線性調光裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種線性調光裝置，其包括：驅動電路，被配置為驅動發光器件發光；以及控制裝置，被配置為將所述驅動電路的操作時間設置為所述發光器件的電流周期的第一預設數量的倍數，所述第一預設數量為整數，并且還被配置為接收調光輸入信號，根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路的操作周期。在所述驅動電路的操作時間開始時，所述驅動電路控制流過所述發光器件的電流從零開始上升，并且在所述驅動電路的操作時間內控制所述電流按照所述電流周期進行周期性變化。在每個電流周期內，所述電流從零開始上升達到預設峰值并且從所述預設峰值降低到零。所述線性調光裝置通過固定發光器件的發光時間而線性地調節發光器件的發光周期，實現了線性調光。
【專利說明】線性調光裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發光器件的線性調光【技術領域】，并且更具體地涉及一種線性調光
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術】
[0002]在傳統的調光應用中，通過驅動電路控制流過發光二極管LED的電流的大小以及時間，從而達到調節LED的發光亮度的目的。
[0003]圖1示出了一種傳統的驅動電路的原理圖，其由典型的buck電路構成。如圖1所示，該驅動電路包括開關器件Tl、續流二極管D1、電感LI以及濾波電容Cl。
[0004]目前，通過PWM形式的使能信號來控制所述驅動電路的操作，具體地，通過調節該使能信號的占空比來控制所述驅動電路的工作時間。
[0005]在圖2A中示出了理想的使能信號EN與流過發光二極管LED的電流的對應關系O
[0006]如圖2A中所示，使能信號EN的周期固定為T，使能信號EN的占空比D可變，使能信號EN的使能電平(在圖2A中為高電平)時間為DT。在此情況下，在使能電平時間DT中，即在所述驅動電路I的操作時間中，所述驅動電路I進行操作并且控制所述發光二極管LED發光；而在非使能電平(在圖2A中為低電平)時間(1-D)T中，即在所述驅動電路I的間歇時間中，所述驅動電路I停止操作。
[0007]此外，如圖2A所示，在所述使能信號EN的使能電平時間DT內，包括所述電流的多個周期，并且所述電流處于電流臨界模式，即從零增加到電流峰值并且然后從電流峰值降低到零。
[0008]在圖2B中示出兩種可能發生的情況。如圖2B所示，以在所述使能信號EN的一個周期內僅包括所述電流的三個周期為例，在所述使能信號EN的使能電平時間為DtlT時，所述電流恰好處于電流零點，然而，在所述使能信號EN的使能電平時間為D1T時，所述電流恰好處于電流峰值點，即使在此時使能信號EN變為非使能電平，所述電流仍會繼續經過續流二極管Dl續流，也就是說，在所述使能信號EN的占空比在Dtl和D1兩種情況而言，實際產生的電流大小相同，并且相應地發光二極管LED的發光亮度亦相同。
[0009]如前所述，該電流是周期性變化的，不同的占空比Dtl和D1產生相同的發光亮度，因此通過調節所述使能信號EN的占空比很難使得流過發光二極管LED的電流的平均值實現線性變化，從而實現線性調光的效果。
實用新型內容
[0010]根據本實用新型實施例，提供了一種線性調光裝置，包括:驅動電路，被配置為驅動發光器件發光；以及控制裝置，被配置為將所述驅動電路的操作時間設置為所述發光器件的電流周期的第一預設數量的倍數，所述第一預設數量為整數，并且還被配置為接收調光輸入信號，根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路的操作周期。在所述驅動電路的操作時間開始時，所述驅動電路控制流過所述發光器件的電流從零開始上升，并且在所述驅動電路的操作時間內控制所述電流按照所述電流周期進行周期性變化。在每個電流周期內，所述電流從零開始上升達到預設峰值并且從所述預設峰值降低到零。
[0011]根據本實用新型實施例的線性調光裝置，通過固定發光器件的發光時間而線性地調節發光器件的發光周期，可以實現線性調光。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]通過結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細描述，本實用新型的上述和其它目的、特征、優點將會變得更加清楚，其中:
[0013]圖1不出了一種傳統的驅動電路的原理圖；
[0014]圖2A示出了理想的使能信號EN與流過發光二極管LED的電流的對應關系；
[0015]圖2B示出了現有技術調光過程中可能發光的兩種情況；
[0016]圖3示出了根據本實用新型實施例的幾種示例電流情況；
[0017]圖4示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置的線性調光操作的示意性流程圖；
[0018]圖5A和5B示出了使能信號的下降沿觸發所述發光器件的電流從零開始上升的情況
[0019]圖6示出了根據本實用新型實施例的使能信號的示意性波形圖；
