CN106941740A - 一种电源开关控制led无极调光调色温的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，该装置属于LED照明控制领域，由电源开关与无极调光调色温控制器组成；该装置通过操作电源开关闭合与断开实现LED照明无极调光调色温，其原理是：通过检测电源开关断开与闭合的时间间隔长短判断是否需要调光调色温，当进入调光调色温时通过输出全范围连续变化的调光调色温控制信号以控制LED光源连续改变亮度或色温，在此变化过程中，通过操作电源开关选择特定亮度或特定色温；本发明提供了一种普遍适用、性能良好、成本低廉、无须特殊布线、以及操作简便的LED无极调光调色温的技术，可充分发挥LED在性能与节能方面的优势，并极大促进LED调光调色温灯具的推广。

Description

一种电源开关控制 LED 无极调光调色温的方法与装置

技术领域

本发明属于LED照明控制领域，尤其涉及一种使用电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置。

背景技术

LED光源以其高效、节能、环保、寿命长及可控性强等优点得到了广泛应用，并作为一种新型绿色光源逐步取代了传统的白炽灯与荧光灯。在照明领域中，由于应用场合的需要，不同区域对灯光亮度及色温需求不同，即使是同一区域，在不同的场景与时间段也存在着不同的亮度及色温需求。目前绝大多数照明（包括LED照明）还只是停留在亮/灭状态，而具有调光功能的LED照明产品可以通过调光减小不必要的高亮度照明，在大幅降低能耗的同时，降低了LED光源的工作温度，显著延长了LED光源的寿命，具有调色温功能的LED照明产品则满足了色温变化的需求。由于具有调光调色温（尤其是无极连续调节）功能的LED照明产品可以更灵活地满足应用的需求，拓展照明设计的空间，因而成为必然的发展趋势。

LED之前的传统光源的调光主要采用相控调光，通过相控调光器内的开关斩波器改变输入交流电压导通角的方式，改变负载电压有效值大小以实现调光，相控调光分为可控硅前切相调光和晶体管后切相调光两种方式。可控硅前切相调光电路结构简单，造价低，使用方便，所以一般被用来实现对白炽灯、荧光灯和卤钨灯的调光控制，但是该方式最低只能调至几十毫安（具体值与可控硅型号有关），并且EMI和EMC干扰大，电路功率因数(PF)值低；晶体管后切相调光采用了全控器件IGBT实现斩波控制，优点是相较于前切相调光电路，其斩波波形较为平滑，EMI和EMC更低，缺点是电路结构较可控硅前切相调光电路要复杂许多。

通常LED光源需要直流恒流驱动，所以需要采用LED驱动电源实现交直流间的转换以及恒流控制；与之前的传统光源不同，LED光源必须通过调节电流以实现调光，调节色温则需要对多组不同色温的LED光源进行电流调节。

在兼容相控调光方面，LED相控调光（TRIAC调光）驱动电源面临许多问题。首先，可控硅调光器至少需要几十毫安电流维持导通，对于小功率的LED灯而言，交流侧的电流值会小于可控硅维持电流，从而导致LED灯产生闪烁；因此兼容可控硅调光的LED驱动电源中需要增加泄放电路来保证可控硅调光器可靠工作，一般泄放电流在10mA左右，因此泄放电路会额外消耗较大的功率，既降低了LED驱动电源的效率，还会产生热量，此外难以保证包含泄放电路的LED驱动电源能兼容所有的可控硅调光器（市场上的可控硅调光器对维持电流的要求差异很大）。其次，前切相调光还会造成LED驱动电源因输入端的LC滤波器使电路产生振荡，从而产生音频噪声以及LED频闪问题。第三，无论前切相还是后切相，LED切相调光改变了交流输入市电供电正弦波的波形，通常会使电路功率因数值低于0.5，导通角越小功率因数越差，并且非正弦的电压波形加大了电路的总谐波失真系数，会产生严重的干扰信号。第四，LED驱动电源需要在侦测输入电压导通角的基础上调节输出电流以实现调光，增加了电路成本。总之对于LED光源来说，可控硅前切相调光的缺点是泄放电流大，与LED驱动电源有技术与兼容性问题，晶体管后切相的缺点是电路复杂，成本较高。

