CN105191496B - 控制照明装置的方法，照明控制器和照明系统 - Google Patents

Abstract

一种照明控制器和方法，其具有被激活用于重复的非重叠序列中的相应照明持续时间的光源。用于一个光源的照明持续时间的终点被检测，以触发序列中的下一个光源的接通。这提供了光源的不重叠控制，并提供了一个高效、易于实现的所需控制器。

Description

控制照明装置的方法，照明控制器和照明系统

技术领域

本发明涉及照明系统，特别是多通道光系统的控制。多通道可以例如提供颜色混合和颜色温度控制，虽然其他效果也可以通过使用多个独立可控光源获得。

背景技术

当前的多通道LED光源，诸如被称为“智能TLED”的飞利浦系统，面临分配给驱动器的空间有限的主要问题。这个系统通过独立地驱动红色、绿色和蓝色LED产生白光。在实践中，绿色LED利用天然蓝色LED和绿色磷光体层。该系统产生具有非常高的效率的暖白光。此外，多通道LED驱动器也在LED模块或LED灯具中遇到，其中不同通道用于产生用于一般照明和任务照明的单独光束，或单独的LED串被用来由单个灯具产生冷白或暖白光。

在当前的系统中，该系统需要单独的驱动器用于模块的不同LED。将会出现问题，因为用于光源驱动器的可用空间被固定以满足传统光源的需要，所述光源通常包括一个或至多两个通道，具有有限的功能，例如调光功能。具有WW/CW，RGB或更多通道的多通道光源具有总峰值功率以及总空间消耗，其是对于每个通道的要求的组合。为了将驱动器压缩到小的空间内，基本性能不得不被牺牲，例如功率因数或效率，但是这一般不能被产品设计师所接受。因此，存在使驱动电路小型化，而不会折中系统性能的需求。

在一般情况下，在多通道系统中，每个通道并不总是在最大功率运行。在许多情况下，脉冲宽度调制(PWM)被用于控制一个通道上的功率，这意味着该通道的功率仅在某一小部分时间期间被汲取。因此，当它们在相同的时间重叠时，在任何特定时间的最大总功率由每个通道的峰值功率叠加获得。

图1示出了传统的多通道照明系统驱动电路。三个LED负载10，11，12被示出，其可以例如具有三种不同颜色的输出。每个由各自的驱动器20，21，22来驱动，驱动器基本上包括开关模式电源(SMPS)或实现PWM控制的线性驱动器。存在包括功率因数校正的全局AC-DC转换器14，和对实际光源本身是远程的全局控制器16。全局控制器16提供命令给本地驱动器20，21，22来控制LED负载的操作。

本发明的实施例特别涉及各个驱动器20，21，22的控制。

已知的控制方法参照图2被描述，其示出了被三个名为“通道1”，“通道2”和“通道3”的LED负载汲取的电流定时。

每个通道使用LED负载的PWM信号控制，具有相同的PWM周期频率。在每个PWM周期开始时，每个通道以高脉冲开始，其持续时间确定光输出。因此，所有三个通道在同一时间被激活，在每个PWM周期的开始给出高功率需求。

对于每个通道，最大功率是例如15W。上述控制方法供给45W的总功率。输出功率振幅为0瓦到45瓦，具有45W、30W、15W、0W四个可能的值。

有三种已知的方法可以确保递送足够的峰值功率：

(i)使用较大的输出电源。这可能不是物理上适配的。

(ii)使用高跨越频率电源14，并添加大输出电容器。交流-直流跨越频率可以例如大约1kHz，以使得电容器可用于提供1毫秒的额外功耗。然而，这种方法降低了功率因数，并不能为LED系统的大规模生产所接受。

(iii)使用低跨越频率电源以提高功率因数，并添加更大得多的输出电容器。如果许多并联LED被组装在灯具内部，功率因数必须例如高于0.9。在许多应用中，总谐波失真(THD)的要求是低于20％。功率因数级和DC-DC转换级通常被结合在一起，并且跨越频率然后需要低于20Hz，以便实现足够高的功率因数。这意味着需要大电容器来提供50ms的额外功耗。在这种情况下，电容器可能太大而不能安装在单元内。

