CN107682953A - Led照明系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种LED照明系统及其控制方法。该LED照明系统包括调光器检测单元和泄放单元，其中：调光器检测单元基于LED照明系统的系统输入电压的变化，判断LED照明系统是否连接有TRAIC调光器，并且在判断结果为是的情况下使能泄放单元、在判断结果为否的情况下禁用泄放单元；泄放单元在LED照明系统连接有TRAIC调光器的情况下，为TRAIC调光器提供足以使TRAIC调光器正常工作的泄放电流。根据本发明实施例的LED照明系统能够自适应地去除泄放单元在该系统未接入TRAIC调光器的情况下造成的系统损耗，从而提高系统效率。

Description

LED照明系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电路领域，更具体地涉及一种LED照明系统及其控制方法。
背景技术
随着发光二极管(LED)照明市场的兴起，众多LED制造厂商纷纷将LED照明产品放在了市场开发的重要位置。LED照明产品需要借助调光技术来为消费者提供独特的视觉体验。
由于TRIAC调光器已经被广泛用于白炽灯等传统照明系统中，符合消费者的使用习惯从而容易被消费者使用，所以也越来越多地被用在LED照明系统中。
由于历史原因，TRIAC调光器的设计主要是针对白炽灯的，白炽灯的纯阻性负载和光效较低的特点正好满足了TRIAC调光器对于维持电流的需求，因此TRIAC调光器在白炽灯负载情况下能够很好地实现调光应用。但是，TRIAC调光器在与光效更高的LED搭配时，由于相同光效LED所需的输入功率更小，反而难以满足TRIAC调光器对于维持电流的需求。因此，LED照明系统中常常采用泄放单元来补偿TRIAC调光器对于维持电流的需求。
发明内容
本发明提供了一种LED照明系统及其控制方法。
根据本发明实施例的LED照明系统，包括调光器检测单元和泄放单元，其中：调光器检测单元基于LED照明系统的系统输入电压的变化，判断LED照明系统是否连接有TRAIC调光器，并且在判断结果为是的情况下使能泄放单元、在判断结果为否的情况下禁用泄放单元；泄放单元在LED照明系统连接有TRAIC调光器的情况下，为TRAIC调光器提供足以使TRAIC调光器正常工作的泄放电流。
在根据本发明一些实施例的LED照明系统中，调光器检测单元在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间小于第一预定时长的情况下，判断LED照明系统连接有TRAIC调光器。
在根据本发明一些实施例的LED照明系统中，调光器检测单元在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、并且从第二电压下降到第一电压所经过的时间大于第二预定时长的情况下，判断LED照明系统没有连接TRAIC调光器。
在根据本发明一些实施例的LED照明系统中，调光器检测单元在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、但是从第二电压下降到第一电压所经过的时间小于第二预定时长的情况下，判断LED照明系统连接有TRAIC调光器。
根据本发明一些实施例的LED照明系统还包括连接在系统输入电压与地之间的电阻分压网络，调光器检测单元基于电阻分压网络对系统输入电压进行分压得到的系统输入电压的表征电压的变化，来判断LED照明系统是否连接有TRAIC调光器。
根据本发明实施例的LED照明系统的控制方法，包括：基于LED照明系统的系统输入电压的变化，判断LED照明系统是否连接有TRAIC调光器；如果LED照明系统连接有TRAIC调光器，则使能LED照明系统中的泄放单元，否则禁用泄放单元，其中，泄放单元在LED照明系统连接有TRAIC调光器的情况下，为TRAIC调光器提供足以使TRAIC调光器正常工作的泄放电流。
在根据本发明一些实施例的控制方法中，在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间小于第一预定时长时，判断LED照明系统连接有TRAIC调光器。
在根据本发明一些实施例的控制方法中，在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、并且从第二电压下降到第一电压所经过的时间大于第二预定时长时，判断LED照明系统没有连接TRAIC调光器。
在根据本发明一些实施例的控制方法中，在检测到系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、但是从第二电压下降到第一电压所经过的时间小于第二预定时长时，判断LED照明系统连接有TRAIC调光器。
在根据本发明一些实施例的控制方法中，通过电阻分压网络对系统输入电压进行分压得到系统输入电压的表征电压，并基于表征电压的变化来判断LED照明系统是否连接有TRAIC调光器。