开关控制LED分段调光/调色温技术（例如专利申请公布号CN105007657A等）可以通过电源开关闭合与断开的操作实现对LED照明的调光或调色温，通过对电源开关通断时间的判断，提供有限档位的亮度或色温调节，通常只适合提供3至4档亮度调节，或者2种色温的3种组合（单冷、单暖或冷暖），调光与调色温不能同时实现。

LED相控调光和LED分段调光/调色温技术的共同优点是供电与调节控制信息均通过电源线实现，实施成本非常低。两相比较，LED相控调光需要在调光发起端使用相控调光器，在调光执行端使用匹配的LED驱动电源，属于双端方案，而分段调光/调色温在调光发起端使用电源开关，所有调节控制电路集中在LED驱动端，属于单端方案。双端方案除产品本身成本提高外，由于要用相控调光器替换电源开关，并且要火线与零线同时具备，导致施工复杂，尤其是照明改造工程；而单端方案普遍适用所有照明场所、成本最低、施工方便、使用简单。此外，LED相控调光可以连续调光，但通常不能调色温；分段调光/调色温对亮度或色温均可调，但缺点是仅能选择有限档位的亮度或色温，调光与调色温不能同时实现，调节能力不足。

调光式LED驱动器除可以具有上述相控调光接口之外，通常还可以具有线性调光接口（输入不同的电压以控制输出电流）、PWM调光接口（输入不同的PWM占空比以控制输出电流）、0～10V调光接口（输入不同的电压以控制输出电流）等。目前基于这些控制接口的调光调色温技术可以分为有线控制方式与无线控制方式两大类：有线控制方式包括DALI协议、DMX512协议、KNX总线协议等等，系统除需要布设电力线外，还需要布设单独的专用控制线；无线方式包括红外、2.4G、ZigBee、蓝牙、WiFi以及其它RF技术。这两大类技术的共同特点是调光调色温信息通过电源线之外的专有通道传输，其优点是控制能力强，可以实现无极调光调色以及组合控制等，但缺点是成本很高，施工复杂，难以普及。

综上所述，目前缺乏普遍适用、性能良好、成本低廉、无须特殊布线、以及操作简便的LED无极调光与调色温的技术，不利于LED调光调色温灯具的推广，限制了LED在性能与节能方面优势的充分发挥，延缓了LED照明对传统照明的替代进度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺点与不足，提供一种电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，即通过操作LED照明电路市电电源开关，实现无极调光和/或调色温两种功能。

本发明采用以下技术方案：

依据本发明的一种电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置由电源开关与无极调光调色温控制器组成，所述无极调光调色温控制器包含供电单元、电压延时单元、主控单元、以及非易失性读写存储单元。

所述电源开关为交流市电电源开关；所述电源开关的一端接至交流市电火线端，所述电源开关的另一端接至所述供电单元交流输入端。

所述供电单元为交流市电转直流单元（AC/DC）；所述供电单元交流输入的一端接至所述电源开关的一端，所述供电单元交流输入的另一端接至交流市电零线端，所述供电单元的直流输出（标记为V_DC）接至所述电压延时单元的输入端以及所述主控单元的工作电压端，同时所述供电单元的直流输出地线与所述电压延时单元的地线以及所述主控单元的地线相连接；所述供电单元的直流输出V_DC的电压值依据所述主控单元的工作电压而定。