如果能够避免对每个通道的功率供应的重叠，峰值功率将由单个通道内的最高峰值电流获得。在这种情况下，总峰值功率可以大大减少，从而为驱动器提供空间和成本节省。

避免LED的驱动的重叠的想法已经被考虑，例如，在US2010/0301764中。该文献公开了用于实现非重叠信号的相移方法。单独通道分别包括具有相同的占空比的输入PWM信号的延迟版本。在该文献中，延迟锁定环(DLL)由高频时钟信号(采样频率)计算输入PWM信号的脉冲宽度，并且为每个通道产生具有相同的脉冲宽度但以这样的宽度时间偏移的相应相移PWM信号。更具体地，它具有“PW镜重复，并延迟接收的PWM信号”。多个相移PWM信号中的每个信号的接通定时遵循先前PWM信号的关断定时，该先前PWM信号是输入PWM信号或者多个相移PWM信号中的前一个。特别地，在图8B和第[0040]段中，边缘检测器201检测接收的PWM信号的上升沿和/或下降沿。并且脉冲宽度存储电路202存储所接收的PWM信号的脉冲宽度。

发明内容

在US 2010/0301764中，缺点在于输入PWM信号对于这些通道的每一个复制是必需的。另一个缺点是由于输入PWM信号的复制，这些通道的占空比都是相同的，这使得一些输出特性诸如颜色混合和颜色温度调节是不可能的。

另一个现有技术是US2007/0296686A1，其公开了液晶显示器的驱动背光源。当背光类型是直接类型时，如图1a所示，红色、绿色和蓝色脉冲宽度调制信号PWM_R、PWM_G和PWM_B的相位中的每一相的角度是由计算设定的，所述计算基于最小化红色、绿色和蓝色脉冲宽度调制信号PWM_R、PWM_G和PWM_B之中的重叠部分，“用于红色的脉冲宽度调制信号PWM_R是类似现有技术的输出，用于绿色的脉冲宽度调制信号PWM_G被延迟约120°然后输出，用于蓝色的脉冲宽度调制信号PWM_B被延迟约240°然后输出”。因此，可以理解的是，该现有技术仅计算不同颜色之间的相位偏移，并在偏移达到时开始下一颜色。

因此，有利的是保证非重叠功能。具有低成本解决方案也是有利的。还进一步有利的是消除全局参考/时钟信号的需要，并且还使可调输出特性，例如颜色混合和颜色温度调节，成为可能。

为了解决上述问题中的至少一个，本发明由权利要求限定。

根据本发明，提供了一种控制包括一组至少两个光源的照明装置的方法，所述方法包括：

以重复的非重叠序列的方式将每个电源接通相应的照明持续时间；和

检测用于一个光源的照明持续时间的终点，并使用检测到的用于一个光源的照明持续时间的终点作为用于接通所述序列中的下一光源的定时触发器；

其中，所述控制器还包括调整接口，适于接收关于持续时间的长度的信息，并且其中，所述控制器适于根据接收到的信息独立地和单独地配置持续时间中的每个持续时间。

该方法通过检测一个照明时间段的终点，并使用该终点作为下次的触发，提供了以非重叠序列方式的光源的激活，从而使功率要求被保持在最小量，并且重叠得到保证。本发明的实施例能够以简单的方式提供光源控制信号。例如，在一些实施方式中，全局时钟信号不是控制下一个照明持续时间所必需的。因此，由于低端处理器/电路能够进行这样的操作，成本被降低。

本发明的实施方式还使得在假定非重叠控制信号的约束的情况下，能够以其最大输出使用照明装置。具体地，对于不同的光源，不管期望什么样的相对持续时间(例如以达到给定的颜色输出)，它们可以被制成填满可用的时间。例如在三个光源的情况下，它们不需要被约束为只占用达到满序列的周期的三分之一。这可能有助于缩短其中没有光源接通的黑暗时间，因此减少纹波/闪烁。通过最小化峰值功率，用于驱动器设计所需的部件可以被降级以节约成本，减小尺寸，改善功率因数并且提高效率，这对照明产品开发是很关键的。

在一个实例中，在用于一个光源的照明持续时间的终点，在序列中的下一光源被接通，使得照明持续时间共同覆盖在期间照明装置被控制的每个时间段。

这种方法提供激活作为连续非重叠序列。不同光源的贡献可以通过改变不同光源信号的相对持续时间来控制。本实施例使得能够以简单的方式提供光源控制信号。例如，在一些实施方式中，在一个周期内的最后光持续时间可以在下一周期触发第一光持续时间，从而全局时钟信号不是控制重复周期所必需的。这可能有助于消除其中没有光源被接通的黑暗持续时间，因此减少了纹波/闪烁。

在另一实例中，在用于光源中的至少一个光源的每一个的照明持续时间的终点，控制持续时间在序列中的下一光源被接通之前，被用于所述至少一个光源的照明持续时间的终点触发接通，并且该控制持续时间的终点被用作用于接通序列中的下一个光源的定时触发器，并且

