模擬調(diào)光控制裝置制造方法
【專利摘要】本公開涉及模擬調(diào)光控制裝置。該模擬調(diào)光控制裝置包括：輸入單元，其提供交流電壓；升壓單元，其升高所述交流電壓以提供升高電壓給照明裝置；模擬調(diào)光單元，其基于所述交流電壓生成調(diào)光控制信號；以及降壓控制單元，其基于所述調(diào)光控制信號對所述照明裝置進(jìn)行調(diào)光，其特征在于，所述升壓單元包括：參考電壓調(diào)整單元，其基于所述升高電壓生成參考電壓信號；以及比較遲滯升壓單元，其基于所述參考電壓信號將所述升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。根據(jù)本公開的模擬調(diào)光控制裝置成本低，調(diào)光范圍大，并且升壓電路的輸出電壓可以控制在一個合理的范圍，從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的調(diào)光性能和高效率。
【專利說明】模擬調(diào)光控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及照明控制的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地涉及一種模擬調(diào)光控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]這個部分提供了與本公開有關(guān)的背景信息，這不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]對于照明裝置如MR16 LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)燈而言，調(diào)光性能和如何提高效率是兩個主要的課題。對于MR16調(diào)光方案而言可以使用兩級升壓降壓電路。有兩種方案可用于可調(diào)光的MR16LED燈。一種方案是模擬調(diào)光方案,其基于模擬調(diào)光電路和驅(qū)動集成電路。另一種方案是MCU(Micro Control Unit,微控制單元)方案,其使用軟件來控制調(diào)光性能。
[0004]因為模擬方案中存在限制，所以調(diào)光性能不是很好。為了提高調(diào)光性能，模擬方案需要在升壓電路中實現(xiàn)較高的電壓，但是這樣一來效率將會降低。MCU方案可以提供具有良好調(diào)光性能和高效率的MR16產(chǎn)品，因為它可以通過軟件來容易地控制調(diào)光性能，而不必增加升壓電路的輸出電壓。但是，MCU方案的成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0005]這個部分提供了本公開的一般概要，而不是其全部范圍或其全部特征的全面披露。
[0006]本公開的目的在于提供一種模擬調(diào)光控制裝置，其能夠以低成本實現(xiàn)良好的調(diào)光性能和高效率。
[0007]根據(jù)本公開的一方面，提供了一種模擬調(diào)光控制裝置，該裝置包括:輸入單元，其提供交流電壓；升壓單元，其升高所述交流電壓以提供升高電壓給照明裝置；模擬調(diào)光單元，其基于所述交流電壓生成調(diào)光控制信號；以及降壓控制單元，其基于所述調(diào)光控制信號對所述照明裝置進(jìn)行調(diào)光，其特征在于，所述升壓單元包括:參考電壓調(diào)整單元，其基于所述升高電壓生成參考電壓信號；以及比較遲滯升壓單元，其基于所述參考電壓信號將所述升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，比較遲滯升壓單元可以包括:升壓電路，其將所述交流電壓升高為所述升高電壓；轉(zhuǎn)換電路，其將所述升壓電路中的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號；比較電路，其將所述參考電壓信號與所述電壓信號進(jìn)行比較，以生成比較信號；以及脈寬調(diào)制電路，其基于所述比較信號控制所述升壓電路。
[0009]優(yōu)選地，升壓電路可以包括:電感器，所述電感器的一端連接到所述輸入單元；二極管，所述二極管的陽極連接到所述電感器的另一端；電容器，所述電容器的一端連接到所述二極管的陰極；以及開關(guān)器件，所述開關(guān)器件的一端連接到所述電感器和所述二極管之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述開關(guān)器件的另一端連接到所述電容器的另一端。
[0010]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換電路可以包括:電阻器，所述電阻器的一端連接到所述開關(guān)器件的所述另一端，并且所述電阻器的另一端連接到所述輸入單元并且接地。
[0011]優(yōu)選地，比較電路可以包括:比較器，所述比較器的負(fù)輸入端連接到所述參考電壓信號，所述比較器的正輸入端連接到所述電阻器的所述一端，并且所述比較器的輸出端連接到所述脈寬調(diào)制電路。
[0012]優(yōu)選地，參考電壓調(diào)整單元可以包括:積分電路，其接收所述升高電壓；以及分壓電路，其連接到所述積分電路并且生成所述參考電壓信號。