[0020]圖7示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置的示意性框圖；
[0021]圖8示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置中的控制裝置的示意性框圖；
[0022]圖9示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置中的驅動電路的示意性框圖；
[0023]圖10示出了根據本實用新型第一實施例的邏輯電路的示意性信號時序圖；以及
[0024]圖11示出了根據本實用新型第二實施例的邏輯電路的示意性信號時序圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將參考附圖來說明根據本實用新型實施例的線性調光裝置。
[0026]根據本實用新型實施例的線性調光過程首先將發光器件在每個發光周期中的發光時間設置為預設值，該預設值可以為所述發光器件的一個或多個電流周期，如圖2A和圖2B中流過發光器件的電流i_，其中所述電流從零開始上升達到預設峰值并且從所述預設峰值降低到零的時間為一個電流周期。
[0027]該預設值可以為恒定值，或者可以由用戶在使用時根據需要調節，只需保證該預設值為所述發光器件的一個電流周期的整數倍即可。為了描述簡便并且不造成混淆，下面將以該預設值與恒定值為例展開描述。
[0028]然后，根據本實用新型實施例的線性調光過程根據調光輸入信號設置所述發光器件的發光周期，所述發光器件的發光周期等于所述發光器件的電流的持續時間(對應于所述發光器件的發光時間)與所述發光器件的電流的間歇時間(對應于所述發光器件的不發光時間)之和。所述發光器件的發光周期可以從所述發光器件的電流的持續時間到預設周期閾值之間連續變化。所述調光輸入信號可以通過墻壁開關或遙控器上的模擬調光輸入部件(例如旋鈕等)提供。
[0029]如圖3所示，示出了根據本實用新型實施例的幾種示例電流情況。如圖3中的a)到e)所示，示例性地將所述預設值設置為3個電流周期。
[0030]例如，在所述旋鈕處于最小值時，將所述發光器件的發光周期設置為等于所述發光器件的發光時間，此時所述發光器件的亮度最亮(設為100% )，如圖3中的e)所示，而在所述旋鈕處于最大值時，將所述發光周期設置為預設的發光周期閾值Tth，此時所述發光器件的亮度最暗，設所述發光時間與所述發光周期閾值之比為LD，則此時發光器件的亮度可以表示為LDX 100%，如圖3中的a)所示。
[0031]對于所述旋鈕處于所述最小值和所述最大值之間的情況，可以按照比例線性地設置所述發光器件的發光周期，并且相應地設置所述發光器件的不發光時間，從而使得所述發光器件的發光亮度可以從LD到100%線性地連續變化，即實現線性調光。在圖3中的b)到d)，分別示意性地示出了和75%亮度的電流波形。然而，應了解，本實用新型不限于此，本實用新型可以線性地調節或實現從LD到100%之間的任何亮度。
[0032]如圖4所示，示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置的線性調光操作400的示意性流程圖。
[0033]在執行根據本實用新型實施例的線性調光操作之前，需要首先根據線性調光裝置中驅動發光器件發光的驅動電路中所包含的電路元件，確定流過所述發光器件的電流的周期。在這里確定的流過所述發光器件的電流的周期可以是近似的。
[0034]如圖1所示，在利用buck電路構成驅動電路的情況下，根據輸入電壓Vin、電感LI的電感值、電容Cl的電容值、續流二極管Dl的內阻、發光二極管LED的內阻、以及所述發光器件的電流峰值來確定流過LED的電流的周期。應了解，本實用新型的驅動電路不限于圖1所示的buck電路，而可以包括任何現有的或將來開發的能夠應用本實用新型實施例的線性調光操作的任何驅動電路。
[0035]在步驟S410，將流過發光器件的電流的持續時間設置為所述電流的電流周期的第一預設數量的倍數，所述第一預設數量為整數，在所述電流的每個電流周期內，所述電流從零開始上升達到預設峰值，并且從所述預設峰值降低到零。
[0036]在步驟S420，根據調光輸入信號線性地設置所述發光器件的發光周期，并且將使能信號的周期設置等于所述發光器件的發光周期。
[0037]所述發光器件的發光周期等于所述發光器件的電流的持續時間與所述發光器件的電流的間歇時間之和，所述發光器件的發光周期從所述發光器件的電流的持續時間到預設周期閾值之間連續變化。
[0038]在步驟S430，在使能信號到來時，觸發所述電流從零開始上升以在所述持續時間內按照所述電流的電流周期變化。
[0039]參考圖2A、2B和3所示，在電流的一個電流周期內，電流從零上升到預設峰值并且繼而從預設峰值下降到零，因此在所述電流的持續時間內，所述電流的平均值為所述預設峰值的一半。
[0040]在步驟S440，在所述持續時間期滿時，將所述電流保持為零，直至該使能信號的周期結束。
[0041]所述電流的總占空比為所述電流的持續時間與所述發光器件的發光周期的比值，所述電流在所述發光周期內的總平均值為所述電流在所述持續時間內的平均值與所述電流的總占空比的乘積，從而使得所述電流的所述總平均值隨著所述發光器件的發光周期的線性變化而線性變化。