根据本发明实施例的LED照明系统及其控制方法通过在系统上电后侦测系统输入电压的变化来判断该系统是否接入了TRAIC调光器，并且根据判断结果来控制泄放单元的使能与禁用，自适应地去除泄放单元在该系统未接入TRAIC调光器的情况下造成的系统损耗，从而提高系统效率。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是典型的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图；
图2是根据本发明实施例的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图；
图3和图4给出了图2所示的TRAIC调光检测单元检测TRAIC调光器是否接入LED照明系统的方法；
图5是根据本发明另一实施例的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
图1是典型的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图。如图1所示，该LED照明系统的主要控制单元包括恒流单元U1和泄放单元U2，其中，恒流单元U1用于LED照明系统的恒流控制，泄放单元U2用于产生一定量的泄放电流来维持TRAIC调光器的正常工作，以防止TRAIC调光器因维持电流不足而导致异常。
图1所示的LED照明系统的工作过程如下：系统上电后市电(即，交流输入电压)经过全波整流器BD1整流后产生系统输入电压VIN；恒流单元U1实现LED照明系统的恒流控制；由于TRAIC调光器的作用，系统输入电压VIN是以交流信号整流并斩波后的波形进入LED的阳极，这就会导致在TRAIC关断周期或VIN电压较低的市电工频周期内LED因击穿电压不足而无法导通、无电流流过LED，从而导致TRAIC调光器无法正常工作。因此，泄放单元U2需要在LED照明系统中产生足够维持TRAIC调光器的正常工作的泄放电流。
从系统功率角度看，LED照明系统的输入功率主要包括LED功率和泄放功率两部分，即：
Pin＝Pled+Pbleeder………………………….公式1
用于TRAIC调光器的LED照明系统需要同时兼容无TRAIC调光器的应用场合。由此带来的问题是，对于无TRAIC调光器的应用场合，由于无需泄放电流来维持TRAIC调光器的正常工作，所以泄放单元产生的泄放电流会造成功率浪费，导致系统效率较低。
鉴于上述问题，提供了一种新颖的用于TRAIC调光器的LED照明系统，该系统通过在系统上电后侦测系统输入电压的变化来判断该系统是否接入了TRAIC调光器，并且根据判断结果来控制泄放单元的使能与禁用，自适应地去除泄放单元在该系统未接入TRAIC调光器的情况下造成的系统损耗，从而提高系统效率。
图2是根据本发明实施例的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图。如图2所示，该LED照明系统的主要控制部分包括恒流单元U1、泄放单元U2、以及TRAIC调光检测单元U3，其中，电阻R1、R2连接在系统输入电压VIN和地之间，电阻R1、R2之间的分压节点VA与TRAIC调光检测单元U3连接；TRAIC调光检测单元U3输出bleed-off信号控制泄放单元U2的使能与禁用。
图2所示的LED照明系统的工作过程如下：系统上电后，TRAIC调光检测单元U3通过分压节点VA处的电压变化检测是否有TRAIC调光器连接在该系统上；如果检测有TRAIC调光器连接在该系统上，TRAIC调光检测单元U3使能泄放单元U2工作，否则禁止泄放单元U2工作。
在TRAIC调光器接入LED照明系统后，即使在TRAIC调光器的调光角度最大的情况下，也会有部分系统输入电压VIN被TRAIC调光器斩波，这就造成系统输入电压VIN的突变，对应前沿调光器表现为系统输入电压VIN在TRAIC调光器开启时刻出现电压在短时间内增加，而后沿调光器表现为系统输入电压VIN在TRAIC调光器关断时刻出现电压在短时间内减少。基于此，提出了用于图2所示的LED照明系统的控制方法。
图3和图4给出了图2所示的TRAIC调光检测单元U3检测TRAIC调光器是否接入该LED照明系统的方法。具体地，可以通过分压节点VA处的电压检测系统输入电压VIN从第一预定电压V1上升到第二预定电压V2(V2>V1)所经过的时间t1～t2、以及从第二预定电压V2下降到第一预定电压V1(V2>V1)所经过的时间t3～t4；然后可以进行以下处理：S402，判断t1～t2是否小于预定时长t01；如果t1～t2小于预定时长t01，则判断有TRAIC调光器接入LED照明系统，并在S404使能泄放单元U2；如果t1～t2大于设定时长t01，则在S406判断t3～t4是否小于预定时长t02；如果t3～t4小于预定时长t02，则判断有TRAIC调光器接入LED照明系统，并在S404使能泄放单元U2；如果t3～t4也大于预定时长t02，则判断没有TRAIC调光器接入LED照明系统，并在S408禁用泄放单元U2。这里，可以在判断t1～t2大于设定时长t01的情况下，继续检测系统输入电压VIN从第二预定电压V2下降到第一预定电压V1(V2>V1)所经过的时间t3～t4，然后再继续进行后续的处理。