[0013]優(yōu)選地，積分電路可以包括:第一積分電路，其包括:第一上電阻器，所述第一上電阻器的一端接收所述升高電壓；第一下電阻器，所述第一下電阻器的一端連接到所述第一上電阻器的另一端，并且所述第一下電阻器的另一端接地；以及第一電容器，所述第一電容器的一端連接到所述第一上電阻器和所述第一下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述第一電容器的另一端接地；以及第二積分電路，其包括:第二上電阻器，所述第二上電阻器的一端連接到所述第一上電阻器和所述第一下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)；第二下電阻器，所述第二下電阻器的一端連接到所述第二上電阻器的另一端，并且所述第二下電阻器的另一端接地；以及第二電容器，所述第二電容器的一端連接到所述第二上電阻器和所述第二下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述第二電容器的另一端接地。
[0014]優(yōu)選地，分壓電路可以包括:第一分壓電阻器，所述第一分壓電阻器的一端連接到電源電壓；第二分壓電阻器，所述第二分壓電阻器的一端連接到所述第一分壓電阻器的另一端，并且所述第二分壓電阻器另一端接地；第三分壓電阻器，所述第三分壓電阻器的一端連接到所述第一分壓電阻器和所述第二分壓電阻器之間的節(jié)點(diǎn)；以及放大三極管，所述放大三極管的集電極連接到所述第三分壓電阻器的另一端，所述放大三極管的發(fā)射極接地，并且所述放大三極管的基極連接到所述積分電路，其中，經(jīng)由所述第一分壓電阻器和所述第二分壓電阻器之間的節(jié)點(diǎn)提供所述參考電壓信號。
[0015]優(yōu)選地，輸入單元可以包括:電磁干擾濾波器，其接收電子變壓器的輸出信號；以及橋式整流器，其連接到所述電磁干擾濾波器并且提供所述交流電壓。
[0016]優(yōu)選地，降壓控制單元可以包括:輸出單元，其連接到所述照明裝置以對所述照明裝置進(jìn)行調(diào)光；降壓控制器，其基于所述調(diào)光控制信號生成脈寬控制信號；以及脈寬調(diào)制電路，其基于所述脈寬控制信號控制所述輸出單元。
[0017]優(yōu)選地，輸出單元可以包括:二極管，所述二極管的陰極連接到所述升壓單元的提供所述升高電壓的端子；電感器，所述電感器的一端連接到所述二極管的陽極；以及開關(guān)器件，所述開關(guān)器件的一端連接到所述二極管和所述電感器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述開關(guān)器件的另一端連接到所述升壓單元的另一個端子，其中，所述二極管的陰極和所述電感器的另一端構(gòu)成所述輸出單元的兩個輸出端子。
[0018]根據(jù)本公開的模擬調(diào)光控制裝置使用的是模擬電路，因此成本低。另外，由于使用了基于升高電壓生成參考電壓信號的參考電壓調(diào)整單元和基于參考電壓信號將升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)的比較遲滯升壓單元，所以調(diào)光范圍大，并且升壓電路的輸出電壓可以控制在合理的范圍內(nèi)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)良好的調(diào)光性能和高效率。
[0019]從在此提供的描述中，進(jìn)一步的適用性區(qū)域?qū)兊妹黠@。這個概要中的描述和特定例子只是為了示意的目的，而不旨在限制本公開的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在此描述的附圖只是為了所選實施例的示意的目的而非全部可能的實施，并且不旨在限制本公開的范圍。在附圖中:
[0021]圖1為本公開的發(fā)明人已知的一種模擬調(diào)光控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置的示意結(jié)構(gòu)的框圖；
[0023]圖3為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的比較遲滯升壓單元的示意結(jié)構(gòu)的框圖；
[0024]圖4為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖5為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的參考電壓調(diào)整單元的電路圖；以及
[0026]圖6為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的模擬調(diào)光單元的電路圖。
[0027]雖然本公開容易經(jīng)受各種修改和替換形式，但是其特定實施例已作為例子在附圖中示出，并且在此詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解的是，在此對特定實施例的描述并不打算將本公開限制到公開的具體形式，而是相反地，本公開目的是要覆蓋落在本公開的精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等效和替換。要注意的是，貫穿幾個附圖，相應(yīng)的標(biāo)號指示相應(yīng)的部件。

【具體實施方式】