[0042]如前所述，所述發光器件的發光周期可以在所述電流的持續時間與所述預設周期閾值之間線性變化，所述電流的總占空比ID也相應地在占空比上限(例如100% )與占空比下限(例如2%)之間線性變化。在將所述電流在所述持續時間內的平均值表示為最大電流平均值Iav_max(對應最高亮度Bmax)的情況下，所述電流的所述總平均值可以被表示為Iav = IDX Iav_max，并且此時所述發光器件的發光亮度相應地可以被表示為B = IDXBmax0由此可見，完全實現了線性調光。
[0043]例如，為了保證所述發光器件的發光過程中不出現頻閃問題，將所述發光器件的發光周期設置小于等于0.5ms (對應于高于2kHZ頻率)。在所述電流的電流周期為1us (對應于10kHz頻率)并且所述電流的持續時間為一個電流周期(1us)的情況下，在所述發光器件的發光周期被設置為1us時達到最高亮度Bmax，在所述發光器件的發光周期被設置為0.5ms時達到最低亮度Bmin = (lOus/0.5ms) XBmax = Bmax/50。即，實現了 50倍的線性調光。
[0044]下面將具體描述根據本實用新型實施例的線性調光裝置的操作的幾種具體實施例。
[0045]第一實施例
[0046]在該第一實施例中，在步驟S430中，響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿和由使能電平跳變為非使能電平的跳變沿中的預設跳變沿，開始所述電流的持續時間。而且，在所述電流的持續時間內，只要所述電流為零，就控制所述電流從零開始上升，并且在所述電流達到所述預設峰值時使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0047]如圖5A和5B中示出了使能信號的下降沿觸發所述發光器件的電流從零開始上升的情況。
[0048]在圖5A所示的情況下，所述電流的持續時間被設置為所述電流的一個電流周期，在所述電流從零開始上升之后，不考慮所述使能信號的電平值，所述電流一直上升到所述預設峰值，并且在所述電流達到所述預設峰值時所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0049]當然，所述電流的持續時間還可以被設置為所述電流的多個電流周期(例如三個電流周期，如圖5B所示)。在所述預設跳變沿觸發所述電流從零開始上升之后，不考慮所述使能信號的電平值，所述電流一直上升到所述預設峰值，并且在所述電流達到所述預設峰值時所述電流開始從所述預設峰值下降至零。而且，在所述電流的持續時間內，只要所述電流為零，就控制所述電流從零開始上升。在該第一實施例中，在所述電流達到所述預設峰值時使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0050]在該實施例中，可以響應于所述預設跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平，然后在所述電流的持續時間內，將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值(與所述電流的預設峰值對應的電壓閾值)，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平；并且在所述電流的持續時間內，將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值(與所述電流的零點對應的電壓閾值)進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。
[0051]所述PWM脈沖用于控制一開關器件，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。
[0052]在圖1所示的buck電路形式的驅動電路的情況下，所述PWM脈沖為高電平時，所述開關器件Tl導通以控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖為低電平時，所述開關器件Tl截止以控制所述電流從預設峰值開始下降。
[0053]應了解，在該實施例中，也可以采用使能信號的上升沿觸發所述發光器件的電流從零開始上升的情況。
[0054]第二實施例
[0055]在該第二實施例中，在步驟S420中，將所述使能信號的使能電平時間設置在預設范圍之內，如圖6所示，所述預設范圍的上限時間(t2-t0)為所述電流的電流周期的所述第一預設數量的倍數，并且所述預設范圍的下限時間(t1-to)為所述預設范圍的上限時間減去所述電流的電流周期中電流下降的時間，并且將所述使能信號的非使能電平時間設置為所述發光器件的發光周期與所述使能電平時間之差。所述第一預設數量為大于等于I的整數。
[0056]在步驟S430中，響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，開始所述電流的持續時間。而且，在所述使能信號的使能電平時間內，只要所述電流為零，就控制所述電流從零開始上升。在該第二實施例中，在所述電流達到所述預設峰值時也使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0057]具體地，在該第二實施例中，利用所述使能信號的使能電平時間，控制在所述電流降低為零時是否使得所述電流重新上升。
