CN101990332A - 基于led的triac调光方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于LED的TRIAC调光方法，由于LED本身特性为直流驱动，且每颗LED的电压均不完全相同，需采用定电流的方式来驱动，且其电压电流的特性并不是完全线性的变化，所以无法直接对输入电压采用传统的入墙式TRIAC调光方式，而本发明利用灯具本身内置的MCU，通过TRIAC调光器对输入波形的截取，动态侦测输入电源的变化，再通过MCU的处理从而对LED以PWM方式进行调光，实现连续稳定的调整LED灯具亮度的目的。

Description

基于LED的TRIAC调光方法

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别是涉及一种基于LED的TRIAC调光方法。

背景技术

高亮度的LED灯由于具有寿命长，发光效率高，耗能少且可以在低温等环境下工作等优点，逐渐成为传统白炽灯的一种理想替代方案，而如何能够使高亮度的LED灯稳定的连续工作，一直是业界的急待解决的技术问题。

通常，高亮度的LED有两种基本调光方法。一种是PWM(脉宽调制)调光方法，即在大于200Hz的某些频率下以0％到100％的不同的导通时间百分比(占空比)导通和关断LED，在导通期间LED满电流工作，而在关断期间LED上没有电流流过，这就保证了LED色彩的一致性。另一种方法是控制流经LED串的电流量，由于LED发热的影响，会导致LED串的电压下降，从而造成LED灯之间的色差。

而利用TRIAC(三端双向可控硅)调光器对普通的白炽灯进行调光已经得到广泛的应用，TRIAC调光器的工作原理如图1所示。

利用RC电路在TRIAC开关的栅极产生一触发电压使TRIAC开关导通，由于RC会造成导通时间的延迟，当电阻R越大时，电容C的充电电流越小，使得电容C的电位达到足以触发TRIAC开关的时间越长，因此在TRIAC栅极上的触发角度越大，这样可以缩短TRIAC调光器的导通时间或缩小其导通角，因此，负载获得的平均供电便可减少。

也就是说以TRIAC调光器的导通时间来决定，导通时间长，电压便升高，反之，导通时间短，电压便降低，利用电压的变化来达到调整灯具亮度的目的。

由于LED本身特性为直流驱动，且每颗LED的工作电压均不完全相同，通常需采用定电流的方式来驱动，且其电压电流的特性并不是完全线性的变化，所以无法直接对输入电压采用传统的入墙式TRIAC调光。

本发明正是基于为了克服上述缺陷，发明了一种基于LED的TRIAC调光技术，利用灯具本身内置的MCU(微控制器)，利用TRIAC调光器对输入波形的截取，侦测输入电源的变化，再通过MCU的处理从而对LED以PWM方式进行调光，实现连续稳定的调整LED灯具亮度的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于LED的TRIAC调光方法。以解决现有技术中存在的问题，本发明提供的技术方案如下：

该调光电路包括：

TRIAC调光开关，用于对市电输入的交流波形切割，以确定一导通值；

侦测线路单元，用于侦测经过TRIAC调光开关切割后的波形，并对该波形进行转换；

比较器，将侦错线路单元转换后的波形再转换成方波，并将该方波信号送人MCU；

MCU单元，基于从比较器获得的方波信号和从侦测线路单元获得的转换波形信号确定一占空比，并根据该占空比，确定一调光信号；

驱动IC单元，依照从MCU接收到的调光信号动态调整LED亮度。

提供一种基于LED的TRIAC调光方法，该调光方法包括一下步骤：

步骤一，通过TRIAC调光开关，对220V，50Hz市电输入的交流波形切割，以确定一能使LED灯具导通的导通值，并将该导通值传送到侦测线路单元；

步骤二，侦测线路单元通过侦测经过TRIAC调光开关切割后的波形，取每一周期的下半周期导通部分并进行整理，获得一转换波形并将其传送到比较器单元；

步骤三，比较器单元接收到步骤二所述的转换波形后，再将其转换成方波信号，并将该方波信号送人微控制器；

步骤四，微控制器单元基于从比较器单元获得的方波信号和从侦测线路单元获得的转换波形信号确定一占空比，并根据该占空比，确定一调光信号，并将该调光信号传输到LED灯驱动IC单元；