所述电压延时单元的输入端接至所述供电单元的直流输出V_DC与直流输出地端，所述电压延时单元的输出延时电压（标记为V_延时）接至所述主控单元的数字感应接口（标记为G_检测）；当所述电源开关闭合时，所述供电单元开启供电，所述供电单元的直流输出V_DC的电压逐步升高，直至稳定至最大值，所述电压延时单元的输出延时电压V_延时从其初始电压（标记为V_{延时 0}）跟随V_DC逐步上升，直至稳定在输入电压V_DC，但V_延时的上升时间落后于输入电压V_DC；当所述电源开关断开时，所述供电单元的直流输出V_DC的电压逐步下降至零，所述电压延时单元的输出延时电压V_延时也从最高电压逐步下降至零，但V_延时的下降时间落后于输入电压V_DC；所述初始电压V_{延时 0}的数值取决于本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔，定义此时间间隔为断电时长（标记为ITVL_断电），当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时已下降至零时，所述初始电压V_{延时 0}等于零，当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时未下降至零时，所述初始电压V_{延时 0}大于零，因此所述初始电压V_{延时 0}的大小取决于断电时长ITVL_断电，断电时长ITVL_断电越短则所述初始电压V_{延时 0}越大。

所述主控单元可以是任何可编程器件，处理器或集成电路以及其它等同的控制器件，无论采用何种器件，只要可以实现本发明的控制方式即可，因此只要采用本发明的控制方式，无论采用何种器件均包含在本发明的保护范围之内。

所述主控单元由所述供电单元的直流输出V_DC提供所需的工作电压（标记为V_CC），所述主控单元的地线与所述供电单元的地线相连；所述主控单元具有数字感应接口G_检测，连接至所述电压延时单元的输出延时电压V_延时；所述数字感应接口G_检测可以判断输入电压信号为高电平或低电平（高电平与低电平的具体电压范围取决于所述主控单元的实施方法，定义高电平的最小值为V_H，低电平的最大值为V_L），每当所述主控单元上电复位后，所述主控单元通过其数字感应接口G_检测获取延时电压V_延时的电平值，据此判断本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔（即断电时长ITVL_断电）为长时间断电或短时间断电，如果数字感应接口G_检测上电复位后获取到低电平则之前为长时间断电（标记为ITVL_长断电），如果数字感应接口G_检测上电复位后获取到高电平则之前为短时间断电（标记为ITVL_短断电）；由于上电复位后G_检测获取电平值时，所述输出延时电压V_延时的电压值非常接近初始电压V_{延时 0}，而V_{延时 0}的大小取决于断电时长ITVL_断电，因此存在一个ITVL_断电的阀值（标记为ITVL_断电阀值），当所述供电单元的断电时长小于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_短断电，当所述供电单元的断电时长大于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_长断电，ITVL_断电阀值可以通过所述电压延时单元的延时时间调节，延时时间越短则ITVL_断电阀值越小，此ITVL_断电阀值依据所述主控单元调光调色温的操作方法选取。

进一步，所述主控单元与所述非易失性读写存储单元相连，可以从所述非易失性读写存储单元中读取数据，或者将数据存入所述非易失性读写存储单元中，当掉电后这些保存数据不会丢失。

进一步，所述主控单元输出亮度控制信号（标记为CTRL_亮度）和/或色温控制信号（标记为CTRL_色温）以控制LED照明设备的亮度和/或色温，具体控制信号方式依据受控的可调光调色温LED照明设备的控制接口方式而定。

依据本发明制作的装置的调光操作方法以及所述主控单元的控制原理是：

所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的亮度（标记为Save_亮度）输出亮度控制信号CTRL_亮度，如果G_检测为高电平则开始进入调光状态；进入调光状态后，所述主控单元通过连续改变输出亮度控制信号CTRL_亮度以遍历整个亮度范围，每次改变时均保存当前亮度值（标记为Current_亮度），并等待亮度选择操作；在亮度连续变化过程中，如果在某个亮度时，所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则该Current_亮度被保存至Save_亮度，并退出调光状态，然后以此新的Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度；在亮度连续变化过程中，如果未发生亮度选择操作（即所述电源开关未曾断开），则亮度变化结束后退出调光状态，并回归Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度。