[0058]在該實施例中，可以響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平，然后將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值(與所述電流的預設峰值對應的電壓閾值)，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平。
[0059]在所述使能信號的使能電平時間內，將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值(與所述電流的零點對應的電壓閾值)進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。在所述使能信號的非使能電平時間內，將所述PWM脈沖維持在非有效電平。
[0060]所述PWM脈沖用于控制一開關器件，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。
[0061]下面，將描述根據本實用新型實施例的線性調光裝置及其操作。
[0062]圖7示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置的示意性框圖。
[0063]如圖7所示，根據本實用新型實施例的線性調光裝置包括驅動電路710以及控制裝置720。
[0064]驅動電路710被配置為驅動發光器件730發光。
[0065]控制裝置720被配置為將所述驅動電路710的操作時間設置為所述發光器件730的電流周期的第一預設數量的倍數，所述第一預設數量為整數。此外，所述控制裝置720還被配置為接收調光輸入信號，根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路710的操作周期。
[0066]在所述驅動電路710的操作時間開始時，所述驅動電路710控制流過所述發光器件730的電流從零開始上升，并且在所述驅動電路710的操作時間內控制所述電流按照所述電流周期進行周期性變化。在每個電流周期內，所述電流從零開始上升達到預設峰值并且從所述預設峰值降低到零。
[0067]如圖8所示，示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置中的控制裝置720的示意性框圖。
[0068]所述控制裝置720包括調光輸入子裝置7210、操作時間設置子裝置7220、操作周期設置子裝置7230、以及使能信號產生電路7240。
[0069]所述調光輸入子裝置7210被配置為接收外部調光輸入并產生所述調光輸入信號，并將所產生的調光輸入信號提供給所述操作周期設置子裝置7230。例如，所述調光輸入子裝置7210可以為墻壁開關上的調光旋鈕。
[0070]操作時間設置子裝置7220被配置為將所述驅動電路710的操作時間設置為所述發光器件730的電流周期的第一預設數量的倍數。根據本實用新型實施例，該預設值可以被設置為默認值，即，用戶不可以調節該預設值；或者該預設值可以由用戶在使用時根據需要調節，只需保證該預設值為所述發光器件的一個電流周期的整數倍即可。為了描述簡便并且不造成混淆，下面將以該預設值與恒定值為例展開描述。
[0071]操作周期設置子裝置7230被配置為將所接收的調光輸入信號線性地變換為所述驅動電路710的操作周期。具體地，所述操作周期設置子裝置7230根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路710的操作周期，所述驅動電路710的操作周期等于所述驅動電路710的操作時間與所述驅動電路710的間歇時間之和。所述驅動電路710的操作周期從所述操作時間到預設周期閾值之間連續線性變化，并且所述驅動電路710的操作占空比QD為所述驅動電路710的操作時間與所述操作周期的比值。
[0072]在所述驅動電路710的操作時間內所述發光器件發光，在所述驅動電路710的間歇時間內所述發光器件不發光。因此，所述驅動電路710的操作時間等于所述發光器件的發光時間，所述驅動電路710的操作周期等于所述發光器件的發光周期，并且所述驅動電路710的間歇時間等于所述發光器件的不發光時間。例如，為了保證所述發光器件的發光過程中不出現頻閃問題，應將所述驅動電路710的操作周期設置為小于等于0.5ms (對應于高于2kHZ頻率)。
[0073]相應地，在所述發光器件的發光時間內，在所述發光器件中有電流流過，因此所述發光器件的發光時間也可以稱為所述發光器件的電流的持續時間，所述發光器件的不發光時間也可以稱為所述發光器件的電流的斷續時間。所述電流在所述驅動電路710的操作周期內的總平均值為所述電流在所述驅動電路710的操作時間內的平均值與所述驅動電路710的操作占空比QD的乘積，從而使得所述電流的所述總平均值隨著所述驅動電路710的操作周期的線性變化而線性變化。