用于光源的照明持续时间和控制持续时间或多个持续时间共同覆盖在期间照明装置被控制的每个时间段；

其中，控制持续时间是空白通道，其不产生任何光输出。

这种方法提供激活作为连续不重叠序列，其具有一对或多对光源照明持续时间之间的控制持续时间周期。这种控制持续时间可以被用于调节真实光源的实际光输出。例如，控制持续时间可以被用来限定没有光输出的周期，换句话说，不涉及到任何的真实光源。控制持续时间因而引入在周期中一个光源输出的终点和下一个光源输出的开始之间的延迟。例如，在序列中的最后一个光源被激活之后，在第一个光源被重新激活之前可以有一个控制延迟。以这种方式，该系统低于全光输出被操作并且总输出流明可以被调节，并且这因此依赖于延迟的持续时间提供了调光控制功能。

在一个配置中，用于至少两个光源的照明持续时间是连续的，并且控制持续时间在至少两个光源的连续照明持续时间的终点被触发。因此控制持续时间仅在每两个或更多个照明持续时间之后，例如仅在全序列之后。由于控制通道少，这个解决方案实现简单。在另一配置中，相应的控制的持续时间在用于每个光源的照明持续时间的终点被触发。这种方法提供激活作为连续不重叠序列，其具有每对照明持续时间之间的控制持续时间。以这种方式，系统再次低于全光输出被操作，并且该控制延迟随着时间散布，从而每个照明持续时间之间的黑暗持续时间短，从而减少闪烁和纹波。

在所有实施例中，照明持续时间的终点被用于触发下一个。如从以上各种实施例中显而易见的，触发可以是立即的或通过控制持续时间延迟的。因此，术语“用作定时触发器”应作相应理解。

持续时间(照明持续时间和控制持续时间或多个持续时间)优选是独立的和单独可选择的。

该方法可以用于控制包括一组三个光源的系统，从而产生不同和可调的颜色混合和颜色温度输出，该方法由此提供色点控制。该系统可以包括一组LED装置。

本发明还提供了一种照明控制器，用于控制包括一组至少两个光源的照明装置，所述控制器包括：

用于以重复的非重叠序列的方式控制光源的操作的定时的定时单元，其中定时单元适于将每个光源接通相应的照明持续时间，

其中，定时单元还包括适于检测用于一个光源的照明持续时间的终点的检测子单元，并且定时单元适于使用所检测的照明持续时间的终点作为用于接通序列中的下一个光源的定时触发器。

这种控制器实现了本发明的方法。

在一个实施例中，定时单元包括：

处理器，其适于产生用于持续时间中的每个持续时间的相应输出信号，

其中，处理器还适于检测对应于第一持续时间的一个输出信号的后沿，并且当后沿被检测到时，触发对应于序列中的第一持续时间随后的第二持续时间的另一输出信号。

该处理器输出信号的检测用作用于产生定时信号(如果使用，照明持续时间和控制持续时间信号)的序列的反馈方法。这意味着该序列可以通过起动脉冲被触发，并且反馈方法则避免了对整个周期的进一步定时的需要。以这种方式，反馈用于放松对控制周期的精确定时的要求，因为该定时由信号本身的反馈控制。这提供了更直接的触发方法。另一个优点是，当前的低价格商用微处理器/MCU具有检测其输出的后沿的能力，从而降低实现本实施例的成本。通过比较，如果后沿触发解决方案没有被使用，而相反微控制器(MCU)被使用以通过参照MCU自己的时钟产生非重叠控制信号，MCU需要是具有更高成本的高端装置。

在另一个实施例中，定时单元包括：

适于产生用于照明持续时间中的每个照明持续时间的输出信号的处理器，其中，所述输出信号同时接通但在各自照明持续时间的终点断开；

一组一个或多个逻辑电路，每个电路包括：

第一输入，用于从处理器的相应输出接收对应于第一持续时间的信号；

第二输入，用于从处理器的相应输出接收对应于待由第一持续时间的终点触发的第二持续时间的信号，其中，至少所述第二持续时间是照明持续时间；

逻辑运算模块，用于基于对应于第一持续时间和第二持续时间的信号计算逻辑结果，所述逻辑结果包括对应于第二持续时间的信号和对应于第一持续时间的反转之间的逻辑与(AND)；和

输出，用于输出所述逻辑结果作为对光源中的对应的一个光源的控制信号。

在本实施例中，不同的波形可以简单地生成，全部在周期性循环的开始起始，但在每个照明持续时间的期望的终止时间终止。每个逻辑电路然后将一对这些重叠信号转换成期望的非重叠信号。因此逻辑电路函数利用波形转变作为触发点，并由此实现检测功能。本实施例的优点是对于低端微处理器/微控制器，产生具有同时起始点和不同终止点的多个信号是相对简单的。从而实现本实施方式的成本低。