依据本发明制作的装置的调色温操作方法以及所述主控单元的控制原理是：

所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的色温（标记为Save_色温）输出色温控制信号CTRL_色温，如果G_检测为高电平则开始进入调色温状态；进入调色温状态后，所述主控单元通过连续改变输出色温控制信号CTRL_色温以遍历整个色温范围，每次改变时均保存当前色温值（标记为Current_色温），并等待色温选择操作；在色温连续变化过程中，如果在某个色温时，所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则该Current_色温被保存至Save_色温，并退出调色温状态，然后以此新的Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温；在色温连续变化过程中，如果未发生色温选择操作（即所述电源开关未曾断开），则色温变化结束后退出调色温状态，并回归Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温。

进一步，依据本发明制作的装置的调光功能与调色温功能并存的操作方法是在可调光与可调色温的基础上增加一个调光调色温功能选择过程，所述主控单元的控制原理是：所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的亮度（标记为Save_亮度）输出亮度控制信号CTRL_亮度，并以已保存的色温（标记为Save_色温）输出色温控制信号CTRL_色温，如果G_检测为高电平则首先进入调光或调色温功能选择状态；进入调光或调色温功能选择状态后，所述主控单元在固定时间段内以下列两种方式下交替工作：方式一维持输出色温控制信号CTRL_色温为Save_色温，输出亮度控制信号CTRL_亮度在2种不同的亮度间交替，提示可以进入亮度选择，如果此时所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则表示选择亮度调节功能，进入亮度选择过程，方式二维持输出亮度控制信号CTRL_亮度为Save_亮度，输出色温控制信号CTRL_色温在2种不同的色温间交替，提示可以进入色温选择，如果此时所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则表示选择色温调节功能，进入色温选择过程；如果在两种方式交替工作的固定时间段内未发生任何选择（即所述电源开关未曾断开），则所述主控单元退出调光或调色温功能选择状态，仍以已保存的亮度Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度，以已保存的色温Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温；在调光或调色温功能选择状态中，除可以采用上述方式一与方式二外，也可以采用其它方式与次序提示进入亮度选择与提示进入色温选择，但无论改为何种方式与次序，均包含在本发明的保护范围之内。

本发明的装置可以以独立的形式（独立模式）作为可调光调色温的LED照明设备的控制装置，也可以集成到可调光调色温的LED照明设备内部（集成模式），无论采用独立模式或者集成模式，均包含在本发明的保护范围之内。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果 ：本发明采用电源开关实现无极调光调色温，供电与调节控制信息均通过电源线实现；仅需在LED灯具侧增加控制器，电源开关侧无须改造（单端方案）；性能优越（不影响LED驱动的任何指标，开关连续调光和/或调色温，调节范围0～100%），适用任何LED照明设备和照明场所，成本低廉，操作简便，无须线路改造或额外布线。

附图说明

图 1 为依据本发明的调光调色温装置应用框图。

图 2 为依据本发明的调光调色温系统原理框图。

图 3 为依据本发明的所述电压延时单元的输出延时电压时序示意图。

图 4 为依据本发明的调光调色温系统一种实施例的系统框图。

图 5 为依据本发明的一种实施例的调光控制流程图。

图 6 为依据本发明的一种实施例的调光操作流程图。

图 7 为依据本发明的一种实施例的调色温控制流程图。

图 8 为依据本发明的一种实施例的调色温操作流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，为了使公众对本发明有更详细的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。

实施例：图4示出了依据本发明的一种实施例的系统框图，为了便于说明，仅对本实施例中与本发明的相关部分做出了详细标示与描述。

本实施例包括电源开关、交流市电转直流电源AC/DC、电压延时电路、单片机、以及PWM可调光调色温LED灯具。

本实施例所述电源开关即本发明所述电源开关，为交流市电电源开关；所述电源开关的一端接至交流市电火线端，所述电源开关的另一端接至所述交流市电转直流电源AC/DC电源输入端。

