CN106804070A - 基于可控硅的色温调节装置、系统及方法 - Google Patents

基于可控硅的色温调节装置、系统及方法 Download PDF

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史文辉
徐鹤还
王晓东
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Abstract

本发明涉及一种基于可控硅的色温调节装置、系统及方法。该装置包括:输入单元,用于输入色温调节信号;调光电源,用于在该色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上提供与所述色温调节信号对应的交流电力;检测单元,用于检测所述调光电源提供的交流电力波形的调光触发时间戳;处理单元,用于根据所述检测单元检测到的调光触发时间戳发出控制信号;色温控制单元,用于在接收到所述处理单元根据该调光触发时间戳发出的控制信号的情况下,触发色温调节;以及,根据所输入的色温调节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温值。本发明可实现对灯具的色温调节,在调节亮度的同时同步调节色温。

Description

基于可控硅的色温调节装置、系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种色温调节装置、系统及方法。
背景技术
[0002] LED (发光二极管,light emitting diode)光源具有节能、环保、寿命长等特点。随 着LED的飞速发展,LED灯具得到普及。而传统的光源主要为白炽灯,其调光是通过可控硅调 光器实现的。为了适应这种传统布线的调光方式,出现了调光电源。但是,调光电源仅局限 于调节灯具亮度。
发明内容
[0003] 技术问题
[0004] 有鉴于此,本发明要解决的技术问题是,提供一种通过调光电源实现色温调光的 控制装置。
[0005] 解决方案
[0006] 为了解决上述技术问题,根据本发明的一实施例,提供了一种基于可控硅的色温 调节装置,包括:
[0007] 输入单元,用于输入色温调节信号;
[0008] 调光电源,用于在该色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上提供与所述色 温调节信号对应的交流电力;
[0009] 与该调光电源耦接的检测单元,用于检测所述调光电源提供的交流电力波形的调 光触发时间戳;
[0010] 与所述检测单元耦接的处理单元,用于根据所述检测单元检测到的调光触发时间 戳发出控制信号;以及
[0011] 与所述处理单元和调光电源分别耦接的色温控制单元,用于在接收到所述处理单 元根据该调光触发时间戳发出的控制信号的情况下,触发色温调节;以及,根据所输入的色 温调节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的 色温值。
[0012] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,该色温控制单元包括:
[0013] 与所述处理单元、所述调光电源分别连接的第一色温控制电路,用于在接收到所 述处理单元的控制信号的情况下,根据第一色温调节信号产生第一相切角,并根据该第一 相切角调节从所述调光电源向所述灯输出的第一电流;
[0014] 与所述处理单元、所述调光电源分别连接的第二色温控制电路,用于在接收到所 述处理单元的控制信号的情况下,根据第二色温调节信号产生第二相切角,并根据该第二 相切角调节从所述调光电源向所述灯输出的第二电流,其中该第一电流与第二电流的值不 同。
[0015] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一色温调节信号是灯的暖色量, 所述第二色温调节信号是灯的冷色量。
[0016] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一色温控制电路和所述第二色 温控制电路由MOS管构成。
[0017] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,还包括:
[0018] 取电单元,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于从所述调光电源的输 出端获取交流电流并经直流转换后输出至该处理单元。
[0019] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述取电单元包括:
[0020] 稳压电路,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于将获得的交流电流稳 压转换后输出至该处理单元。
[0021] 对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述调光触发时间戳是该交流电力波 形的过零点位置处,其中该相切角对应的波形位置是在该过零点位置之前或后的一个设定 时域内。
[0022] 本发明实施例还提供一种基于可控硅的色温调节系统,包括:
[0023] 可被色温调节的灯;
[0024] 色温调节装置,所述色温调节装置采用本发明实施例中任意一种结构的基于可控 硅的色温调节装置,用于调节所述灯的色温值。
[0025] 本发明实施例还提供一种基于可控硅的色温调节方法,包括:
[0026] 输入单元获取输入的色温调节信号;
[0027] 在色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上,通过调光电源提供与所述色温 调节信号对应的交流电力;
[0028] 检测单元检测所述调光电源提供的交流电力波形的调光触发时间戳;
[0029] 处理单元根据所述调光触发时间戳发出控制信号;