[0028]現(xiàn)在參考附圖來更加充分地描述本公開的例子。以下描述實質(zhì)上只是示例性的，而不旨在限制本公開、應(yīng)用或用途。
[0029]提供了示例實施例，以便本公開將會變得詳盡，并且將會向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)其范圍。闡述了眾多的特定細(xì)節(jié)如特定部件、裝置和方法的例子，以提供對本公開的實施例的詳盡理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會明顯的是，不需要使用特定的細(xì)節(jié)，示例實施例可以用許多不同的形式來實施，它們都不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本公開的范圍。在某些示例實施例中，沒有詳細(xì)地描述眾所周知的過程、眾所周知的結(jié)構(gòu)和眾所周知的技術(shù)。
[0030]當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“處于”另一個元件或?qū)印爸稀?、“接合到”、“連接到”或者“耦合到”另一個元件或?qū)訒r，它可以直接處于另一個元件或?qū)又?、接合到、連接到或耦合到另一個元件或?qū)?，或者可以存在居間的元件或?qū)?。與此形成對照，當(dāng)元件被稱為“直接處于”另一個元件或?qū)印爸稀?、“直接接合到”、“直接連接到”或者“直接耦合到”另一個元件或?qū)訒r，可能不存在居間的元件或?qū)?。用于描述元件之間關(guān)系的其它措辭應(yīng)當(dāng)以類似的方式來理解(例如“之間”對比于“直接之間”、“相鄰”對比于“直接相鄰”等)。如在此使用的那樣，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)的列舉項目中的一個或多個的任何與全部的組合。
[0031]盡管術(shù)語第一、第二、第三等可以在此使用以描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段不應(yīng)當(dāng)受到這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可以僅用來對一個元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段與別的區(qū)域、層或區(qū)段進(jìn)行區(qū)分。諸如“第一”、“第二”之類的術(shù)語以及其它數(shù)字術(shù)語當(dāng)在此使用時并非暗示序列或順序，除非上下文清楚地指示。因此，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段也可以被表述為第二元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段，而不會背離示例實施例的教導(dǎo)。
[0032]圖1示出了本公開的發(fā)明人已知的一種模擬調(diào)光控制裝置。本公開的發(fā)明人已知的模擬調(diào)光控制裝置可以包括輸入單元、升壓單元、模擬調(diào)光單元和降壓控制單元。要注意的是，這里的模擬調(diào)光控制裝置不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0033]在本公開的發(fā)明人已知的模擬調(diào)光控制裝置中，輸入單元可以提供交流電壓，升壓單元可以升高交流電壓以提供升高電壓給照明裝置，模擬調(diào)光單元可以基于交流電壓生成調(diào)光控制信號，并且降壓控制單元可以基于調(diào)光控制信號對照明裝置進(jìn)行調(diào)光。
[0034]具體地，如圖1所示，輸入單元例如可以包括EMI (ElectromagneticInterference,電磁干擾)濾波器110和橋式整流器120。
[0035]EMI濾波器110可以接收電子變壓器(未示出)的輸出信號ET_0UT，并且對該信號進(jìn)行EMI濾波。當(dāng)用戶需要調(diào)光時，可以對電子變壓器進(jìn)行操作，亦即調(diào)光信號直接來自于信號ET_0UT。
[0036]橋式整流器120連接到EMI濾波器110，并且可以對濾波后的信號進(jìn)行橋式整流以提供交流電壓。
[0037]進(jìn)一步，如圖1所示，升壓單元例如可以包括電感器L1、二極管Dl、電容器Cl、開關(guān)器件S1、升壓控制器130和PWM(Pulse Width Modulat1n，脈寬調(diào)制)電路140。
[0038]電感器LI的一端連接到橋式整流器120，并且電感器LI的另一端連接到二極管Dl的陽極。二極管Dl的陰極連接到電容器Cl的一端。開關(guān)器件SI的一端連接到電感器LI和二極管Dl之間的節(jié)點(diǎn)，并且開關(guān)器件SI的另一端連接到電容器Cl的另一端且連接到橋式整流器120以形成回路。
[0039]電感器LI是升壓電路的主電感，并且電感器L1、開關(guān)器件SI和二極管Dl組成了基本的升壓電路。由于電感器LI的存在，在開關(guān)器件SI閉合時電流會上升，并且在開關(guān)器件SI斷開時電流會快速下降，從而產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，這個感應(yīng)電壓通過二極管Dl給電容器Cl充電。