本实施例所述交流市电转直流电源AC/DC构成本发明所述供电单元，所述AC/DC电源交流输入的一端接至所述电源开关的一端，所述AC/DC电源交流输入的另一端接至交流市电零线端；所述AC/DC电源的直流输出（标记为V_DC）为3.3V，与直流地线一起共同接至所述单片机；所述AC/DC电源的实现方式与本发明无关，无需进一步说明。

本实施例所述电压延时电路构成本发明所述电压延时单元，由电容（标记为C_延时）与电阻（标记为R_延时）并联构成，并联电路的一端为所述输出延时电压V_延时端，该端接入单片机的电平检测I/O口，并联电路的另一端接至AC/DC电源的直流输出地端；当所述电源开关闭合时，所述AC/DC电源开启供电，所述AC/DC电源的直流输出V_DC的电压逐步升高，直至稳定至3.3V，同时所述电平检测I/O口为电容C_延时充电，从而所述电压延时电路的输出延时电压V_延时从其初始电压（亦即所述电容C_延时的初始电压，标记为V_{延时 0}）跟随V_DC逐步上升，直至稳定在输入电压3.3V，但由于所述电容C_延时的充电作用，所述输出延时电压V_延时的上升时间落后于输入电压V_DC；当所述电源开关断开时，所述AC/DC电源的直流输出V_DC的电压逐步下降至零，所述电压延时电路的输出延时电压V_延时也从3.3V逐步下降至零，但由于所述电容C_延时的放电作用，所述输出延时电压V_延时的下降时间落后于输入电压V_DC；所述电容C_延时的初始电压V_{延时 0}的数值取决于本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔，定义此时间间隔为断电时长（标记为ITVL_断电），当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时已下降至零（即电容C_延时完全放电）时，所述初始电压V_{延时 0}等于零，当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时未下降至零（即电容C_延时未完全放电）时，所述初始电压V_{延时 0}大于零，因此所述初始电压V_{延时 0}的大小取决于断电时长ITVL_断电（亦即电容C_延时是否完全放电），断电时长ITVL_断电越短则所述初始电压V_{延时 0}越大；可以通过调节电容C_延时和/或电阻R_延时的大小改变所述电压延时电路的延时时间。

本实施例所述单片机具有电平检测I/O口构成本发明所述数字感应接口（即G_检测）接至所述电压延时电路的输出延时电压V_延时端，该I/O口G_检测可以判断外接电压信号为高电平或低电平；每当所述单片机上电复位后，所述单片机通过I/O口G_检测获取延时电压V_延时的电平值，据此判断本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔（即断电时长ITVL_断电）为长时间断电或短时间断电，如果I/O口G_检测上电复位后获取到低电平则之前为长时间断电（标记为ITVL_长断电），如果I/O口G_检测上电复位后获取到高电平则之前为短时间断电（标记为ITVL_短断电）；由于上电复位后I/O口G_检测获取电平值时，输出延时电压V_延时的电压值非常接近初始电压V_{延时 0}（亦即所述电容C_延时的初始电压），而V_{延时 0}的大小取决于断电时长ITVL_断电，因此存在一个ITVL_断电的阀值（标记为ITVL_断电阀值），当AC/DC电源的断电时长小于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_短断电，当所述供电单元的断电时长大于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_长断电，ITVL_断电阀值可以通过所述电压延时电路的延时时间调节，延时时间越短则ITVL_断电阀值越小；本实施例选取ITVL_断电阀值为10秒，所以电容C_延时与电阻R_延时的取值保证当AC/DC电源的断电时长小于或等于10秒时，I/O口G_检测上电复位后获取到高电平，当AC/DC电源的断电时长大于10秒时，I/O口G_检测上电复位后获取到低电平。

进一步，本实施例所述单片机含有可在线写入的FLASH（或EEPROM）存储器，可以在线写入数据并断电保存，其构成本发明所述主控单元和本发明所述非易失性读写存储单元；所述单片机输出一路脉冲宽度调制（PWM0）信号作为LED亮度控制信号CTRL_亮度，输出另两路脉冲宽度调制（PWM1与PWM2）信号作为LED调色温控制信号CTRL_色温。