这里，在TRACI调光器接入LED照明系统的情况下，泄放单元U2可以为TRAIC调光器提供足以使TRAIC调光器正常工作的泄放电流；在TRAIC调光器没有接入LED照明系统的情况下，泄放单元U2不产生泄放电流。因此，根据本发明实施例的LED照明系统及其控制方法不仅可以兼容TRAIC调光器没有接入LED照明系统的情况，而且可以自适应地去除泄放单元在LED照明系统未接入TRAIC调光器的情况下造成的系统损耗，从而提高系统效率。
图5是根据本发明另一实施例的用于TRAIC调光器的LED照明系统的电路原理图。如图5所示，该LED照明系统与图2所示的LED照明系统的区别在于，电阻R1、R2连接在整流桥BD1的除了接地端和电压输出端以外的两个端子之间，电阻R1和R2之间的分压节点VA连接至TRAIC调光检测单元U3并且经由电阻R3连接到地。
也就是说，在图5所示的LED照明系统中，TRAIC调光检测单元U3可以通过检测交流输入电压的变化来检测系统输入电压VIN的变化，并且根据系统输入电压VIN的变化来控制泄放单元U2的使能与禁用。这里，TRAIC调光检测单元U3对于泄放单元U2的使能与禁用的具体控制过程与结合图2和图3描述的过程相同，这里不再赘述。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (10)

1.一种LED照明系统，包括调光器检测单元和泄放单元，其中：
所述调光器检测单元基于所述LED照明系统的系统输入电压的变化，判断所述LED照明系统是否连接有TRAIC调光器，并且在判断结果为是的情况下使能所述泄放单元、在判断结果为否的情况下禁用所述泄放单元；
所述泄放单元在所述LED照明系统连接有TRAIC调光器的情况下，为所述TRAIC调光器提供足以使所述TRAIC调光器正常工作的泄放电流。
2.根据权利要求1所述的LED照明系统，其中，所述调光器检测单元在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间小于第一预定时长的情况下，判断所述LED照明系统连接有TRAIC调光器。
3.根据权利要求1所述的LED照明系统，其中，所述调光器检测单元在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、并且从所述第二电压下降到所述第一电压所经过的时间大于第二预定时长的情况下，判断所述LED照明系统没有连接TRAIC调光器。
4.根据权利要求1所述的LED照明系统，其中，所述调光器检测单元在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、但是从所述第二电压下降到所述第一电压所经过的时间小于第二预定时长的情况下，判断所述LED照明系统连接有TRAIC调光器。
5.根据权利要求1所述的LED照明系统，还包括连接在所述系统输入电压与地之间的电阻分压网络，所述调光器检测单元基于所述电阻分压网络对所述系统输入电压进行分压得到的所述系统输入电压的表征电压的变化，来判断所述LED照明系统是否连接有TRAIC调光器。
6.一种LED照明系统的控制方法，包括：
基于所述LED照明系统的系统输入电压的变化，判断所述LED照明系统是否连接有TRAIC调光器；
如果所述LED照明系统连接有TRAIC调光器，则使能所述LED照明系统中的泄放单元，否则禁用所述泄放单元，其中，所述泄放单元在所述LED照明系统连接有TRAIC调光器的情况下，为所述TRAIC调光器提供足以使所述TRAIC调光器正常工作的泄放电流。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间小于第一预定时长时，判断所述LED照明系统连接有TRAIC调光器。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、并且从所述第二电压下降到所述第一电压所经过的时间大于第二预定时长时，判断所述LED照明系统没有连接TRAIC调光器。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在检测到所述系统输入电压从第一电压上升到第二电压所经过的时间大于第一预定时长、但是从所述第二电压下降到所述第一电压所经过的时间小于第二预定时长时，判断所述LED照明系统连接有TRAIC调光器。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其中，通过电阻分压网络对所述系统输入电压进行分压得到所述系统输入电压的表征电压，并基于所述表征电压的变化来判断所述LED照明系统是否连接有TRAIC调光器。
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