[0074]如前所述，所述驅動電路710的操作周期可以從所述操作時間到預設周期閾值之間連續線性變化，并且為了保證無頻閃問題可以將所述預設周期閾值設置為例如0.5ms。因此，在所述驅動電路710的操作時間保持默認值不變的情況下，在所述驅動電路710的操作周期等于所述驅動電路710的操作時間時，所述驅動電路710的操作占空比QD為最大值QDmax(理論上可以等于1，在實際設置中考慮其它因素可以將QDmax設置為小于I)。
[0075]另一方面，在所述驅動電路710的操作時間保持默認值不變的情況下，在所述驅動電路710的操作周期為預設周期閾值時，所述驅動電路710的操作占空比QD為最小值QDmin，可以根據驅動電路710的具體設計來確定該最小值QDmin。例如，在驅動電路710的固有頻率(例如，發光器件的一個電流周期所對應的頻率)為100kHz，驅動電路710的發光時間包括N個電流周期，并且驅動電路710的預設周期閾值為0.5ms,則可以近似確定該最小值為 QDmin 為(N/50)X100%。
[0076]可以將在所述驅動電路710的操作時間(即，所述發光器件的發光時間或所述電流的持續時間)內所述發光器件的電流的平均值表示為最大電流平均值Iav-max(對應最高亮度Bmax)，并且可以將所述電流在所述驅動電路710的操作周期內的平均值表示為?XIav_max(對應亮度QDXBmax)，由此可見，完全實現了線性調光。
[0077]使能信號產生電路7240被配置為按照所述驅動電路710的操作周期產生使能信號，其中，所述使能信號的周期等于所述驅動電路的操作周期，并且在使能信號到來時，所述驅動電路的操作時間開始。
[0078]如圖9所示，示出了根據本實用新型實施例的線性調光裝置中的驅動電路710的示意性框圖。
[0079]所述驅動電路710包括電壓檢測部件7110、第一電壓比較部件7120、第二電壓比較部件7130、邏輯電路7140、以及開關電路7150。
[0080]電壓檢測部件7110被配置為檢測所述發光器件兩端的電壓。
[0081]第一電壓比較部件7120被配置為將所述發光器件兩端的電壓與第一電壓閾值進行比較，并且產生第一比較結果Ul。
[0082]第二電壓比較部件7130被配置為將所述發光器件兩端的電壓與第二電壓閾值進行比較，并且產生第二比較結果U2，所述第二電壓閾值低于所述第一電壓閾值。
[0083]所述電壓檢測部件7110可以是一段導線。如圖9所示，所述第一電壓比較部件7120和第二電壓比較部件7130可以直接與圖9中的A點連接。
[0084]替代地，所述電壓檢測部件7110可以是其它的檢測部件，本實用新型不對其作出具體限制。
[0085]邏輯電路7140被配置為響應于所述使能信號、所述第一比較結果U1、所述第二比較結果U2來產生PWM脈沖。
[0086]開關電路7150至少包括一開關器件，所述開關器件被配置為響應于所述PWM脈沖而導通或截止。具體地，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。
[0087]下面將具體描述根據本實用新型實施例的線性調光裝置的幾種具體實施例。
[0088]第一實施例
[0089]在該第一實施例中，所述驅動電路710響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿和由使能電平跳變為非使能電平的跳變沿中的預設跳變沿，開始所述驅動電路的操作時間。而且，在所述驅動電路710的操作時間內，只要所述電流為零，所述驅動電路710就控制所述電流從零開始上升，并且在所述電流達到所述預設峰值時使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0090]所述邏輯電路7140響應于所述預設跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平；在所述驅動電路的操作時間內，只要所述第一比較結果Ul指示所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平，并且只要所述第二比較結果U2指示所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。
[0091]仍參考圖5A和5B來描述根據本實用新型實施例的線性調光裝置的第一實施例。
[0092]在圖5A所示的情況下，所述操作時間設置子模塊7220將所述驅動電路710的操作時間設置為所述發光器件的電流的一個電流周期，即，所述發光器件的發光時間以及所述電流的持續時間被設置為所述電流的一個電流周期。所述操作周期設置子模塊7230根據所接收的調光輸入信號線性地設置為所述驅動電路710的操作周期。
[0093]所述邏輯電路7140響應于所述使能信號的下跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平。然后，所述第一電壓比較器件7120將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值Vltefl進行比較并且產生第一比較結果U1，該第一預設閾值Vltefl為與所述電流的預設峰值對應的電壓閾值，在所述發光器件兩端的電壓小于第一預設閾值時所述第一比較結果Ul處于非有效電平，而在所述發光器件兩端的電壓變得不小于第一預設閾值時所述第一比較結果Ul變為有效電平。響應于所述第一比較結果Ul變為有效電平，所述邏輯電路7140產生PWM脈沖的非有效電平。由此，產生了一個完整的PWM脈沖。