本实施例还包括通过PWM调光的LED驱动电源与通过PWM调色温的LED驱动电源，以及LED灯珠，它们的实现方式与本发明无关，无需进一步说明。

本实施例所述单片机的调光控制方法是：

图 5 为本实施例所述单片机的调光控制流程图，所述单片机内置软件设置调光状态（标记为State_调光）、调光亮度（标记为Current_亮度）与保存亮度（标记为Save_亮度）3个变量；State_调光用于确定是否正处于调光状态，其取值为‘是’（处于调光状态）或‘否’（未处于调光状态）；Current_亮度用于控制调光过程中的PWM0输出，其取值为最大至最小的PWM范围（参见受控的调光LED照明设备）；Save_亮度用于保存最后一次选择的亮度值（即PWM0的某个特定值）；所述单片机在上电初始化后读取电平检测I/O口G_检测的电平值（即所述输出延时电压V_延时的电平值），据此判断开关是否被短暂断开后再闭合（即ITVL_短断电），如果是ITVL_短断电则触发调光控制，在亮度变化过程中如果发生第二次ITVL_短断电操作则保存所选择特定亮度，具体过程参见图 5流程图。

本实施例的调光操作步骤是：

图 6 为本实施例的调光操作流程图；当电源开关长时间断开状态下首次闭合开关（即发生ITVL_长断电）时，本实施例的LED调光灯以前次保存的亮度（Save_亮度）工作，在LED调光灯点亮的任何时刻，均可通过两次电源开关短暂断开后再闭合（即ITVL_短断电）的操作将LED调光灯调节至所需亮度，并将此所需亮度设为已保存的亮度（Save_亮度），首次ITVL_短断电操作使LED调光灯进入亮度变化（从最亮至最暗），在亮度变化过程中如果发生第二次ITVL_短断电操作则为选光确认（选中了亮度变化过程中开关断开时刻的亮度值），具体过程参见图 6流程图。

本实施例所述单片机的调色温控制方法是：

图 7 为本实施例所述单片机的调色温控制流程图，所述单片机内置软件设置调色状态（标记为State_调色）、调色色温（标记为Current_色温）与保存色温（标记为Save_色温）3个变量；State_调色用于确定是否正处于调色状态，其取值为‘是’（处于调色状态）或‘否’（未处于调色状态）；Current_色温用于控制调色过程中的PWM1和PWM2输出，其取值为最大至最小的PWM范围（参见受控的调色温LED照明设备）；Save_色温用于保存最后一次选择的色温值（即PWM1和PWM2的某个特定值）；所述单片机在上电初始化后读取电平检测I/O口G_检测的电平值（即所述输出延时电压V_延时的电平值），据此判断开关是否被短暂断开后再闭合（即ITVL_短断电），如果是ITVL_短断电则触发调色温控制，在色温变化过程中如果发生第二次ITVL_短断电操作则保存所选择特定色温，具体过程参见图 7流程图。

本实施例的调色温操作步骤是：

图 8为本实施例的调色温操作流程图；当电源开关长时间断开状态下首次闭合开关（即发生ITVL_长断电）时，本实施例的LED调色温灯以前次保存的色温（Save_色温）工作，在LED调色温灯点亮的任何时刻，均可通过两次开关短暂断开后再闭合（即ITVL_短断电）的操作将LED调色温灯调节至所需色温，并将此所需色温设为已保存的色温（Save_色温），首次ITVL_短断电操作使LED调色温灯进入色温变化（从最冷色至最暖色），在色温变化过程中如果发生第二次ITVL_短断电操作则为选色温确认（选中了变色过程中开关断开时刻的色温值），具体过程参见图 8流程图。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，应当理解，以上优选实施例仅用以解释本发明，但本发明的实施方式并不受上述优选实施例的限制，凡在本发明的精神和原理之内所作的任何等同替代、变形、修饰、修改、组合、简化、以及改进等方法与方案，均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，所述方法与装置由电源开关与无极调光调色温控制器组成，所述无极调光调色温控制器包含供电单元、电压延时单元、主控单元、以及非易失性读写存储单元。