[0040]二極管Dl起到單向?qū)ㄗ饔?，以防止電流從電容器Cl反向流動。具體地，二極管Dl是升壓電路的續(xù)流管。在開關(guān)器件SI斷開時，二極管Dl正向?qū)?，以給電容器Cl充電。當(dāng)開關(guān)器件SI閉合時，二極管Dl會反向截止，以防止電容器Cl造成電流反向流動。
[0041]電容器Cl為緩沖電容器，其為后面的照明裝置180提供升高電壓。
[0042]升壓控制器130例如可以是可從市場得到的專用的升壓控制集成電路。這樣的集成電路可以將穩(wěn)壓電路、比較器和輸出PWM控制電路等都集成在一起。這樣的集成電路通過采樣電壓或電流信息來調(diào)整控制開關(guān)器件SI的PWM頻率及占空比來實現(xiàn)把電壓升高到一個穩(wěn)定的值。目前可從市場得到的升壓控制集成電路也是多樣的，有的是固定頻率模式，也可以是遲滯回路控制(可變頻率和占空比)。
[0043]升壓控制器130向PWM電路140提供控制信號，而PWM電路140則可以調(diào)整開關(guān)器件SI的PWM頻率和/或占空比，從而實現(xiàn)電容器Cl處的升高電壓。PWM電路的【具體實施方式】是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且本公開對此并沒有特殊限制。
[0044]進(jìn)一步，如圖1所示，模擬調(diào)光單元例如可以包括模擬調(diào)光電路170。模擬調(diào)光電路170可以從橋式整流器120接收電壓信號VAC_signal，據(jù)此產(chǎn)生輸出信號(調(diào)光信號)以對降壓控制器150 (稍后描述)進(jìn)行控制。模擬調(diào)光電路的【具體實施方式】是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且本公開對此并沒有特殊限制。
[0045]進(jìn)一步，如圖1所示，降壓控制單元例如可以包括降壓控制器150、PWM電路160、二極管D2、開關(guān)器件S2和電感器L2。
[0046]二極管D2的陰極連接到二極管Dl和電容器Cl之間的節(jié)點(diǎn)，并且二極管D2的陽極連接到開關(guān)器件S2的一端。開關(guān)器件S2的另一端連接到電容器Cl的另一端以形成回路。電感器L2的一端連接到二極管D2和開關(guān)器件S2之間的節(jié)點(diǎn)。二極管D2的陰極和電感器L2的另一端構(gòu)成降壓控制單元的兩個輸出端子，以與照明裝置180相連接。
[0047]基于來自模擬調(diào)光電路170的調(diào)光信號，降壓控制器150例如可以控制PWM電路160的占空比。當(dāng)占空比大時，流過照明裝直180的平均電流大，從而売度聞；當(dāng)占空比小時，流過照明裝置180的平均電流小，從而亮度低。這樣一來就實現(xiàn)了對照明裝置180的調(diào)光。
[0048]照明裝置180例如可以是一個或多個LED如MR16 LED。當(dāng)存在多個LED時，多個LED可以串聯(lián)連接或串并聯(lián)連接，本公開對此并沒有特殊限制。作為例子，在圖1中示出了串聯(lián)連接的LED串。
[0049]在圖1所示的模擬調(diào)光控制裝置中，由電容器Cl提供的升高電壓應(yīng)當(dāng)至少高于LED串(亦即照明裝置180)的正向電壓。但是，模擬調(diào)光電路170只能提供線性變化的調(diào)光曲線，因此電容器Cl提供的升高電壓將會下降。
[0050]具體地，在調(diào)光的時候，輸入的電壓例如會從12V —直調(diào)到0V。此時，在模擬調(diào)光電路170輸出的結(jié)果也將是隨輸入電壓而變的一條直線。根據(jù)升壓電路特性，在基準(zhǔn)電壓保持不變的情況下，升壓電路的帶負(fù)載能力將會下降。并且下降的速度越來越快而呈拋物線狀。所以在用模擬調(diào)光電路170進(jìn)行調(diào)光時，當(dāng)電壓低到一定程度時，升壓電路的帶負(fù)載能力的下降速度會比模擬調(diào)光的下降速度快，從而使得升壓電路的輸出電壓(亦即升高電壓)下降以獲得所需的電流。
[0051]當(dāng)電容器Cl提供的升高電壓低于LED串的正向電壓時，LED串將會發(fā)生閃爍，這是不希望看到的。
[0052]為了避免這個問題，一種方案是增加線性調(diào)光曲線的斜率。具體地，當(dāng)使模擬調(diào)光的曲線的斜率加大時，調(diào)光電路可以在升壓電路的帶負(fù)載能力下降之前將輸出負(fù)載調(diào)到O。這樣就不會使升壓電路的輸出電壓下降。然而這樣會導(dǎo)致新的問題，亦即調(diào)光器只有很小的部分有用，并且調(diào)光器每調(diào)一個小角度，輸出的光都會有很大的變化。這樣一來就無法達(dá)到平穩(wěn)調(diào)光的目的。
[0053]另一種方案是增加電容器Cl提供的升高電壓，然而這會降低模擬調(diào)光控制裝置的效率。
[0054]提供了根據(jù)本公開的技術(shù)方案以既提供良好的調(diào)光性能又不會降低模擬調(diào)光控制裝置的效率。