该控制器可进一步包括调整接口，其适于接收关于持续时间(即照明持续时间和控制持续时间，如果它们被使用的话)的长度的信息，并且控制器适于根据接收到的信息独立地和单独地配置持续时间中的每个持续时间。

本发明还提供了一种照明系统，其包括：

包括一组光源的照明装置；和

用于控制照明装置的本发明的控制器。

在一个实施例中，所述照明装置包括一组驱动器，其中每一个驱动器均适于分别驱动所述一组光源中的一个光源，并且其中所述一组驱动器通过所述控制器控制，以按非重叠序列操作。

该实施方案提供了一种关于驱动器如何配置的实施方式。存在用于每个光源的特定驱动器并且驱动器以非重叠序列的方式被控制。

在一个替代实施例中，所述照明装置包括

-驱动器；

-一组开关，其中每个开关的输入被耦合到所述驱动器，并且每个开关的输出分别被耦合到所述一组光源中的一个，并且所述一组开关由所述控制器控制，以按非重叠序列导通。

该实施例提供另一种实现方式。只存在一个单一驱动器，并且例如呈开关盒形式的一组开关被提供以将单一驱动器切换到非重叠序列中的每个光源。它的优点是简单，并且比其中每个通道仍然有其自己的电流源的实施例进一步降低成本。

在一个实施例中，照明装置包括供给不同颜色输出的一组三个光源，其中，每个光源均包括LED装置。

参照下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并得到阐述。

附图说明

本发明的实施例现在将参照附图详细地进行描述，其中：

图1示出了已知的照明系统；

图2示出了用于图1的已知系统的时序图；

图3示出了实现本发明的方法的时序图的第一示例；

图4示出了实现本发明的方法的时序图的第二示例；

图5示出了实现本发明的方法的时序图的第三示例；

图6示出了实现本发明的方法的时序图的第四示例；

图7示出了本发明的照明系统的第一示例；

图8示出了本发明的照明系统的第二示例；

图9示出了以常规格式产生定时信号的时序图；

图10示出了用于图8的系统的时序图，用于通过主控制器的信号输出和所希望的非重叠信号。

图11示出了图8的逻辑门布置，以将图10的顶部部分的信号转换成图10的底部部分的非重叠定时信号；

图12示出了本发明的替代实施例的框图；

图13示出了提供给图12的实施例中的两个开关的几组控制信号。

在图中，相同或类似的附图标记代表了相同或相似的部件/步骤。

具体实施方式

本发明提供了一种照明控制器和方法，其中光源对于重复的持续时间以重复的非重叠序列的方式被激。用于一个光源的持续时间的终点被检测以触发序列中的下一光源的接通。这提供了光源的不重叠控制，并提供了一个高效且易于实现的所需控制器。

下面的实施例都是基于三个光源的照明装置。然而，本发明可以应用到两个光源或多于三个光源。每个光源可以包括单个LED或一串LED。此外，本发明并不限于LED，并且相同的概念可应用于其他光源装置。然而，本发明特别适用于具有两个或更多个通道的LED照明系统和其中用于驱动器的空间有限的场合，诸如线性光源。

每个通道触发下一个通道，并且由于限定重复序列，在一个周期中最后通道触发下一周期中的第一通道。通过提供通道之间没有重叠，在每个周期中峰值功率等于各通道的最大峰值功率。峰值功率因此可以被限制，从而产生用于AC-DC驱动器的低功率要求，以减少空间需求。

图3示出了实现本发明的方法的时序图的第一示例。

在这个例子中，通道1的照明持续时间的终点被检测，并触发通道2的照明信号的启动。通道2的照明持续时间的终点被检测并触发通道3，然后通道3的照明持续时间的终点被检测并触发通道1，以开始重复序列的一个新的周期。

为了控制通道，只需要启动通道1的启动命令。不需要任何其他的参考定时信号。对于每个通道，接通(ON)的占空比或持续时间可以被预先设置。因此，被触发之后，每个通道被接通该预先设定的持续时间，然后关断。因而操作是一种简单的操作，其可以通过任何微处理器/微控制器来完成，包括低端/低成本的版本。

图3的示例示出了1的一个周期的总占空比，使得激活的照明持续时间共同覆盖在期间照明装置被控制的每个时间段。照明系统通常被控制持续的时间段。当照明系统被接通并传送所希望的光输出时，每个时间段是有效的。