[0094]所述PWM脈沖用于控制所述開關器件，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。由此，響應于所述使能信號，實現了所述電流從零上升到預設峰值并且從預設峰值下降到零的一個電流周期。
[0095]由此可見，在圖5A所示的情況下，所述驅動電路710無需包括所述第二電壓比較部件7130。
[0096]然而，應了解，本實用新型實施例不限于所述驅動電路710的操作時間等于所述電流的一個電流周期的情況。
[0097]如圖5B所示，所述操作時間設置子模塊7220將所述驅動電路710的操作時間設置為所述發光器件的電流的三個電流周期，即，所述發光器件的發光時間以及所述電流的持續時間被設置為所述電流的三個電流周期。所述操作周期設置子模塊7230根據所接收的調光輸入信號線性地設置為所述驅動電路710的操作周期。
[0098]針對圖5B所示的情況，所述邏輯電路7140以及所述第一電壓比較器件7120也如上參考圖5A所述地產生一個完整的PWM脈沖。
[0099]此外，所述第二電壓比較器件7130還將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值Vltef2進行比較并且產生第二比較結果U2，該第二預設閾值Vltef2為與所述電流的零值對應的電壓閾值并且小于所述第一預設閾值Vltefl，在所述發光器件兩端的電壓大于第二預設閾值時所述第二比較結果U2處于非有效電平，而在所述發光器件兩端的電壓變得不大于第二預設閾值時所述第二比較結果U2變為有效電平。在所述電流的持續時間內，響應于所述第二比較結果U2變為有效電平，所述邏輯電路7140產生PWM脈沖的有效電平。由此，產生下一個PWM脈沖的有效電平，使得所述電流的第二個電流周期開始。
[0100]接下來，所述第一電壓比較器件7120繼續將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值VKrfl進行比較并且產生第一比較結果U1，并且所述第二電壓比較器件7130繼續將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值Vltef2進行比較并且產生第二比較結果U2。只要在所述電流的持續時間內，所述邏輯電路7140就響應于所述第二比較結果U2變為有效電平產生PWM脈沖的有效電平。
[0101]以第一比較結果Ul和第二比較結果U2的有效電平均為高電平且非有效電平均為低電平為例，所述邏輯電路7140可以由第一比較結果Ul和第二比較結果U2的上跳變沿觸發實現電平翻轉，在圖10中示出了這種示例情況。
[0102]此外，所述邏輯電路7140還可以包括被配置為實現對所述電流的持續時間計時的子電路，具體地可以包括對所述電流的電流周期的數量進行計數的子電路(未示出)，以便在所述電流的電流周期的數量達到例如圖5B中的3 (在不同應用中可以為第一預設數量N)的情況下，在下次使能信號的跳變沿到來之前禁止所述邏輯電路7140輸出PWM脈沖。
[0103]由此，響應于所述使能信號，產生了 N個PWM脈沖，并且實現了所述電流從零上升到預設峰值并且從預設峰值下降到零的N個電流周期。
[0104]應了解，在該實施例，所述邏輯電路7140不限于由使能信號的下跳變沿觸發，而且根據具體電路設計，替換地可以由使能信號的上跳變沿觸發，從而開始所述驅動電路的操作時間。
[0105]第二實施例
[0106]在該第二實施例中，所述使能信號產生電路7240將所述使能信號的使能電平時間設置在預設范圍之內，如圖6所示，所述預設范圍的上限時間(t2-t0)為所述電流的周期的所述第一預設數量的倍數，并且所述預設范圍的下限時間(t1-to)為所述預設范圍的上限時間減去所述電流的周期中電流下降的時間，并且將所述使能信號的非使能電平時間設置為所述發光器件的發光周期與所述使能電平時間之差。所述第一預設數量為大于等于I的整數。
[0107]在該第二實施例中，所述驅動電路710響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，開始所述驅動電路710的操作時間。而且，在所述使能信號的使能電平時間內，只要所述電流為零，所述驅動電路710就控制所述電流從零開始上升。在該第二實施例中，在所述電流達到所述預設峰值時所述驅動電路710也使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
[0108]在所述第一預設數量被設置為等于I的情況下，所述邏輯電路7140響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平。然后，所述第一電壓比較器件7120將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值VKrfl進行比較并且如第一實施例所述地產生第一比較結果Ul。響應于所述第一比較結果Ul變為有效電平，所述邏輯電路7140產生PWM脈沖的非有效電平。由此，產生了一個完整的PWM脈沖。
