CN106686797A - 调光方法及其电路 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种调光方法及其电路，在取得具有至少一正半周波形的三端双向可控硅开关信号后，侦测该正/负半周波形的转折点，以取得该正/负半周波形的导通角时间。接着依据该正/负半周导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号，以控制灯具。据此，本发明的正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号能解决灯具闪烁的问题。

Description

调光方法及其电路
技术领域
本发明有关一种调光方法及其电路，尤指一种发光二极管灯具中使用三端双向可控硅开关(TRIAC)的调光方法及其电路。
背景技术
现有LED灯具多采用三端双向可控硅开关(TRIAC)的调光方式，其中，TRIAC调光电路中的双向触发二极体(DIAC)是用来控制TRIAC的导通与关闭时间。
然而，由于DIAC的元件特性，其正负半周击穿电压之间仍有约3V的误差，使得所产生的TRIAC信号的正负半周的导通角时间不同，也就是TRIAC信号的正负半周波形不均，因此造成LED灯具在一个周期内会有忽亮忽暗变化(即闪烁现象)的问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种调光方法及其电路，具备成本低、易整合的优点。
本发明的调光方法，包括：取得具有至少一正半周波形的三端双向可控硅开关信号；侦测该正半周波形的转折点，以取得该正半周波形的导通角时间；以及依据该正半周波形及其的导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
本发明的另一目的在于提供一种调光电路，包括：电位侦测单元，用以侦测一三端双向可控硅开关信号的波形的转折点，其中，该三端双向可控硅开关信号包括至少一正半周波形；以及微处理单元，包括：计算模块，依据该转折点计算出该正半周波形的导通角时间；及脉冲宽度调变模块，用以依据该正半周波形及其导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
本发明的再一目的在于提供一种调光方法，其包含下列步骤：取得一具有正/负半周波形的控制信号的导通角时间；以及依据该正/负半周波形及该导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
本发明的又一目的在于提供一种调光电路，其包含有：微处理单元，具有脉冲宽度调变模块，用以依据具有正/负半周波形的控制信号的导通角时间及该正/负半周波形，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
附图说明
图1为本发明调光方法的步骤流程图；
图2为本发明调光电路的功能方块图；
图3为本发明另一调光方法的步骤流程图；
图4为本发明另一调光电路的功能方块图；以及
图5为本发明调光电路的示意图。
符号说明
1 调光电路
10 整流单元
2 三端双向可控硅开关
2’ 控制信号
20 电位侦测单元
3 光耦合器
30 微处理单元
31 侦测模块
32 计算模块
33 脉冲宽度调变模块
4 零电位侦测器
5 三端双向可控硅电路
6 灯具
7 转换电路
S01～S05、S11～S12 步骤。
具体实施方式
以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1，本发明的调光方法，应用于使用三端双向可控硅开关(TRIAC)的发光二极管灯具中。首先，如步骤S01中，先取得一三端双向可控硅开关信号，其中，该三端双向可控硅开关信号具有至少一正半周波形及至少一负半周波形。在一实施例中，该三端双向可控硅开关信号来自旋钮式调光器，亦可来自手机无线控制信号，本发明并不以此为限。接着进至步骤S02。
在步骤S02中，在取得该三端双向可控硅开关信号后，对该信号进行整流。所谓的整流是指将负半周波形整流成正半周形式的经整流波形，也就是将该负半周的波形对应转为正值。接着进至步骤S03。
在步骤S03中，对该三端双向可控硅开关信号进行侦测。详言之，是针对该三端双向可控硅开关信号的正半周波形及前述的正半周形式的经整流波形来进行侦测。所述侦测是找出该正半周波形中电位从0至1的位置(下称转折点1)、该正半周形式的经整流波形中电位从0至1的位置(下称转折点2)，以及找出该正半周波形中电位从1至0的位置(下称转折点3)。在一实施例中，侦测次数不限于一次，也可侦测多次以确认有无杂讯后，再找出上述转折点。接着进至步骤S04。
在步骤S04中，可藉由转折点1、2、3得知该正半周波形的导通角时间(dutycycle)。例如，由转折点1、2可得知信号的工作周期，由转折点1、3可得知一工作周期中的占空比，如此即可算出该导通角时间。接着进至步骤S05。