[0055]圖2示出了根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置200。如圖2所示，模擬調(diào)光控制裝置200可以包括輸入單元210、升壓單元220、模擬調(diào)光單元230和降壓控制單元240。進(jìn)一步，升壓單元220可以包括參考電壓調(diào)整單元221和比較遲滯升壓單元222。
[0056]輸入單元210可以提供交流電壓。升壓單元220可以升高輸入單元210提供的交流電壓，以提供升高電壓給照明裝置250。
[0057]模擬調(diào)光單元230可以基于輸入單元210提供的交流電壓生成調(diào)光控制信號?；谀M調(diào)光單元230生成的調(diào)光控制信號，降壓控制單元240可以對照明裝置250進(jìn)行調(diào)光。
[0058]在升壓單元220中，基于升壓單元220提供的升高電壓，參考電壓調(diào)整單元221可以生成參考電壓信號?；趨⒖茧妷赫{(diào)整單元221生成的參考電壓信號，比較遲滯升壓單元222可以將升壓單元220提供的升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0059]在根據(jù)本公開的模擬調(diào)光控制裝置200中，并沒有增加線性調(diào)光曲線的斜率。因此，可以提供良好的調(diào)光性能。進(jìn)一步，借助于根據(jù)本公開的模擬調(diào)光控制裝置200中的升壓單元220，可以對升壓單元220提供的升高電壓形成“反饋”控制，以將升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。例如，可以使升壓單元220提供的升高電壓略微高于LED串(亦即照明裝置250)的正向電壓。這樣一來，既不會使LED串將發(fā)生閃爍，也不會顯著降低模擬調(diào)光控制裝置的效率。
[0060]圖3示出了根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的比較遲滯升壓單元300的例子。圖3中的比較遲滯升壓單元300對應(yīng)于圖2中的比較遲滯升壓單元222。
[0061]如圖3所示，比較遲滯升壓單元300可以包括升壓電路310、轉(zhuǎn)換電路320、比較電路330和脈寬調(diào)制電路340。
[0062]升壓電路310可以將如圖2所示的輸入單元210提供的交流電壓升高為升高電壓。
[0063]轉(zhuǎn)換電路320可以將升壓電路310中的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號。
[0064]比較電路330可以將如圖2所示的參考電壓調(diào)整單元221提供的參考電壓信號與轉(zhuǎn)換電路320提供的電壓信號進(jìn)行比較，以生成比較信號。
[0065]脈寬調(diào)制電路340可以基于比較電路330提供的比較信號控制升壓電路310，從而將升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0066]為了進(jìn)一步說明本公開的技術(shù)方案，下面參考圖4來進(jìn)行描述。圖4為根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。與圖1所示的本公開的發(fā)明人已知的模擬調(diào)光控制裝置的電路結(jié)構(gòu)圖相比，除了升壓單元部分之外，如圖4所示的模擬調(diào)光控制裝置與如圖1所示的模擬調(diào)光控制裝置基本上相同。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到的是，根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置也可以采用不同的電路結(jié)構(gòu)，本公開對此并沒有特殊限制。
[0067]另外，為了簡要和便于理解起見，圖4中的與圖1相同的部件用相同的標(biāo)號來表示，并且省略了對相同部件的重復(fù)描述。
[0068]如圖4所示，根據(jù)本公開的實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的升壓單元中的升壓電路例如可以包括電感器L1、二極管Dl、電容器Cl和開關(guān)器件SI。
[0069]電感器LI的一端連接到輸入單元(橋式整流器120)。二極管Dl的陽極連接到電感器LI的另一端。電容器Cl的一端連接到二極管Dl的陰極。開關(guān)器件SI的一端連接到電感器LI和二極管Dl之間的節(jié)點(diǎn)，并且開關(guān)器件SI的另一端連接到電容器Cl的另一端。
[0070]進(jìn)一步，如圖4所示，根據(jù)本公開的實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的升壓單元中的轉(zhuǎn)換電路例如可以包括電阻器R1。電阻器Rl的一端連接到開關(guān)器件SI，并且電阻器Rl的另一端連接到輸入單元(橋式整流器120)并且接地。
[0071]進(jìn)一步，如圖4所示，根據(jù)本公開的實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的升壓單元中的比較電路例如可以包括比較器420。比較器420的負(fù)輸入端連接到參考電壓調(diào)整單元410以接收參考電壓信號，比較器420的正輸入端連接到電阻器Rl和開關(guān)器件SI之間的節(jié)點(diǎn)，并且比較器420的輸出端連接到PWM電路140。