步骤五，驱动IC单元依照从微控制器接收到的调光信号动态调整LED亮度。

附图说明

图1是TRIAC开关示意图。

图2是本发明LED灯具TRIAC调光示意图。

图3是本发明经TRIAC调光开关后的波形图。

图4是本发明经侦测线路转换后的波形图。

图5是本发明经比较器后的波形图。

图6是本发明经MCU确定占空比的波形示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。

对LED灯具调光的过程如图2所示，具体调光电路包括：TRIAC调光开关，用于对市电输入的交流波形切割，以确定一导通值，如图3所示；侦测线路单元，用于侦测经过TRIAC调光开关切割后的波形，并对该波形进行转换，转换后的波形如图4所示；比较器，将侦错线路单元转换后的波形再转换成方波，如图5所示，并将该方波信号送人微控制器MCU；MCU单元，基于从比较器获得的方波信号和从侦测线路单元获得的转换波形信号确定一占空比，如图6所示，并根据该占空比，确定一调光信号；驱动IC单元，依照从MCU接收到的调光信号动态调整LED亮度。

该基于LED的TRIAC调光方法，可以通过执行如下步骤而实现：

步骤一，通过TRIAC调光开关，对220V，50Hz市电输入的交流波形切割，以确定一能使LED灯具导通的导通值，并将该导通值传送到侦测线路单元；

步骤二，侦测线路单元通过侦测经过TRIAC调光开关切割后的波形，取每一周期的下半周期导通部分并进行整理，获得一转换波形并将其传送到比较器单元；

步骤三，比较器单元接收到步骤二所述的转换波形后，再将其转换成方波信号，并将该方波信号送人微控制器；

步骤四，微控制器单元基于从比较器单元获得的方波信号和从侦测线路单元获得的转换波形信号确定一占空比，并根据该占空比，确定一调光信号，并将该调光信号传输到LED灯驱动IC单元；

步骤五，驱动IC单元依照从微控制器接收到的调光信号动态调整LED亮度。

上述占空比取0％～100％，当占空比为0％时，为关断状态，当占空比为100％时，为全亮状态。

本实施方式中的TRIAC开关为市售的任何一种TRIAC调光开关均可，只需将这样的调光开关接入并/串接的LED灯具电路，再配合设置于微控制器MCU中的软件控制程序，即可简单方便的实现对LED灯具的调节。

通过上述TRIAC调光开关对LED的输入电流的调节，可以为LED提供稳定的供电，使LED灯具具有一致的色彩性，不会造成色差方便的实现了对LED灯具的光路调节。

虽然本发明已依据本发明的较佳实施例在上文中加以说明，但这并不表示本发明的保护范围只局限于上述的结构或步骤，只要被本发明的权利要求所覆盖的结构均在保护范围之内。本技术领域的技术人员在阅读上述的说明后可很容易地发展出的等效替代，而这些等效的替代亦是在本案要求的范围之内。

Claims (2)

1.一种基于LED的TRIAC调光方法，该调光方法包括一下步骤：

步骤一，通过TRIAC调光开关，对220V，50Hz市电输入的交流波形切割，以确定一能使LED灯具导通的导通值，并将该导通值传送到侦测线路单元；

步骤二，侦测线路单元通过侦测经过TRIAC调光开关切割后的波形，取每一周期的下半周期导通部分并进行整理，获得一转换波形并将其传送到比较器单元；

步骤三，比较器单元接收到步骤二所述的转换波形后，再将其转换成方波信号，并将该方波信号送人微控制器；

步骤四，微控制器单元基于从比较器单元获得的方波信号和从侦测线路单元获得的转换波形信号确定一占空比，并根据该占空比，确定一调光信号，并将该调光信号传输到LED灯驱动IC单元；

步骤五，驱动IC单元依照从微控制器接收到的调光信号动态调整LED亮度。

2.如权利要求1所述的调光方法，其中占空比的范围为0％～100％。

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