在步骤S05中，则依据该正半周波形及其导通角时间，重新生成一新的脉冲宽度调变信号，所谓的重新生成，是指以该正半周波形及其导通角时间为基础，一一复制出与该正半周波形对称的负半周波形，并以一正一负的顺序，组成新的脉冲宽度调变信号。如此一来，新的脉冲宽度调变信号中正负半周将会是一致的。最后，利用此脉冲宽度调变信号控制光耦合器及三端双向可控硅电路，进而能控制灯具。由于新的脉冲宽度调变信号中正负半周将会是一致的，故不会造成LED灯具在一个周期内会有忽亮忽暗变化(即闪烁现象)的问题。
请参阅图2，本发明更提供一种调光电路1，该调光电路1包括整流单元10、电位侦测单元20以及微处理单元30。在一实施例中，该电位侦测单元20为零电位侦测器，该整流单元10为桥式整流器，微处理单元30为微处理器。而本发明的调光电路1可以如图5所示的电路图的方式呈现，但本发明并不以此为限。
该调光电路1接收来自三端双向可控硅开关2的信号，并将该信号送至该整流单元10。如前所述，该三端双向可控硅开关信号包括至少一正半周波形及至少一负半周波形，而该整流单元10将该负半周波形整流成正半周形式的经整流波形，接着将该正半周波形及该正半周形式的经整流波形送至电位侦测单元20。该电位侦测单元20侦测信号波形中的转折点，侦测的详细内容如前所述，于此不再赘述。
微处理单元30包括侦测模块31、计算模块32及脉冲宽度调变模块33，此处所述的模块(module)指供微处理单元30执行的软件程序或固件。
该侦测模块31用以侦测该电位侦测单元20是否完成侦测，以启动该微处理单元30的中断程序后，执行计算模块32及脉冲宽度调变模块33的功能。
该计算模块32依据电位侦测单元20所侦测出信号波形的转折点，来计算出正半周波形的导通角时间(duty cycle)，其中，该正半周波形的导通角时间以该正半周波形及该正半周形式的经整流波形的零电位来决定。而该脉冲宽度调变模块33，则依据该正半周波形及其导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。详细内容已如前述，于此不再赘述。
本发明的调光电路1所生成的正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号，可输入至一光耦合器3及一零电位侦测器4中，该零电位侦测器4用以将该脉冲宽度调变信号与交流信号同步，而再输入至一三端双向可控硅电路5，而该三端双向可控硅电路5可直接输出TRIAC信号来控制灯具6。
在另一实施例中，本发明的调光电路1除可连接光耦合器3、零电位侦测器4及三端双向可控硅电路5外，更可连接一转换电路7。该转换电路7用以将该三端双向可控硅电路5的输出信号转换为脉冲宽度调变信号(PWM信号)或直流信号(如1～10V)，以控制不同种类的灯具。
在一实施例中，本发明的调光电路1连接在一三端双向可控硅开关2后端(即一般市售具有DIAC元件的TRIAC调光器后端)，藉由本发明的调光电路1，可将原TRIAC调光器所生成TRIAC信号，修整成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号，因此可解决LED灯具在一个周期内会有忽亮忽暗变化(即闪烁现象)的问题。
在另一实施例中，如图3及图4所示，本发明的调光电路1更可取代传统TRIAC调光器中的DIAC元件，直接输出正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。以下说明本实施例与前述实施例的不同处，相同技术内容于此不再赘述。
如图3所示，在步骤S11中，取得一具有正/负半周波形的控制信号的导通角时间，其中，该控制信号来自旋钮式调光器或手机无线控制信号。接着进至步骤S12。
在步骤S12中，依据该正/负半周波形及该导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。此技术内容已于前述，于此不再赘述。
如图4所示，本发明的调光电路1包括有微处理单元30，该微处理单元30具有脉冲宽度调变模块33，该脉冲宽度调变模块33用以依据具有正/负半周波形的控制信号2’的导通角时间及该正/负半周波形，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
在一实施例中，该控制信号2’来自旋钮式调光器或手机无线控制信号。在另一实施例中，该调光电路1更可耦接光耦合器3、零电位侦测器4、三端双向可控硅电路5及转换电路7，以控制一灯具6。相关技术内容已于前述，于此不再赘述。