[0109]所述PWM脈沖用于控制所述開關器件，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。由此，響應于所述使能信號，實現了所述電流從零上升到預設峰值并且從預設峰值下降到零的一個電流周期。
[0110]由此可見，在該情況下，所述驅動電路710無需包括所述第二電壓比較部件7130。
[0111]在該第二實施例中，在所述第一預設數量被設置為大于I的情況下，利用所述使能信號的使能電平時間，控制在所述電流降低為零時是否使得所述電流重新上升。
[0112]在該實施例中，所述邏輯電路7140可以響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平，然后將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值(與所述電流的預設峰值對應的電壓閾值)，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平。在所述使能信號的使能電平時間內，將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值(與所述電流的零點對應的電壓閾值)進行比較，只要所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。在所述使能信號的非使能電平時間內，將所述PWM脈沖維持在非有效電平。
[0113]作為示例，所述操作時間設置子模塊7220將所述驅動電路710的操作時間設置為所述發光器件的電流的三個電流周期，即，所述發光器件的發光時間以及所述電流的持續時間被設置為所述電流的三個電流周期。所述操作周期設置子模塊7230根據所接收的調光輸入信號線性地設置為所述驅動電路710的操作周期。
[0114]所述邏輯電路7140響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平。然后，所述第一電壓比較器件7120將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值Vltefl進行比較并且如第一實施例所述地產生第一比較結果Ul。響應于所述第一比較結果Ul變為有效電平，所述邏輯電路7140產生PWM脈沖的非有效電平。由此，產生了一個完整的PWM脈沖。
[0115]此外，所述第二電壓比較器件7130還將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值Vltef2進行比較并且如第一實施例所述地產生第二比較結果U2，該第二預設閾值Vltef2為與所述電流的零值對應的電壓閾值并且小于所述第一預設閾值VKrfl。在所述使能信號的有效電平時間內，響應于所述第二比較結果U2變為有效電平，所述邏輯電路7140產生PWM脈沖的有效電平。由此，產生下一個PWM脈沖的有效電平，使得所述電流的第二個電流周期開始。
[0116]接下來，所述第一電壓比較器件7120繼續將所述發光器件兩端的電壓與第一預設閾值VKrfl進行比較并且產生第一比較結果U1，并且所述第二電壓比較器件7130繼續將所述發光器件兩端的電壓與第二預設閾值Vltef2進行比較并且產生第二比較結果U2。只要在所述電流的持續時間內，所述邏輯電路7140就響應于所述第二比較結果U2變為有效電平產生PWM脈沖的有效電平。
[0117]以所述使能信號、第一比較結果Ul和第二比較結果U2的有效電平均為高電平且非有效電平均為低電平為例，所述邏輯電路7140可以由所述使能信號的低電平跳變為高電平的跳變沿觸發產生PWM脈沖的高電平，然后在所述使能信號的高電平時間內由第一比較結果Ul和第二比較結果U2的上跳變沿觸發實現電平翻轉，在圖11中示出了這種示例情況。
[0118]此外，所述邏輯電路7140還可以包括被配置為實現對所述電流的持續時間計時的子電路，具體地可以包括對所述電流的電流周期的數量進行計數的子電路(未示出)，以便在所述電流的電流周期的數量達到第一預設數量N的情況下，在下次使能信號的跳變沿到來之前禁止所述邏輯電路7140輸出PWM脈沖。
[0119]由此，響應于所述使能信號，產生了 N個PWM脈沖，并且實現了所述電流從零上升到預設峰值并且從預設峰值下降到零的N個電流周期。
[0120]應了解，在該實施例，所述邏輯電路7140不限于由使能信號的下跳變沿觸發，而且根據具體電路設計，替換地可以由使能信號的上跳變沿觸發，從而開始所述驅動電路的操作時間。
[0121]盡管在本實用新型實施例中，將發光器件表示為LED，然而本實用新型不限于此，發光器件可以包括其它的電流型發光器件。另外，盡管以buck電路為例來描述本實用新型實施例的線性驅動裝置，然而本實用新型不限于此，所述驅動電路可以采用其它電路形式。另外，在本實用新型實施例中，所述開關器件可以為合適的半導體開關器件，例如MOS晶體管，或者可以為其它合適的開關器件。
[0122]盡管這里已經參考附圖描述了示例實施例，應理解上述示例實施例僅僅是示例性的，并且不意圖將本實用新型的范圍限制于此。本領域普通技術人員可以在其中進行各種改變和修改，而不偏離本實用新型的范圍和精神。所有這些改變和修改意在被包括在所附權利要求所要求的本實用新型的范圍之內。
【權利要求】