[0072]如圖4所示的根據(jù)本公開的實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的升壓單元可以被認(rèn)為是一個遲滯升壓電路，即用比較器420來產(chǎn)生升壓電路中所需的PWM控制信號，并且與電感器L1、開關(guān)器件SI和二極管Dl組成完整的升壓電路。然后，可以通過參考電壓調(diào)整單元410在調(diào)光的時候自動調(diào)整參考電壓信號VMf來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓Vbufte的目的。
[0073]具體地，在相同的輸入電壓下，設(shè)定了參考電壓VMf。當(dāng)電阻器Rl上的電壓高于參考電壓時，比較器420輸出低電平，使開關(guān)器件SI斷開。換言之，參考電壓VMf和電阻器Rl —起限定了流過開關(guān)器件SI的電流的最大值。這個最大值也就是電感器LI的電流最大值。根據(jù)電感的特性，電流越大，在斷開開關(guān)器件SI時產(chǎn)生的感應(yīng)電壓越高。所以當(dāng)電阻器Rl不變而參考電壓VMf上升時，電容器Cl提供的升高電壓VbuffCT也上升。
[0074]如圖4所示的根據(jù)本公開的實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的升壓單元的控制邏輯如下。當(dāng)來自橋式整流器120的交流電壓下降時，電容器Cl提供的升高電壓VbuffCT也下降。當(dāng)升高電壓VbuffCT下降時，參考電壓調(diào)整單元410使參考電壓Vref上升。當(dāng)參考電壓Vref上升時，如上所述電容器Cl提供的升高電壓Vbufte也上升。通過使用參考電壓調(diào)整單元410對參考電壓VMf進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以將電容器Cl提供的升高電壓Vbuffw控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0075]根據(jù)本公開的優(yōu)選實施例，參考電壓調(diào)整單元410可以包括積分電路和分壓電路。積分電路可以接收電容器Cl提供的升高電壓Vbuffw，而分壓電路則可以連接到積分電路并且生成參考電壓信號vMf。
[0076]圖5示出了根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的參考電壓調(diào)整單元的例子的電路圖。如圖5所示，參考電壓調(diào)整單元可以包括積分電路510和分壓電路520。
[0077]具體地，在積分電路510中可以包括兩個積分電路511和512。其中，積分電路511包括電阻器R6和R7以及電容器C4。電阻器R6的一端接收升高電壓Vbuffe,，并且電阻器R6另一端連接到電阻器R7。電阻器R7的另一端接地。電容器C4的一端連接到電阻器R6和R7之間的節(jié)點(diǎn)，并且電容器C4的另一端接地。
[0078]另外，積分電路512包括電阻器R8和R9以及電容器C5。電阻器R8的一端連接到電阻器R6和R7之間的節(jié)點(diǎn)，并且電阻器R8另一端連接到電阻器R9。電阻器R9的另一端接地。電容器C5的一端連接到電阻器R8和R9之間的節(jié)點(diǎn)，并且電容器C5的另一端接地。
[0079]電容器Cl提供的升高電壓Vbufte會產(chǎn)生紋波，因此在調(diào)光的時候可能會出現(xiàn)不穩(wěn)定。為了避免將這種不穩(wěn)定傳遞到參考電壓VMf，所以采用了積分電路。
[0080]圖5中采用了兩組積分電路511和512，以進(jìn)一步提高參考電壓Vref的穩(wěn)定性。當(dāng)然，如果有必要，也可以采用一組積分電路或三組或更多積分電路，本公開對此并沒有特殊限制。
[0081]進(jìn)一步，如圖5所示，分壓電路520可以包括電阻器R1、R4和RlO以及放大三極管Q2。
[0082]具體地，電阻器RlO的一端連接到電源電壓Vcc，并且電阻器RlO的另一端連接到電阻器R4。電阻器R4的另一端接地。電阻器Rl的一端連接到電阻器RlO和R4之間的節(jié)點(diǎn)，并且電阻器Rl的另一端連接到放大三極管Q2的集電極。放大三極管Q2的發(fā)射極接地，并且放大三極管Q2的基極連接到積分電路510。這里，經(jīng)由電阻器RlO和R4之間的節(jié)點(diǎn)提供參考電壓信號VMf。
[0083]如圖5所示的放大三極管Q2是NPN型。當(dāng)然，放大三極管Q2也可以采用其它類型，本公開對此并沒有特殊限制。放大三極管Q2工作在放大狀態(tài)。參考電壓調(diào)整單元的功能是無論是在非調(diào)光還是在調(diào)光的情況下都保證升高電壓Vbuffw處于預(yù)定范圍內(nèi)。
[0084]當(dāng)升高電壓VbuffCT上升時，放大三極管Q2的基極電流加大，從而放大三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間的電壓Vce下降。這樣一來，參考電壓Vref就會下降，從而使升高電壓
Vbuffer 下降。