综上所述，本发明的调光电路及调光方法，可将经DIAC元件的正负半周不均的信号修整成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号，或者直接输出正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号，可解决因DIAC元件特性所造成TRIAC信号的正负半周的导通角时间不同，而导致灯具闪烁的问题。本发明的调光电路适用高效率切换式架构(脉宽调变)及低成本线性架构(TRIAC调变)，无须搭配专用驱动晶片，具备成本低、易整合的优点。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项专业的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，举凡所属技术领域中具有此项专业知识者，在未脱离本发明所揭示的精神与技术原理下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由权利要求书所涵盖。

Claims (20)

1.一种调光方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：
取得具有至少一正半周波形的三端双向可控硅开关信号；
侦测该正半周波形的转折点，以取得该正半周波形的导通角时间；以及
依据该正半周波形及该导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
2.如权利要求1所述的调光方法，其特征在于，该三端双向可控硅开关信号更包括至少一负半周波形。
3.如权利要求2所述的调光方法，其特征在于，在取得该三端双向可控硅开关信号的步骤后，更包括一整流步骤，以将该负半周波形整流成正半周形式的经整流波形。
4.如权利要求3所述的调光方法，其特征在于，该正半周波形的导通角时间以该正半周波形及该正半周形式的经整流波形的零电位来决定。
5.如权利要求1所述的调光方法，其特征在于，该三端双向可控硅开关信号来自旋钮式调光器或手机无线控制信号。
6.一种调光电路，其特征在于，该调光电路包含有：
电位侦测单元，用以侦测一三端双向可控硅开关信号的波形的转折点，其中，该三端双向可控硅开关信号包括至少一正半周波形；以及
微处理单元，包括：
计算模块，依据该转折点计算出该正半周波形的导通角时间；及
脉冲宽度调变模块，用以依据该正半周波形及其导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
7.如权利要求6所述的调光电路，其特征在于，该三端双向可控硅开关信号更包括至少一负半周波形。
8.如权利要求7所述的调光电路，其特征在于，该调光电路更包括整流单元，用以将该负半周波形整流成正半周形式的经整流波形。
9.如权利要求8所述的调光电路，其特征在于，该正半周波形的导通角时间以该正半周波形及该正半周形式的经整流波形的零电位来决定。
10.如权利要求8所述的调光电路，其特征在于，该整流单元为桥式整流器。
11.如权利要求6所述的调光电路，其特征在于，该电位侦测单元为零电位侦测器。
12.如权利要求6所述的调光电路，其特征在于，该调光电路更包括光耦合器及零电位侦测器，该零电位侦测器用以将该脉冲宽度调变信号与交流信号同步，以输入至一三端双向可控硅电路，俾使该三端双向可控硅电路输出控制灯具的信号。
13.如权利要求12所述的调光电路，其特征在于，该调光电路更包括一转换电路，用以转换该三端双向可控硅电路的输出信号为脉冲宽度调变信号或直流信号，以控制该灯具。
14.如权利要求6所述的调光电路，其特征在于，该微处理单元更包括一侦测模块，用以侦测该电位侦测单元是否完成侦测，以启动该微处理单元的中断程序。
15.一种调光方法，其特征在于，该调光方法包含下列步骤：
取得一具有正/负半周波形的控制信号的导通角时间；以及
依据该正/负半周波形及该导通角时间，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
16.如权利要求15所述的调光方法，其特征在于，该控制信号来自旋钮式调光器或手机无线控制信号。
17.一种调光电路，其特征在于，该调光电路包含有：
微处理单元，具有脉冲宽度调变模块，用以依据具有正/负半周波形的控制信号的导通角时间及该正/负半周波形，重新生成正负半周波形对称的脉冲宽度调变信号。
18.如权利要求17所述的调光电路，其特征在于，该控制信号来自旋钮式调光器或手机无线控制信号。
19.如权利要求17所述的调光电路，其特征在于，该调光电路更包括光耦合器及零电位侦测器，该零电位侦测器用以将该脉冲宽度调变信号与交流信号同步，以输入至一三端双向可控硅电路，俾使该三端双向可控硅电路输出控制灯具的信号。
20.如权利要求17所述的调光电路，其特征在于，该调光电路更包括一转换电路，用以转换该三端双向可控硅电路的输出信号为脉冲宽度调变信号或直流信号，以控制该灯具。
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