，则所述修调信号输入到所述输出电流控制单元，基于所述输出电流控制单元的输出信号来控制所述驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且
在所述非工作区间下，所述开关闭合，则所述驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
7.根据权利要求1所述的调光***，其特征在于，所述输出电流产生模块包括：
输出电流控制单元，用于接收所述修调信号；
驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅极连接至所述输出电流控制单元的输出端，其源极经由电阻接地，其漏极用于连接负载；
开关，所述开关连接在所述驱动晶体管的栅极与地之间，用于基于所述修调信号而断开和闭合；
以使得在所述修调信号处于高电平时，所述开关断开，则所述修调信号输入到所述输出电流控制单元，基于所述输出电流控制单元的输出信号来控制所述驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且
在所述修调信号处于低电平时，所述开关闭合，则所述驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
8.根据权利要求1所述的调光***，其特征在于，还包括：
泄放电流控制模块，所述泄放电流控制模块的一端连接至所述整流器的输出端，其另一端连接至所述模式判断模块的一端，用于使得所述调光器在不同调光模式下工作在导通状态。
9.根据权利要求1所述的调光***，其特征在于，还包括：
分压电路，所述分压电路的一端连接至所述整流器的输出端，其另一端连接至所述相角检测模块和所述模式判断模块，其又一端接地；并且
其中，所述分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻。
10.一种用于LED照明***的调光方法，用于调光***，所述调光***包括调光器和整流器，其特征在于，所述调光***还包括相角检测模块、模式判断模块、大小波修调模块和输出电流产生模块，所述方法包括：
基于所述整流器的输出信号，产生数字电平信号；
基于所述整流器的输出信号来判断调光模式；
基于所述调光模式对所述数字电平信号进行修调，以输出修调信号；以及
基于所述修调信号来控制输出电流的大小。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述调光模式对所述数字电平信号进行修调，以输出修调信号，包括：
检测所述数字电平信号的上升沿和下降沿；
基于所述调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和所述数字电平信号，来输出控制信号；以及
基于所述控制信号和所述数字电平信号来输出所述修调信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于所述调光模式、所检测出的上升沿或下降沿和所述数字电平信号，来输出控制信号，包括：
基于所述调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，以输出延迟信号；以及
基于所述延迟信号和所述数字电平信号来输出所述控制信号；其中
所述基于所述调光模式来对所检测出的上升沿或下降沿进行固定时间长度的延迟，包括：
若所述调光模式为前沿调光，则对所述上升沿进行固定时间长度的延迟；
若所述调光模式为后沿调光，则对所述下降沿进行固定时间长度的延迟。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述延迟信号和所述数字电平信号来输出所述控制信号，包括：
若所述调光模式为前沿调光，则在所述数字电平信号的下降沿到来时，使得所述控制信号变为低电平，并且在延迟的上升沿到来时，使得所述控制信号变为高电平；
若所述调光模式为后沿调光，则在延迟的下降沿到来时，使得所述控制信号变为低电平，并且在数字电平信号的上升沿到来时，使得所述控制信号变为高电平；
其中，所述固定时间长度为输入波形工作周期的一半。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述输出电流产生模块包括工作区间产生模块、输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，所述基于所述修调信号来控制输出电流的大小，包括：
基于所述修调信号使得所述工作区间产生模块输出工作区间和非工作区间；
在所述工作区间下，所述开关断开，则所述修调信号输入到所述输出电流控制单元，基于所述输出电流控制单元的输出信号来控制所述驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且
在所述非工作区间下，所述开关闭合，则所述驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述输出电流产生模块包括输出电流控制单元、驱动晶体管和开关，所述基于所述修调信号来控制输出电流的大小，包括：
在所述修调信号处于高电平时，所述开关断开，则所述修调信号输入到所述输出电流控制单元，基于所述输出电流控制单元的输出信号来控制所述驱动晶体管的输出，进而输出稳定的输出电流；并且
在所述修调信号处于低电平时，所述开关闭合，则所述驱动晶体管断开，进而输出为零的输出电流。
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