[0030] 在接收到所述控制信号的情况下,色温控制单元触发色温调节;以及
[0031] 所述色温控制单元根据所输入的色温调节信号产生相切角,并根据该相切角来调 节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温值。
[0032] 对于上述方法,在一种可能的实现方式中,所述色温控制单元根据所输入的色温 调节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色 温值,包括:
[0033] 根据第一色温调节信号调节产生第一相切角,并根据该第一相切角从所述调光电 源向所述灯输出的第一电流;
[0034] 根据第二色温调节信号调节产生第二相切角,并根据该第二相切角从所述调光电 源向所述灯输出的第二电流;
[0035] 其中所述第一电流与所述第二电流的值不同。
[0036] 有益效果
[0037] 本发明实施例,可实现对灯具的色温调节,改变了传统调光电源只能调节灯具亮 度的局限性,具有良好市场前景。相比以往技术,可以在调节亮度的同时同步调节色温,对 原本面板的结构改造很小,而且通过这种方式的色温调节更加灵敏,以往普通调光器一般 都是分段调光,例如设置几个固定档位。
[0038] 根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本发明的其它特征及方面将变得 清楚。
附图说明
[0039] 包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的 示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本发明的原理。
[0040] 图1示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节装置的结构框图;
[0041] 图2a和图2b示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节装置的旋转角度 与交流电波形的关系示意图;
[0042] 图3示出根据本发明另一实施例的基于可控硅的色温调节装置的结构框图;
[0043] 图4示出根据本发明另一实施例的基于可控硅的色温调节装置的一种电路示例 图;
[0044] 图5示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节系统的结构示意图;
[0045] 图6示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节方法的流程图。
具体实施方式
[0046] 以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同 的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除 非特别指出,不必按比例绘制附图。
[0047] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性” 所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0048] 另外,为了更好的说明本发明,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本发明同样可以实施。在一些实例中,对于 本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本发明的主旨。
[0049] 实施例1
[0050] 图1示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节装置的结构框图。该色温 调节装置可以包括:
[0051] 输入单元11,用于输入色温调节信号;
[0052] 调光电源12,用于在该色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上提供与所述 色温调节信号对应的交流电力;
[0053] 与该调光电源12耦接的检测单元13,用于检测所述调光电源12提供的交流电力波 形的调光触发时间戳;
[0054] 与所述检测单元13耦接的处理单元14,用于根据所述检测单元13检测到的调光触 发时间戳发出控制信号;以及
[0055] 与所述处理单元14和调光电源12分别耦接的色温控制单元15,用于在接收到所述 处理单元14根据该调光触发时间戳发出的控制信号的情况下,触发色温调节;以及,根据所 输入的色温调节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源12的输出电流以调 节所述灯的色温值。
[0056] 在本发明实施例中的“相切角”可以是指相位切换角。在本发明的各个实施例中通 过切换在交流电力线上传递的例如交流正弦波的相位,来调整在该电力线上传递的电力能 量。如此,提供给灯的电力将产生相应变化以改变灯的例如亮度、色彩或色温等参数。其中 应当理解的是,在该交流正弦波形上的每一切换位置对应着该交流波形的相位角。
[0057] 本发明实施例中的“处理单元”可包括一个或多个数字信号处理器(DSP),一个或 多个编解码器(例如,数字或音频转换器)。例如在编解码器被设定为独立的设备或电路而 不是由处理单元执行的程序的情况下运行,一个或多个输入/输出单元(诸如一个或多个扬 声器、致动器和/或其他触感输出设备),以及一个或多个非暂态存储介质,其可采取但不限 于以下形式:磁/光存储介质、只读存储器、随机访问存储器、可擦除可编程存储器或闪存 等)。例如,在把“单元”设定成固定墙面式设备时,可选择性地设置为一个或多个,例如选择 具有低处理速率的处理器和输入/输出单元,而不设置非暂态存储介质。
[0058] 在一些实现中,也可通过用户手持的便携式电子设备来产生设备控制指令,而被 设定为用户期望控制的固定墙面式设备可仅具有一个或多个编解码器以直接获得用户所 期望执行的电气动作。
