CN108650743B - 基于pwm调光的去频闪电路及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于PWM调光的去频闪电路及其方法，属于LED调光技术领域。一种基于PWM调光的去频闪电路，包括恒流模块和开关控制管，其特征是，还包括PWM解码模块，所述的PWM解码模块为以单片机为中心的电路，所述的恒流模块为压控恒流电路，PWM解码模块输入端与开关控制管的输出端相连接，PWM解码模块输出端与压控恒流电路的输入端相连接。本发明提供的去频闪方法，在开机和调光档位发生改变后仅输出不大于0.1秒的PWM信号，其他工作时间内，开关控制管一直处于导通状态，极大地减少了电磁辐射，电路中不存在发生频闪的因素，实现了基于PWM调光的去频闪功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于PWM调光的去频闪电路及其方法，属于LED调光技术领域。
背景技术
PWM调光在LED数字调光领域内广泛使用，参照图6，PWM调光电路通常包含电源、调光档位模块、PWM模块、开关控制管、LED灯板，LED灯板中包含恒流模块和与其相连接的LED灯组，开关控制管连接在电源和LED灯板之间，调光档位模块与PWM模块输入端连接，PWM模块输出端与开关控制管的栅极连接，工作方式为， PWM模块根据调光档位模块输入的调光值输出的相应的PWM信号到开关控制管栅极，开关控制管根据PWM信号控制电源输出相应的PWM电力电压，从而达到调节LED负载的亮度的目的。PWM调光具有颜色一致性好、调光范围广、线性度强、调光占空比宽、转换效率高等诸多优点。但是PWM调光也存在不足，比如，开关控制管作为开关元件，工作过程中一直保持截止和导通快速切换，整个电路将产生电磁辐射，干扰影响其他电子设备；当开关频率小于100Hz时LED灯光会出现肉眼可见的抖动或闪烁，导致人眼视力受损，身体疲劳，在使用场合对电磁辐射有要求的地方，需要一种既能够使用PWM调光又能够去频闪的电路提供给LED负载。
发明内容
针对现有PWM模块的技术不足，本发明提供一种基PWM调光的去频闪电路及其方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于PWM调光的去频闪电路，包括开关控制管和恒流模块，与现有技术不同的是，还包括PWM解码模块，所述的PWM解码模块为以单片机为中心的电路，该电路对输入其中的PWM电力信号进行解码获取调光值，并根据调光值输出相应的模拟电压，所述的恒流模块为压控恒流电路，PWM解码模块输入端与开关控制管的输出端相连接，PWM解码模块输出端与压控恒流电路的输入端相连接。
本发明在现有PWM调光电路基础上在LED灯板上增加了一个单片机电路作为PWM解码模块，与之适应将现有技术中的不可调恒流模块更改为压控恒流电路，使得恒流模块能够根据PWM解码模块提供的模拟电压控制LED灯组通过的电流达到调光的目的。在现有技术基础上本发明的电路仅增加一个单片机电路，修改少量PWM模块内的代码简单易实现且成本低。
基于上述的基于PWM调光的去频闪电路的去频闪方法，包括PWM模块和调光档位模块，其特征是，包括以下步骤：
1）电源开机，PWM模块获得开机复位信号后输出1秒常高电平，开关控制管导通，给PWM解码模块充电，PWM模块输出1秒常高电平后，根据初始调光值再输出不大于0.1秒时长的相应的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信号给PWM解码模块输入PWM电力信号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的PWM电力信号进行解码获取初始调光值，并根据初始调光值输出相应的模拟电压到压控恒流电路，压控恒流电路输出与初始调光值相应的电流；
2）正常调光，电路正常工作中，调节调光档位模块，产生新的调光值，PWM模块根据新的调光值输出相应的不大于0.1秒时长的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信号给PWM解码模块输入的PWM电力信号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的PWM电力信号进行解码获取新的调光值，并根据新的调光值输出相应的模拟电压到压控恒流电路，压控恒流电路输出与新的调光值相应的电流实现LED调光。
需要说明的是本发明PWM模块输出PWM信号的时长是根据PWM模块的频率规定的,PWM模块的频率越高，需要输出PWM信号的时长就越短，输出PWM信号的时长越短当然对外产生的电磁辐射时间越短，但也要保证PWM解码模块获得足够的长度的PWM电力信号进行解码，现有技术中的调光的PWM模块频率都超过100Hz, 本发明取0.1秒时长已经足够确保PWM解码模块从获得的PWM电力信号中解码出准确的调光值。
参照图4和图6，本发明对现有技术PWM模块内的工作流程进行代码改进，现有技术PWM模块一直输出PWM信号，本发明PWM模块只有在开机和调光参数变化时输出不大于0.1秒时长的PWM信号。
本发明提供的去频闪方法，其技术效果为，在开机和调光档位发生改变后仅输出不大于0.1秒的PWM信号，其他工作时间内，开关控制管一直处于导通状态，与现有技术开关控制管全时段保持导通和截止切换的状况相比，极大地减少了电磁辐射，电路中不存在发生频闪的因素，实现了基于PWM调光的去频闪功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于PWM调光的去频闪电路原理方框图；