不同的通道通常用于不同的颜色，并且用于不同颜色的不同占空比从而实现色点控制和色温控制。这从图3的时序图中是显而易见的，其每个通道占空比可以被独立选择。

在图3的例子中，通道1例如具有用于红色LED的50％的占空比，通道2例如具有用于绿色LED的30％的占空比，并且通道3例如具有用于蓝色LED的20％的占空比。

这种装置以全输出功率运行。此外，由于在任何时候，一个通道接通，闪烁/纹波被减少。

另外，也可以实现附加控制，例如调光控制。为了这个目的，额外的控制通道可以被添加，如图4中的通道4所示。在调光控制中，该通道是空白通道，不产生任何的光输出，例如被用于控制调光功能。此空白通道用于在一段时间内使所有的光源变暗，并且也可用于触发所述光源重新接通。在图4中，控制持续时间是零。

该附加控制通道的方式可被用于提供调光控制，其在图5中被示出。

在这种装置中，通道3的终点的检测触发在控制通道4中ON持续时间/脉冲的开始，并且控制通道的ON持续时间终点的检测然后再次触发通道1并启动一个新的照明周期时期。

控制通道4具有所希望的控制持续时间。因此，它可以以与限定照明持续时间的持续时间相同的方式被处理，并且因此可以简单地处理成额外照明通道，即使它是有效的空白通道。控制持续时间的终点以与每个照明持续时间的终点被检测的相同的方式被检测为进一步的定时触发器，并作为定时触发器。

这意味着，对于所选择的一个光源(在此情况下是通道3)，在照明持续时间的终点，序列中的下一光源(在此情况下是通道1)在介于中间的控制持续时间之后被接通。这种控制持续时间因而引入了在期间没有光源被激活的时间延迟。这种时间延迟是在通道4的控制持续时间的持续时间。在这种情况下，照明持续时间和在通道4的控制持续时间一起覆盖在期间照明装置被控制的所有时间。

例如，对于一个90％的功率/光输出，通道4可以具有10％的占空比。为了提供与图3的例子相同的色点，通道1具有(1-10％)*50％＝45％的占空比，通道2具有(1-10％)*30％＝27％的占空比，并且通道3具有(1-10％)*20％＝18％的占空比。

为了减少输出的纹波/闪烁，该空白控制通道可进一步被划分成多个短空白控制通道，其被分配在多个LED通道的照明时段中。这可以防止长的黑暗持续时间，并且纹波/闪烁被减少。这种方法示于图6。在这种情况下，在一个光源的持续时间的终点，在相应的控制持续时间之后，序列中的下一光源被接通。照明持续时间和多个控制持续时间再次覆盖在期间照明装置被控制的所有时间段。每个单独的控制持续时间是通过真实光通道数目(例如在本实施例中是3)的期望总断开时期(例如在上面的例子中为10％)的划分。

在每一周期中单一控制脉冲持续时间或对应于通道数量的若干控制持续时间延迟的例子已经被给出。该延迟可以被分成不同数目，例如每第二或第三光源通道。因此，在一般情况下，对于每个至少一个光源，在该序列中的下一光源被接通之前，控制持续时间被用于该光源的照明持续时间的终点触发接通。

在上述实施例中，控制通道与任何用于提供调光的照明光源是不相关的。但是控制通道并不限于此。控制通道可以与其他的功能相关，以实现其它技术效果。例如，在一个更具体的实施方案中，控制通道可以选择性地与一个照明通道相关，以提供颜色混合的补偿。本领域技术人员通过使用控制持续时间将会设计出其它的解决方案，以解决他们的技术问题，并且这些解决方案也落入本发明的范围之内。

图7示出了本发明的照明系统的第一个例子。照明装置包括一组驱动器20，21和22，其每一个分别适于驱动所述一组光源10，11和12中的一个，并且其中所述组的驱动器20，21，22通过控制器控制，以便以非重叠序列的方式运行。

与图1中相同的部件被给予相同的附图标记。区别在于全局(远程)控制器70。与为每个具有主定时参考信号的通道使PWM信号同步相反，定时是基于通道信号的反馈来实现的。在被触发后，控制器通过反馈信号简单地给每个通道施加一个设定持续时间，所述反馈信号是该系统的输出。控制器70从而实现每个照明持续时间的后端的检测，以及实现照明持续时间的定时。这种反馈在图7中由箭头72以简单的形式表示。

控制器70因此包括定时单元，和检测子单元(其可以被认为是定时单元的一部分)。在定时单元内，所述重复序列波形被用作反馈控制输入，以提供定时单元用作输入的定时触发器。