[0085]另一方面，當(dāng)升高電壓Vbuffe,下降時，放大三極管Q2的基極電流下降，從而放大三極管Q2的集電極與發(fā)射極之間的電壓Vce上升。這樣一來，參考電壓Vref就會上升，從而使升高電壓VbuffCT上升。如此達(dá)到一種動態(tài)平衡，使升高電壓Vbufte保持在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0086]根據(jù)本公開的實施例，模擬調(diào)光控制裝置中的降壓控制單元可以包括輸出單元、降壓控制器和脈寬調(diào)制電路。這里，輸出單元可以連接到照明裝置以對照明裝置進(jìn)行調(diào)光。降壓控制器可以基于調(diào)光控制信號生成脈寬控制信號。脈寬調(diào)制電路可以基于脈寬控制信號控制輸出單元。
[0087]具體地，如圖4所示，輸出單元例如可以包括二極管D2、電感器L2和開關(guān)器件S2。其中，二極管D2的陰極連接到升壓單元的提供升高電壓(VbuffJ的端子，并且二極管D2的陽極連接到電感器L2的一端。開關(guān)器件S2的一端連接到二極管D2和電感器L2之間的節(jié)點(diǎn)，并且開關(guān)器件S2的另一端連接到升壓單元的另一個端子。另外，二極管D2的陰極和電感器L2的另一端構(gòu)成輸出單元的兩個輸出端子。
[0088]接下來參考圖6來描述根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的模擬調(diào)光單元。圖6示出了根據(jù)本公開實施例的模擬調(diào)光控制裝置中的模擬調(diào)光單元的電路圖。需要說明的是，圖6僅僅示出了模擬調(diào)光單元的一個例子，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其它電路作為模擬調(diào)光單元。
[0089]如圖6所示，電阻器R13和RlO以及電容器CS構(gòu)成了一個積分電路，并且電阻器R12和R9以及電容器C5構(gòu)成了另一個積分電路。這兩個積分電路起到使輸入電壓Vin穩(wěn)定的作用。輸入電壓Vin例如可以對應(yīng)于圖4中的VAe_signal。
[0090]進(jìn)一步，如圖6所示，三極管Q3和Q2以及電阻器R8和R5構(gòu)成了一個有條件的電壓跟隨器。電阻器R5、R1以及后面的電阻器R23、R25組成了分壓電路，使得三極管Q2的發(fā)射極具有最大電壓。這個電壓是根據(jù)后面的降壓控制器的調(diào)光腳設(shè)定的，應(yīng)大于降壓控制器的調(diào)光設(shè)定的上閾值。當(dāng)三極管Q3的基極電壓大于三極管Q2的發(fā)射極的最大電壓時，三極管Q2處在截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)三極管Q3的基極電壓小于三極管Q2的發(fā)射極電壓時，三極管Q2的發(fā)射極電壓等于三極管Q3的基極電壓。這時整個電路才進(jìn)入到調(diào)光狀態(tài)。通過這個電路可以設(shè)定調(diào)光的輸入電壓范圍。例如，假定正常輸入是12V?0V，那么通過這個電路，可以將12V?9V的輸入電壓范圍設(shè)為不調(diào)光，而當(dāng)輸入電壓小于9V時才進(jìn)入調(diào)光狀態(tài)。這樣能增加調(diào)光的范圍和提高產(chǎn)品對各種電子變壓器和調(diào)光器的兼容性。
[0091]進(jìn)一步，如圖6所示，電阻器R5和Rl以及電容器C7構(gòu)成了一個積分電路，并且電阻器R23和R25以及電容器C16構(gòu)成了另一個積分電路。這兩個積分電路起到使輸出電壓Vout穩(wěn)定的作用。輸出電壓Vout例如可以輸出到圖4中的降壓控制器150。
[0092]根據(jù)本公開的實施例，可以提供一種低成本的解決方案而不需要MCU。進(jìn)一步，由于提供了參考電壓調(diào)整單元，所以可以提供較大的調(diào)光范圍，從而實現(xiàn)了較好的調(diào)光性能。進(jìn)而，由于升高電壓被控制在略微高于LED串的正向電壓的預(yù)定范圍內(nèi)，所以可以同時提供較高的效率。
[0093]上面公開的具體實施例僅是示意性的，因為本公開可以用不同但卻等效的方式加以修改和實踐，這些方式對于獲得此處教導(dǎo)的益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。進(jìn)而，除了在所附權(quán)利要求中描述的那些以外，并不打算限制在此示出的構(gòu)造或設(shè)計的細(xì)節(jié)。因此，明顯的是，可以改變或修改上面公開的具體實施例，而所有這樣的變化都被認(rèn)為是處在本公開的范圍和精神之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬調(diào)光控制裝置，包括: 輸入單元，其提供交流電壓； 升壓單元，其升高所述交流電壓以提供升高電壓給照明裝置； 模擬調(diào)光單元，其基于所述交流電壓生成調(diào)光控制信號；以及 降壓控制單元，其基于所述調(diào)光控制信號對所述照明裝置進(jìn)行調(diào)光， 其特征在于，所述升壓單元包括: 參考電壓調(diào)整單元，其基于所述升高電壓生成參考電壓信號；以及 比較遲滯升壓單元，其基于所述參考電壓信號將所述升高電壓控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述比較遲滯升壓單元包括: 