图2为本发明实施例PWM解码模块工作流程图；
图3为本发明实施例中PWM解码模块电路图；
图4为本发明实施例PWM模块工作流程图；
图5为现有技术PWM模块工作流程图；
图6为现有技术PWM调光电路原理方框图。
具体实施方式
以下结合图1-图4，以一个实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
一种基于PWM调光的去频闪电路，包括恒流模块和开关控制管，还包括PWM解码模块，
如图3所示，所述的PWM解码模块是一个的以单片机为中心的电路，该电路该采用ST公司stm32f105k6 型号的单片机，内含12bitDAC外设，开机一秒电容C17充电到3.3VDC，保证PWM解码模块中的单片机在解码PWM电力信号时有电工作；电阻R33限电流，稳压管D64稳压到3.3VDC,电容C17保存电量，PWM电力信号通过电阻R34，稳压管D65进单片机PA1输入端，其中电阻R34限电流，稳压管D65稳压到3.3VDC。经单片机运算解码获取调光值再根据调光值由单片机DAC1端输出模拟电压并暂时锁定；
所述的恒流模块为压控恒流电路，压控恒流电路的作用是通过PWM解码模块输出的模拟电压对LED灯组进行高精度的恒流控制；
PWM解码模块中单片机输入端PA1与开关控制管的输出端连接，PWM解码模块中单片机输出端DAC1与压控恒流电路的输入端相连接。
基于上述去频闪电路的去频闪的方法，其步骤为： 1）电源开机，PWM模块获得开机复位信号后输出1秒常高电平，开关控制管导通，C17得充电以保障PWM解码模块供电，PWM模块输出1秒常高电平后，根据其初始调光值再输出0.1秒相应的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信号向PA1端口输入0.1秒PWM电力信号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的0.1秒PWM电力信号进行解码获取初始调光值，并根据初始调光值在DAC1端输出相应的模拟电压到压控恒流电路输入端，压控恒流电路输出与初始调光值相应的电流；
2）正常调光，电路正常工作中，调节调光档位模块，输入新的调光值，PWM模块根据新的调光值输出相应的0.1秒的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信号向PA1端口输入0.1秒PWM电力信号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的0.1秒PWM电力信号进行解码获取新的调光值，并根据新的调光值向DAC1端输出相应的模拟电压到压控恒流电路，压控恒流电路输出与新的调光值相应的电流实现LED调光。
参照图2和图3，本发明PWM解码流程具体如下：PWM电力信号通过电阻R34和稳压管D65变为低电压PWM信号从PA1端口进入单片机，单片机检测输入是否为低电平，如果为低则开通片内定时器Tim1计时,计时时长为0.1秒，0.1秒后重新检测PA1输入端是否为低电平。当PA1输入端为低电平后再检测是否为高电平，当为高电平时启动片内定时器Tim2，计录高电平时间，为低电平重置定时器Tim2。在Tim1计时的0.1秒内取计录高电平最长的时间值为调光的值并输入到单片机DAC1数据寄存器中暂时锁存并通过片内DAC1转换为模拟电压通过单片机DAC1输出端输出到压控恒流电路。
参照图4和图5，本发明对现有技术PWM模块内的工作流程进行代码改进，现有技术PWM模块一直输出PWM信号，本发明PWM模块只有在开机和调光参数变化时输出不大于0.1秒时长的PWM信号。
Claims (1)
1.一种基于PWM调光的去频闪电路的去频闪方法，包括PWM模块和调光档位模块，其特征是，包括以下步骤： 1）电源开机，PWM模块获得开机复位信号后输出1秒常高电平，开关控制管导通，给PWM 解码模块充电，PWM模块输出1秒常高电平后，根据初始调光值再输出不大于0 .1秒时长的相 应的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信号给PWM解码模块输入PWM电力信 号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的PWM电力信号进行解码获取初始调光值，并根 据初始调光值输出相应的模拟电压到压控恒流电路，压控恒流电路输出与初始调光值相应 的电流；
2）正常调光，电路正常工作中，调节调光档位模块，产生新的调光值，PWM模块根据新的 调光值输出相应的不大于0 .1秒时长的PWM信号，然后输出常高电平，开关控制管根据PWM信 号给PWM解码模块输入的PWM电力信号后进入常导通状态，PWM解码模块对输入的PWM电力信 号进行解码获取新的调光值，并根据新的调光值输出相应的模拟电压到压控恒流电路，压 控恒流电路输出与新的调光值相应的电流实现LED调光；
所述基于PWM调光的去频闪电路，包括开关控制管和恒流模块，还包括PWM 解码模块，所述的PWM解码模块为以单片机为中心的电路，该电路对输入其中的PWM电力信 号进行解码获取调光值，并根据调光值输出相应的模拟电压，所述的恒流模块为压控恒流 电路，PWM解码模块输入端与开关控制管的输出端相连接，PWM解码模块输出端与压控恒流 电路的输入端相连接。
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