控制器从而为每个持续时间产生相应的输出信号，并且通过使用所示的反馈，控制器适于检测的对应于第一持续时间的输出信号，并且当后沿被检测到时，以触发对应于序列中在第一持续时间随后的第二持续时间的另一输出信号。在图7中，用于三个光源的三个输出信号被示出。第四控制通道也被用作如上所说明的反馈输入，并如箭头72'所示。物理上，该通道的端口可以完全在控制器70的内部，或者是一个输出端口，但与其它部件分离，因为它是作为到驱动器的真实输出所不需要的空白通道。在使用用于其他功能的控制通道的情况下，该控制通道的端口可连接到其他组件。

控制器70还包括调整接口74，其接收有关照明持续时间(例如用于色点控制)和控制持续时间或持续时间(例如用于调光控制)的所需长度的信息76，并且控制器70可以独立地和单独地根据接收到的信息来配置每个持续时间。

图8示出了本发明的照明系统的第二个示例。与图1和7相同的部件再次被给予相同的附图标记。区别在于全局(远程)控制器80以及还增加了逻辑门装置82。

图9示出了以常规重叠格式产生所需的定时信号的时序图。这个例子是基于通道1具有50％的占空比(红色LED)，通道2具有15％的占空比(绿色LED)并且通道3具有15％的占空比(蓝色LED)。这留下了20％的占空比为空白。这组信号从而在特定的色点给出了80％的输出功率。

代替产生图9中所示的信号，控制器80提供了如由图10中的顶部三条曲线所示的累积信号。在一般情况下，控制器为每个照明持续时间产生输出信号，其中该输出信号为在周期的开始同时接通，但在各自的照明持续时间终点时断开。根据这一标准，用于通道1的照明脉冲持续时间是不变的。通道2的照明脉冲持续时间等于通道1+通道2的持续时间，并且用于通道3的照明脉冲持续时间等于通道1+通道2+通道3。这产生了通道1的50％的占空比，通道2的65％的占空比和通道3的80％的占空比。

如将从下面理解的，在这种情况下不需要控制通道，由于控制持续时间被简单地限定为在所有的照明脉冲已经经过之后在该时间段内剩余的持续时间。但是应当理解的是，控制持续时间或多个控制持续时间也可以被用于本实施例。

通过提供这些累积信号，存在一组转变(与图10的虚线)，其可以被处理为逻辑控制输入来产生所希望的非重叠脉冲组。

图11示出了逻辑电路装置的一个例子，其可以从上面的三条曲线生成图10的下部三条曲线。逻辑电路装置包括两个与门和两个非门。实现的功能是：

A＝通道1；

B＝非(通道1)与通道2

C＝非(通道2)与通道3

逻辑电路装置由此通过第一照明通道，但对于每一个其它照明通道，存在一个逻辑电路110，其包括：

第一输入，用于接收对应于第一持续时间的信号，所述信号与序列中的在前光源相关；

第二输入，用于接收对应于待由第一持续时间的终点触发的第二持续时间的信号，所述信号与被生成的光源信号相关；

逻辑运算模块(非门和与门)，用于基于对应于第一持续时间和第二持续时间的信号计算逻辑结果，其是对应于第二持续时间的信号和对应于第一持续时间的信号的反转之间的逻辑与。这样的逻辑电路110生成通道B和C

这些通过该逻辑电路产生的所希望的非重叠信号，输出给驱动器，被示出为图10中的下部三条曲线。信号A用于LED 10，信号B用于LED 11并且信号C用于LED 12。

逻辑电路装置从而实现后沿的检测，并使用这些作为用于照明脉冲的产生的定时触发器。这将给控制器带来很少的额外开销。

由此可以看出，电路的使用意味着，初始通道信息是用于在同一时间启动的每个光源的定时波形的形式，因此它们能够以简单的方式产生，而不需要特定的时钟定时。当空白控制周期是在所有照明持续时间之后时，不需要单独的控制通道，如图10所示。然而，控制通道也可以用于输入到逻辑装置，以提供分布式控制周期，如图6所示。

本发明已进行了测试，并且已经被发现将AC-DC驱动器的一个例子的总功率从45W减少至25W。AC-DC驱动器的总空间然后可被减少约30％，同时驱动器的总成本降低15％。此外，对于各LED的总适用功率同时从15W增加到30W。

在上述实施例中，存在多个驱动器，其每一个连接并驱动一个LED通道/段，并且这些驱动器由控制器控制以非重叠/互补的方式运行。以下的实施方式给出了另一个实施例，其中只有一个驱动器是必要的。