2.根据权利要求1所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，所述电源开关为交流市电电源开关，所述电源开关的一端接至交流市电火线端，所述电源开关的另一端接至所述供电单元交流输入端；所述供电单元为交流市电转直流单元（AC/DC），所述供电单元交流输入的一端接至所述电源开关的一端，所述供电单元交流输入的另一端接至交流市电零线端，所述供电单元的直流输出（标记为V_DC）接至所述电压延时单元的输入端以及所述主控单元的工作电压端，同时所述供电单元的直流输出地线与所述电压延时单元的地线以及所述主控单元的地线相连接；所述电压延时单元的输出延时电压（标记为V_延时）接至所述主控单元的数字感应接口（标记为G_检测）；所述主控单元与所述非易失性读写存储单元相连接。

3.根据权利要求1与权利要求2所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，所述电压延时单元实现输入电压的延时输出，当所述电源开关闭合时，所述供电单元的直流输出V_DC的电压逐步升高，直至稳定至最大值,所述电压延时单元的输出延时电压V_延时从其初始电压（标记为V_延时0）跟随V_DC逐步上升，直至稳定在输入电压V_DC，但V_延时的上升时间落后于输入电压V_DC；当所述电源开关断开时，所述供电单元的直流输出V_DC的电压逐步下降至零，所述电压延时单元的输出延时电压V_延时也从最高电压逐步下降至零，但V_延时的下降时间落后于输入电压V_DC；所述初始电压V_延时0的数值取决于本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔，定义此时间间隔为断电时长（标记为ITVL_断电），当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时已下降至零时，所述初始电压V_延时0等于零，当本次电源开关闭合发生在前次电源开关断开后V_延时未下降至零时，所述初始电压V_延时0大于零，因此所述初始电压V_延时0的大小取决于断电时长ITVL_断电，断电时长ITVL_断电越短则所述初始电压V_延时0越大。

4.根据权利要求1至权利要求2所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，所述主控单元可以是任何可编程器件，处理器或集成电路以及其它等同的控制器件，无论采用何种器件，只要可以实现本发明的控制方式即可，因此只要采用本发明的控制方式，无论采用何种器件均包含在本发明的保护范围之内；所述主控单元具有数字感应接口G_检测可以判断输入电压信号为高电平或低电平，所述主控单元可以从所述非易失性读写存储单元中读取数据，或者将数据存入所述非易失性读写存储单元中，当掉电后这些保存数据不会丢失，所述主控单元输出亮度控制信号（标记为CTRL_亮度）和/或色温控制信号（标记为CTRL_色温）以控制LED照明设备的亮度和/或色温。

5.根据权利要求1至权利要求4所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，所述主控单元通过其数字感应接口G_检测判断电源开关闭合与断开的时间间隔类型，每当所述主控单元上电复位后，所述主控单元通过其数字感应接口G_检测获取所述电压延时单元的输出延时电压V_延时的电平值，据此判断本次电源开关闭合与前次电源开关断开之间的时间间隔（即断电时长ITVL_断电）为长时间断电或短时间断电，如果数字感应接口G_检测上电复位后获取到低电平则之前为长时间断电（标记为ITVL_长断电），如果数字感应接口G_检测上电复位后获取到高电平则之前为短时间断电（标记为ITVL_短断电）；由于上电复位后G_检测获取电平值时，所述输出延时电压V_延时的电压值非常接近初始电压V_延时0，而V_延时0的大小取决于断电时长ITVL_断电，因此存在一个ITVL_断电的阀值（标记为ITVL_断电阀值），当所述供电单元的断电时长小于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_短断电，当所述供电单元的断电时长大于此阀值时，断电时长ITVL_断电为ITVL_长断电，ITVL_断电阀值可以通过所述电压延时单元的延时时间调节，延时时间越短则ITVL_断电阀值越小，此ITVL_断电阀值依据所述主控单元调光调色温的操作方法选取。