1.一種線性調光裝置，其特征在于，包括: 驅動電路，被配置為驅動發光器件發光；以及 控制裝置，被配置為將所述驅動電路的操作時間設置為所述發光器件的電流周期的第一預設數量的倍數，所述第一預設數量為整數，并且還被配置為接收調光輸入信號，根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路的操作周期， 其中，在所述驅動電路的操作時間開始時，所述驅動電路控制流過所述發光器件的電流從零開始上升，并且在所述驅動電路的操作時間內控制所述電流按照所述電流周期進行周期性變化， 在每個電流周期內，所述電流從零開始上升達到預設峰值并且從所述預設峰值降低到零。
2.如權利要求1所述的線性調光裝置，其特征在于，所述控制裝置包括: 調光輸入子裝置，被配置為接收外部調光輸入并產生所述調光輸入信號； 操作時間設置子裝置，被配置為將所述驅動電路的操作時間設置為所述發光器件的電流周期的第一預設數量的倍數； 操作周期設置子裝置，被配置為將所接收的調光輸入信號線性地設置為所述驅動電路的操作周期；以及 使能信號產生電路，被配置為按照所述驅動電路的操作周期產生使能信號，其中，所述使能信號的周期等于所述驅動電路的操作周期，并且在使能信號到來時，所述驅動電路的操作時間開始， 其中，所述操作周期設置子裝置根據所述調光輸入信號線性地設置所述驅動電路的操作周期，所述驅動電路的操作周期為所述驅動電路的操作時間與所述驅動電路的間歇時間之和，其中，所述驅動電路的操作周期從所述操作時間到預設周期閾值之間連續變化。
3.如權利要求2所述的線性調光裝置，其特征在于， 所述驅動電路響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿和由使能電平跳變為非使能電平的跳變沿中的預設跳變沿，開始所述驅動電路的操作時間，在所述驅動電路的操作時間內，只要所述電流為零，所述驅動電路就控制所述電流從零開始上升，并且在所述電流達到所述預設峰值時使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
4.如權利要求2所述的線性調光裝置，其特征在于， 所述使能信號產生電路將所述使能信號的使能電平時間設置在預設范圍之內，所述預設范圍的上限時間為所述電流的電流周期的所述第一預設數量的倍數，并且所述預設范圍的下限時間為所述預設范圍的上限時間減去所述電流的電流周期中電流下降的時間，并且將所述使能信號的非使能電平時間設置為所述驅動電路的操作周期與所述使能電平時間之差， 所述驅動電路響應于所述使能信號由非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，開始所述驅動電路的操作時間；以及 在所述使能信號的使能電平時間內，只要所述電流為零，所述驅動電路就控制所述電流從零開始上升，并且在所述電流達到所述預設峰值時使得所述電流開始從所述預設峰值下降至零。
5.如權利要求3或4所述的線性調光裝置，其特征在于，所述驅動電路包括: 第一電壓比較部件，被配置為將所述發光器件兩端的電壓與第一電壓閾值進行比較，并且產生第一比較結果； 邏輯電路，被配置為響應于所述使能信號以及所述第一比較結果來產生PWM脈沖， 開關電路，其包括一開關器件，所述開關器件被配置為響應于所述PWM脈沖而導通或截止， 其中，在所述PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平時，所述開關器件控制所述電流從零開始上升，在所述PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平時，所述開關器件控制所述電流從預設峰值開始下降。
6.如權利要求5所述的線性調光裝置，其特征在于，所述驅動電路還包括: 第二電壓比較部件，被配置為將所述發光器件兩端的電壓與第二電壓閾值進行比較，并且產生第二比較結果，所述第二電壓閾值低于所述第一電壓閾值； 其中，所述邏輯電路被配置為響應于所述使能信號、所述第一比較結果、所述第二比較結果來產生PWM脈沖。
7.如權利要求6所述的線性調光裝置，其特征在于，所述邏輯電路被配置為響應于所述預設跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平；在所述驅動電路的操作時間內，只要所述第一比較結果指示所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平，并且只要所述第二比較結果指示所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。
8.如權利要求6所述的線性調光裝置，其特征在于，所述邏輯電路被配置為響應于非使能電平跳變為使能電平的跳變沿，產生PWM脈沖的有效電平；在所述使能信號的使能電平時間內，只要所述第一比較結果指示所述發光器件兩端的電壓不小于第一預設閾值，就將PWM脈沖從有效電平切換至非有效電平，并且只要所述第二比較結果指示所述發光器件兩端的電壓不大于第二預設閾值，就將PWM脈沖從非有效電平切換至有效電平。
【文檔編號】H05B37/02GK203984730SQ201420334423
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】陳亮, 紀登豐 申請人:歐普照明股份有限公司