如图12所示，照明系统包括一个单一驱动器20，例如恒定电流源/驱动器，和一组开关。在本实施例中有两个开关S1和S2。每个开关的输入端被耦合到驱动器20，并且每个开关的输出分别被耦合到两个光源10和11中的一个。该组开关S1和S2由控制器90控制，类似于如上所述，并且开关被控制为以非重叠序列的方式导通。应当清楚的是，在实践中也可以并将使用多于两个LED以形成LED串。还可能的是，LED的并联的多个串货各种串并联配置可被用于开关S1和S2的后面。但是为简单起见，我们将讨论LED串的简单情况，其由LED的单一串联连接组成。

控制器90的具体实现方式类似于如上所述，因此本说明书不再给出不必要的描述。

特别指出的是存在一个调整接口74，其适于接收色相/色温调整命令。这样的控制接口可以是DALI接口或Zigbee无线接口。控制器90获得所需的色相/色温，并计算这些光源10和11的适当占空比。可替换地，要施加的确切占空比可以通过跳线、配置电阻器、近场通信、DIP开关或其他装置被配置，以设置静态设置。然后，控制器90控制相应的开关S1和S2是导通互补/非重叠的，用于相应的持续时间。图13示出了到开关S1和S2的三组控制信号。在第一组中，S1为接通的持续时间比S2的时间更长。在第二组中，S1和S2为接通的持续时间基本上相同。在第三组中，S1为接通的持续时间比S2更短。如果设置光源10和11发射不同颜色温度的光，这三组控制信号基本上获得相同的流明输出，但不同的整体颜色温度。

如果调光，可替代地，本实施例可以控制经由DALI协议(IEC62386)或1-10V协议(IEC 60929-E)控制驱动器20，并降低其提供的电流。

优选地，如果不同开关不完全在同一时间发生反应，在短时间段没有电流流过LED串或一个以上的LED串的情况可能发生。为了对抗可能导致这种情况的电流尖峰，如图12所示，电容器C可以存在于该电路内，在驱动器的输出处，在开关组之前，该电容器能在这些阶段内缓冲任何电流不平衡。

优选地，如果在所述两串上的总电压并不完全相等，这可能在电流从一串转移另一串的时刻之后，直接导致一个小的峰值电流。为了避免该峰值变得太大的情况发生，如图13所示，电阻器R1和R2可以被添加，其与开关和光源串联，以减少这种影响。

在实现方式中，具有控制器和调节接口的开关组可以被集成为一个不同于驱动器的单独模块，例如被实施为一个附加盒，其不改变当前驱动器并且节能很多。

本发明可以应用到需要至少两个通道来驱动光源的所有类型的多通道光系统中，例如用于颜色混合或用于相关色温(CCT)光源。

该系统利用照明控制器。可以采用用于控制器的部件包括，但不限于常规微处理器、专用集成电路(ASIC)、微控制器(MCU)和现场可编程门阵列(FPGA)。

在各种实现方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质，例如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM、PROM、EPROM和EEPROM相关联。存储介质可以编码有一个或多个程序，当在一个或多个处理器和/或控制器上执行时，执行所要求的功能。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器内或者可以是可传输的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载到处理器或控制器中。

本领域技术人员在实践所要求保护的发明中，从附图、公开内容和所附权利要求的研究，可以理解和进行所公开实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”并不排除多个。某些措施在相互不同的从属权利要求中被列举的单纯事实并不表示这些措施的组合不能被利用。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种照明控制器(70，80)，用于控制包括一组至少两个光源(10，11，12)的照明装置，所述控制器包括：

定时单元，用于以重复的非重叠序列的方式控制所述光源的操作的定时，其中所述定时单元适于将每个光源接通相应的照明持续时间，

其中，所述定时单元包括检测子单元，其适于检测用于一个光源的照明持续时间的终点，并且所述定时单元适于使用所检测到的所述照明持续时间的终点作为用于接通所述序列中的下一个光源的定时触发器；

其特征在于，所述控制器还包括调整接口(74)，其适于接收关于所述持续时间的长度的信息，并且其中所述控制器适于根据所接收到的信息，独立地和单独地配置所述持续时间中的每个持续时间。

2.如权利要求1所述的照明控制器，其中所述定时单元适于响应于在用于所述光源中的至少一个光源中的每个光源的所述照明持续时间的被检测到的终点的定时触发器，生成一个或多个控制持续时间，所述检测子单元还适于检测所述控制持续时间的终点，并且所述定时单元还适于响应于所检测到的所述控制持续时间的终点，接通所述序列中的所述下一个光源，从而所检测到的所述控制持续时间的终点起到另外的定时触发器的作用，并且