6.根据权利要求1至权利要求5所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，调光操作方法以及所述主控单元的控制原理是：所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的亮度（标记为Save_亮度）输出亮度控制信号CTRL_亮度，如果G_检测为高电平则开始进入调光状态；进入调光状态后，所述主控单元通过连续改变输出亮度控制信号CTRL_亮度以遍历整个亮度范围，每次改变时均保存当前亮度值（标记为Current_亮度），并等待亮度选择操作；在亮度连续变化过程中，如果在某个亮度时，所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则该Current_亮度被保存至Save_亮度，并退出调光状态，然后以此新的Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度；在亮度连续变化过程中，如果未发生亮度选择操作（即所述电源开关未曾断开），则亮度变化结束后退出调光状态，并回归Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度。

7.根据权利要求1至权利要求5所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，调色温操作方法以及所述主控单元的控制原理是：所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的色温（标记为Save_色温）输出色温控制信号CTRL_色温，如果G_检测为高电平则开始进入调色温状态；进入调色温状态后，所述主控单元通过连续改变输出色温控制信号CTRL_色温以遍历整个色温范围，每次改变时均保存当前色温值（标记为Current_色温），并等待色温选择操作；在色温连续变化过程中，如果在某个色温时，所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则该Current_色温被保存至Save_色温，并退出调色温状态，然后以此新的Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温；在色温连续变化过程中，如果未发生色温选择操作（即所述电源开关未曾断开），则色温变化结束后退出调色温状态，并回归Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温。

8.根据权利要求1至权利要求7所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，调光功能与调色温功能并存的操作方法是在可调光与可调色温的基础上增加一个调光调色温功能选择过程，所述主控单元的控制原理是：所述主控单元在上电复位后，首先读取其数字感应接口G_检测的电平，如果G_检测为低电平则以已保存的亮度（标记为Save_亮度）输出亮度控制信号CTRL_亮度，并以已保存的色温（标记为Save_色温）输出色温控制信号CTRL_色温，如果G_检测为高电平则首先进入调光或调色温功能选择状态；进入调光或调色温功能选择状态后，所述主控单元在固定时间段内以下列两种方式下交替工作：方式一维持输出色温控制信号CTRL_色温为Save_色温，输出亮度控制信号CTRL_亮度在2种不同的亮度间交替，提示可以进入亮度选择，如果此时所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则表示选择亮度调节功能，进入亮度选择过程，方式二维持输出亮度控制信号CTRL_亮度为Save_亮度，输出色温控制信号CTRL_色温在2种不同的色温间交替，提示可以进入色温选择，如果此时所述电源开关被短暂断开后再闭合（即发生ITVL_短断电），则表示选择色温调节功能，进入色温选择过程；如果在两种方式交替工作的固定时间段内未发生任何选择（即所述电源开关未曾断开），则所述主控单元退出调光或调色温功能选择状态，仍以已保存的亮度Save_亮度输出亮度控制信号CTRL_亮度，以已保存的色温Save_色温输出色温控制信号CTRL_色温；在调光或调色温功能选择状态中，除可以采用上述方式一与方式二外，也可以采用其它方式与次序提示进入亮度选择与提示进入色温选择，但无论改为何种方式与次序，均包含在本发明的保护范围之内。

9.根据权利要求1至权利要求8所述的电源开关控制LED无极调光调色温的方法与装置，其特征在于，本发明的装置可以以独立的形式（独立模式）作为可调光调色温的LED照明设备的控制装置，也可以集成到可调光调色温的LED照明设备内部（集成模式），无论采用独立模式或者集成模式，均包含在本发明的保护范围之内。