[0059] 在一种可能的实现方式中,所述调光触发时间戳是该交流电力波形的过零点位置 处,其中该相切角对应的波形位置是在该过零点位置之前或后的一个设定时域内。
[0060] 需要说明的是,调光触发时间戳是该交流电力波形的过零点位置处仅是一种示 例,在实际应用中,也可以为其他位置,本实施例并不限定调光触发时间戳的具体形式。
[0061] 举例而言,假设通过旋钮控制色温调节量,在旋转一个角度Θ时,可以通过输入单 元11输入与该旋转角度Θ对应的色温调节信号。对于不同的旋转角度,输入单元11输入的色 温调节信号不同,相应的,调光电源12所提供的交流电力也不同。例如,如图2a和图2b所示, 旋转角度0I= ω ti时,调光电源12所提供的交流电力+妒),旋转角度θ2= ω t2 时,调光电源12所提供的交流电力《2=M0sin(iW _:·+沪)。其中,ω为角频率,ti、t2为交流电力 对应的相切时间,f为三相电的初始相位。检测单元13可以检测道调光电源12提供的交流 电力波形的调光触发时间戳,也即找到ti、t2的起点,从起点开始切除波形,得到对应的调光 触发时间戳。处理单元14根据调光触发时间戳发出控制信号。色温控制单元15根据该控制 信号触发色温调节,具体可以根据输入单元11所输入的色温调节信号产生相切角,并根据 该相切角来调节调光电源12的输出电流,从而调节上述灯的色温值。例如,可以将灯的色温 调尚或者调低等。
[0062] 本发明实施例的色温调节装置,可实现对灯具的色温调节,改变了传统调光电源 只能调节灯具亮度的局限性,具有良好市场前景。相比以往技术,可以在调节亮度的同时同 步调节色温,对原本面板的结构改造很小,而且通过这种方式的色温调节更加灵敏,以往普 通调光器一般都是分段调光,例如设置几个固定档位。
[0063] 实施例2
[0064] 图3示出根据本发明另一实施例的基于可控硅的色温调节装置的结构框图。图3中 标号与图1相同的组件具有相同的功能,为简明起见,省略对这些组件的详细说明。
[0065] 如图3所示,与实施例1的主要区别在于,色温控制单元15可以包括:
[0066] 与所述处理单元14、所述调光电源12分别连接的第一色温控制电路151,用于在接 收到所述处理单元14的控制信号的情况下,根据第一色温调节信号产生第一相切角,并根 据该第一相切角调节从所述调光电源12向所述灯输出的第一电流;
[0067] 与所述处理单元14、所述调光电源12分别连接的第二色温控制电路153,用于在接 收到所述处理单元14的控制信号的情况下,根据第二色温调节信号产生第二相切角,并根 据该第二相切角调节从所述调光电源12向所述灯输出的第二电流,其中该第一电流与第二 电流的值不同。
[0068] 在一种可能的实现方式中,所述第一色温调节信号是灯的暖色量,所述第二色温 调节信号是灯的冷色量。这种情况下,第一色温控制电路151可以通过第一电流调节灯的暖 色量。第二色温控制电路153可以通过第二电流调节灯的冷色量。
[0069] 在一种可能的实现方式中,所述第一色温控制电路和所述第二色温控制电路由 MOS管构成。例如,如图4所示,调光电源12可以为可控硅调光电源20,第一色温控制电路151 和第二色温控制电路153可以由MOSl、M0S2构成。通过MOSl可以调节LEDl的色温,从而调节 整个灯的暖色量。通过M0S2可以调节LED2的色温,从而调节整个灯的冷色量。
[0070] 在一种可能的实现方式中,该色温调节装置还包括:
[0071] 取电单元17,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于从所述调光电源12 的输出端获取交流电流并经直流转换后输出至该处理单元14,从而为处理单元14提供电 力。
[0072] 在一种可能的实现方式中,所述取电单元包括:
[0073] 稳压电路,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于将获得的交流电流稳 压转换后输出至该处理单元。
[0074] 本发明实施例的色温调节装置,可实现对灯具的色温调节,改变了传统调光电源 只能调节灯具亮度的局限性,具有良好市场前景。相比以往技术,可以在调节亮度的同时同 步调节色温,对原本面板的结构改造很小,而且通过这种方式的色温调节更加灵敏。
[0075] 实施例3
[0076] 图5示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节系统的结构示意图。如图5 所示,该色温调节系统可以包括:
[0077] 可被色温调节的灯,例如双色温LED光源30;
[0078] 色温调节装置,所述色温调节装置采用上述实施例中任意一种结构的基于可控硅 的色温调节装置,用于调节所述灯的色温值。
[0079] 其中,色温调节装置可以包括控制装置10和调光电源(例如图5中的可控硅调光电 源20)。
[0080] 举例而言,控制装置10与可控硅调光电源20和双色温LED光源30分别连接,通过旋 钮50从OFF (关闭)到Max (最大值)旋转不同的角度,可以向控制装置10输入相应的色温调节 信号。控制装置10中的各单元(例如:输入单元、检测单元、处理单元、色温控制单元)根据色 温调节信号,调节双色温LED光源30的色温值。
[0081] 本实施例可以通过两路色温控制电路来实现,例如,如图4所示,通过微处理器输 出脉宽调制波控制两路MOS管实现两路色温控制电路。
[0082] 本发明实施例的色温调节系统,可实现对灯具的色温调节,改变了传统调光电源 只能调节灯具亮度的局限性,具有良好市场前景。相比以往技术,可以在调节亮度的同时同 步调节色温,对原本面板的结构改造很小,而且通过这种方式的色温调节更加灵敏。
[0083] 实施例4
[0084] 图6示出根据本发明一实施例的基于可控硅的色温调节方法的流程图。如图6所 示,该色温调节方法可以采用上述实施例中的任意一种结构的基于可控硅的色温调节装置 来实现。