用于所述光源的所述照明持续时间和所述一个或多个控制持续时间一起覆盖在期间所述照明装置被控制的每个时间段；

其中，所述控制持续时间是空白通道，其不产生任何的光输出。

3.如权利要求2所述的照明控制器，其中

所述控制器是这样的控制器，其适于为连续的至少两个光源提供照明持续时间，并且响应于在用于所述至少两个光源的连续照明持续时间的终点的定时触发器产生控制持续时间。

4.如权利要求2所述的照明控制器，其中：

所述控制器是这样的控制器，其适于在用于所述光源中的每个的照明持续时间的终点触发相应的控制持续时间。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的照明控制器，其中所述定时单元包括：

第一处理器，其适于产生用于所述持续时间中的每个持续时间的相应输出信号，

其中所述第一处理器还适于检测对应于第一持续时间的一个输出信号的后沿，并且当检测到所述后沿时，触发对应于在所述序列中在所述第一持续时间随后的第二持续时间的另一输出信号。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的照明控制器，其中所述定时单元包括：

第二处理器，其适于产生用于所述照明持续时间中的每个照明持续时间的输出信号，其中，所述输出信号同时接通但在各自照明持续时间的终点断开；

一组一个或多个逻辑电路(110)，每个电路均包括：

第一输入，用于从所述第二处理器的相应输出接收对应于第一持续时间的信号；

第二输入，用于从所述第二处理器的相应输出接收对应于待由所述第一持续时间的终点触发的第二持续时间的信号，其中至少所述第二持续时间是照明持续时间；

逻辑运算模块，用于基于对应于所述第一持续时间和所述第二持续时间的信号计算逻辑结果，所述逻辑结果包括对应于所述第二持续时间的信号和对应于所述第一持续时间的的信号的反转之间的逻辑与；和

输出，用于输出所述逻辑结果作为对所述光源中的相应一个光源的控制信号。

7.一种照明系统，包括：

照明装置，其包括一组光源(10，11，12)；并且

其特征在于，还包括如权利要求1至6中的任一项所述的照明控制器(70，80)，用于控制所述照明装置。

8.如权利要求7所述的照明系统，其中所述照明装置包括相应的驱动器(20、21、22)，其中每一个驱动器分别适于驱动所述一组光源(10、11、12)中的一个，并且其中所述控制器(16)适于向所述相应的驱动器(20、21、22)提供命令以控制LED负载的操作；或者

所述照明装置包括

-驱动器；

-一组至少两个开关，其中每个开关的输入被耦合到所述驱动器，并且每个开关的输出分别被耦合到所述一组光源中的一个，并且所述一组至少两个开关由所述控制器控制，以便以所述非重叠序列的方式导通。

9.如权利要求8所述的照明系统，其中所述单一驱动器还包括接口，用于接收基于包括1-10V或DALI的调光协议的调光信号。

10.如权利要求7所述的系统，其中所述照明装置包括提供不同颜色输出的一组三个光源，其中所述光源分别包括LED装置。

11.一种控制包括一组至少两个光源的照明装置的方法，所述方法包括：

以重复的非重叠序列的方式将每一个光源(10，11，12)接通相应的照明持续时间；和

检测用于一个光源的照明持续时间的终点，并使用所检测到的用于一个光源的照明持续时间的终点作为用于接通所述序列中的下一光源的定时触发器；

其特征在于，还包括：

接收关于所述持续时间的长度的信息，并

根据接收到的信息独立地和单独地配置所述持续时间中的每个持续时间。

12.如权利要求11所述的方法，其中在用于一个光源的照明持续时间的终点，所述序列中的下一个光源被接通，使得所述照明持续时间一起覆盖在期间所述照明装置被控制的每个时间段。

13.如权利要求11所述的方法，其中在所检测到的用于所述光源中的至少一个光源中的每个光源的照明持续时间的终点，在所述序列中的下一个光源被接通之前，一个或多个控制持续时间通过所检测到的用于所述至少一个光源的所述照明持续时间的终点触发接通，并且所述方法还包括检测所述控制持续时间的终点，并使用所检测到的所述控制持续时间的终点作为用于接通所述序列中的下一个光源的定时触发器，并且

用于所述光源的所述照明持续时间和所述一个或多个控制持续时间一起覆盖在期间所述照明装置被控制的每个时间段；

其中，所述控制持续时间是空白通道，其不产生任何的光输出。

14.如权利要求13所述的方法，其中：

用于至少两个光源的所述照明持续时间是连续的，并且所述控制持续时间在检测到的所述至少两个光源的连续照明持续时间的终点被触发。

15.如权利要求12所述的方法，其中：

相应的控制持续时间在所检测到的用于所述光源中的每个光源的所述照明持续时间的终点被触发。