升壓電路，其將所述交流電壓升高為所述升高電壓； 轉(zhuǎn)換電路，其將所述升壓電路中的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號； 比較電路，其將所述參考電壓信號與所述電壓信號進(jìn)行比較，以生成比較信號；以及 脈寬調(diào)制電路，其基于所述比較信號控制所述升壓電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述升壓電路包括: 電感器，所述電感器的一端連接到所述輸入單元； 二極管，所述二極管的陽極連接到所述電感器的另一端； 電容器，所述電容器的一端連接到所述二極管的陰極；以及 開關(guān)器件，所述開關(guān)器件的一端連接到所述電感器和所述二極管之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述開關(guān)器件的另一端連接到所述電容器的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換電路包括: 電阻器，所述電阻器的一端連接到所述開關(guān)器件的所述另一端，并且所述電阻器的另一端連接到所述輸入單元并且接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述比較電路包括: 比較器，所述比較器的負(fù)輸入端連接到所述參考電壓信號，所述比較器的正輸入端連接到所述電阻器的所述一端，并且所述比較器的輸出端連接到所述脈寬調(diào)制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述參考電壓調(diào)整單元包括: 積分電路，其接收所述升高電壓；以及 分壓電路，其連接到所述積分電路并且生成所述參考電壓信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述積分電路包括: 第一積分電路，其包括: 第一上電阻器，所述第一上電阻器的一端接收所述升高電壓； 第一下電阻器，所述第一下電阻器的一端連接到所述第一上電阻器的另一端，并且所述第一下電阻器的另一端接地；以及 第一電容器，所述第一電容器的一端連接到所述第一上電阻器和所述第一下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述第一電容器的另一端接地；以及第二積分電路，其包括: 第二上電阻器，所述第二上電阻器的一端連接到所述第一上電阻器和所述第一下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)； 第二下電阻器，所述第二下電阻器的一端連接到所述第二上電阻器的另一端，并且所述第二下電阻器的另一端接地；以及 第二電容器，所述第二電容器的一端連接到所述第二上電阻器和所述第二下電阻器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述第二電容器的另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述分壓電路包括: 第一分壓電阻器，所述第一分壓電阻器的一端連接到電源電壓； 第二分壓電阻器，所述第二分壓電阻器的一端連接到所述第一分壓電阻器的另一端，并且所述第二分壓電阻器另一端接地； 第三分壓電阻器，所述第三分壓電阻器的一端連接到所述第一分壓電阻器和所述第二分壓電阻器之間的節(jié)點(diǎn)；以及 放大三極管，所述放大三極管的集電極連接到所述第三分壓電阻器的另一端，所述放大三極管的發(fā)射極接地，并且所述放大三極管的基極連接到所述積分電路， 其中，經(jīng)由所述第一分壓電阻器和所述第二分壓電阻器之間的節(jié)點(diǎn)提供所述參考電壓信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述輸入單元包括: 電磁干擾濾波器，其接收電子變壓器的輸出信號；以及 橋式整流器，其連接到所述電磁干擾濾波器并且提供所述交流電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述降壓控制單元包括: 輸出單元，其連接到所述照明裝置以對所述照明裝置進(jìn)行調(diào)光； 降壓控制器，其基于所述調(diào)光控制信號生成脈寬控制信號；以及 脈寬調(diào)制電路，其基于所述脈寬控制信號控制所述輸出單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模擬調(diào)光控制裝置，其中，所述輸出單元包括: 二極管，所述二極管的陰極連接到所述升壓單元的提供所述升高電壓的端子； 電感器，所述電感器的一端連接到所述二極管的陽極；以及 開關(guān)器件，所述開關(guān)器件的一端連接到所述二極管和所述電感器之間的節(jié)點(diǎn)，并且所述開關(guān)器件的另一端連接到所述升壓單元的另一個端子， 其中，所述二極管的陰極和所述電感器的另一端構(gòu)成所述輸出單元的兩個輸出端子。
【文檔編號】H05B37/02GK204119589SQ201420422611
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】柯進(jìn)暢, 廖武強(qiáng) 申請人:歐司朗股份有限公司