[0085] 该方法具体可以包括:
[0086] 步骤601、色温调节装置的输入单元获取输入的色温调节信号;
[0087] 步骤602、在色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上,通过调光电源提供与 所述色温调节信号对应的交流电力;
[0088] 步骤603、检测单元检测所述调光电源提供的交流电力波形的调光触发时间戳;
[0089] 步骤604、处理单元根据所述调光触发时间戳发出控制信号;
[0090] 步骤605、在接收到所述控制信号的情况下,色温控制单元触发色温调节;
[0091] 步骤606、色温控制单元根据所输入的色温调节信号产生相切角,并根据该相切角 来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温值。
[0092] 在一种可能的实现方式中,步骤606包括:
[0093] 根据第一色温调节信号调节产生第一相切角,并根据该第一相切角从所述调光电 源向所述灯输出的第一电流;
[0094] 根据第二色温调节信号调节产生第二相切角,并根据该第二相切角从所述调光电 源向所述灯输出的第二电流;
[0095] 其中所述第一电流与所述第二电流的值不同。
[0096] 本发明实施例的色温调节方法,可实现对灯具的色温调节,改变了传统调光电源 只能调节灯具亮度的局限性,具有良好市场前景。相比以往技术,可以在调节亮度的同时同 步调节色温,对原本面板的结构改造很小,而且通过这种方式的色温调节更加灵敏。
[0097] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1. 一种基于可控硅的色温调节装置,其特征在于,包括: 输入单元,用于输入色温调节信号; 调光电源,用于在该色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上提供与所述色温调 节信号对应的交流电力; 与该调光电源耦接的检测单元,用于检测所述调光电源提供的交流电力波形的调光触 发时间戳; 与所述检测单元耦接的处理单元,用于根据所述检测单元检测到的调光触发时间戳发 出控制信号;以及 与所述处理单元和调光电源分别耦接的色温控制单元,用于在接收到所述处理单元根 据该调光触发时间戳发出的控制信号的情况下,触发色温调节;以及,根据所输入的色温调 节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温 值。
2. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,该色温控制单元包括: 与所述处理单元、所述调光电源分别连接的第一色温控制电路,用于在接收到所述处 理单元的控制信号的情况下,根据第一色温调节信号产生第一相切角,并根据该第一相切 角调节从所述调光电源向所述灯输出的第一电流; 与所述处理单元、所述调光电源分别连接的第二色温控制电路,用于在接收到所述处 理单元的控制信号的情况下,根据第二色温调节信号产生第二相切角,并根据该第二相切 角调节从所述调光电源向所述灯输出的第二电流,其中该第一电流与第二电流的值不同。
3. 根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一色温调节信号是灯的暖色量,所 述第二色温调节信号是灯的冷色量。
4. 根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第一色温控制电路和所述第二色温控 制电路由MOS管构成。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,还包括: 取电单元,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于从所述调光电源的输出端 获取交流电流并经直流转换后输出至该处理单元。
6. 根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述取电单元包括: 稳压电路,与所述调光电源和所述处理单元分别连接,用于将获得的交流电流稳压转 换后输出至该处理单元。
7. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述调光触发时间戳是该交流电力波形的 过零点位置处,其中该相切角对应的波形位置是在该过零点位置之前或后的一个设定时域 内。
8. —种基于可控硅的色温调节系统,其特征在于,包括: 可被色温调节的灯; 色温调节装置,所述色温调节装置采用如权利要求1至7中任一项所述的基于可控硅的 色温调节装置,用于调节所述灯的色温值。
9. 一种基于可控硅的色温调节方法,其特征在于,包括: 输入单元获取输入的色温调节信号; 在色温调节装置与所需调节的灯组成的电回路上,通过调光电源提供与所述色温调节 信号对应的交流电力; 检测单元检测所述调光电源提供的交流电力波形的调光触发时间戳; 处理单元根据所述调光触发时间戳发出控制信号; 在接收到所述控制信号的情况下,色温控制单元触发色温调节;以及 所述色温控制单元根据所输入的色温调节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所 述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述色温控制单元根据所输入的色温调 节信号产生相切角,并根据该相切角来调节所述调光电源的输出电流以调节所述灯的色温 值,包括: 根据第一色温调节信号调节产生第一相切角,并根据该第一相切角从所述调光电源向 所述灯输出的第一电流; 根据第二色温调节信号调节产生第二相切角,并根据该第二相切角从所述调光电源向 所述灯输出的第二电流; 其中所述第一电流与所述第二电流的值不同。
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