CN111479360B - 变频变占空比的切相调光led电源及切相调光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变频变占空比的切相调光LED电源及切相调光方法，所述方法包括如下步骤：单片机对调光器输出电压进行ADC采样；根据预设的调光曲线计算出目标亮度值DST(n)；根据当前实际亮度值ACT(n)和目标亮度值DST(n)，做分步平滑逼近处理，计算亮度变化量Delta(n)；输出下一个实际亮度值ACT(n+1)＝前实际亮度值ACT(n)+亮度变化量Delta(n)；根据下一个实际亮度值ACT(n+1)，输出DC‑DC驱动占空比信号给所述调光器，调光器根据输入的DC‑DC驱动占空比信号进行调光处理。所述方法可以实现全范围无频闪，调光深度可达到万分之一。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明装置技术领域，尤其涉及一种变频变占空比的切相调光LED电源及切换调光方法。
背景技术
LED照明目前越来越多的需要做亮度控制(调光)。切相调光是一种传统光源(白炽灯，阻性负载)的调光方式，通过输入电压的相角控制输出电压的大小，成本低，接线方便，应用极为广泛。但在接入LED电源(容性负载)时，会引起各种灯闪、调光深度不够、调光曲线不平滑等兼容性问题。现有技术中出现了一种专用芯片方案，可以自动检测输入调光器种类，兼容多种调光器。但由于是单级方案，输出电流低端纹波较大，调光深度也很难突破1％。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可以实现全范围无频闪，调光深度可达到万分之一的变频变占空比的切相调光LED电源及切换调光方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种变频变占空比的切相调光LED电源，其特征在于：包括电压采集模块、分压电路、滤波电路以及微处理器，所述电压采集模块的输入端接调光器输出电压信号，所述电压采集模块的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述微处理器模块的信号输入端连接，所述微处理器根据所述电压采集模块采集的电压信号输出需要的DC-DC驱动占空比信号。
进一步的技术方案在于：包括整流桥DB2和单片机U1，所述整流桥DB2的输出端依次经电阻R4、电阻R6、电阻R7接地，所述电阻R4与电阻R6的结点分为四路，第一路经电阻R8接地，第二路经电容C3接地，第三路经电容C1接地，第四路与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分为三路，第一路经电容C10接地，第二路经电容C4接地，第三路与所述单片机U1采样信号输入端连接，所述单片机U1的4脚分为两路，第一路经电阻R20接电源VCC，第二路经电容C5接所述单片机U1的7脚，所述单片机U1的8脚经电容C6接地，所述单片机U1的9脚分为两路，第一路与电源VCC连接，第二路经电容C7与所述单片机U1的8脚连接，所述单片机U1的17脚为驱动信号输出端。
本发明还公开了一种切相调光方法，其特征在于包括如下步骤：
单片机通过采样的电压信号值对应预设的调光曲线得出亮度请求值；
经过延时和平滑处理后，计算出当前需要的DC-DC驱动占空比信号；
将需要的DC-DC驱动占空比信号输出给驱动电路，驱动LED。
进一步的技术方案在于：单片机对调光器输出电压进行ADC采样；
根据预设的调光曲线计算出目标亮度值DST(n)；
根据当前实际亮度值ACT(n)和目标亮度值DST(n)，做分步平滑逼近处理，计算亮度变化量Delta(n)；
输出下一个实际亮度值ACT(n+1)＝前实际亮度值ACT(n)+亮度变化量Delta(n)；
根据下一个实际亮度值ACT(n+1)，输出DC-DC驱动占空比信号给所述调光器，调光器根据输入的DC-DC驱动占空比信号进行调光处理。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明硬件上沿用两级架构(AC/DC+DC/DC)带MCU的控制方案，软件采用PFM(变频)方式，可以实现全范围无频闪，调光深度万分之一。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述LED电源的原理图；
图2是本发明实施例所述方法的流程图；
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
本发明实施例公开了一种变频变占空比的切相调光LED电源，包括电压采集模块、分压电路、滤波电路以及微处理器，所述电压采集模块的输入端接调光器输出电压信号，所述电压采集模块的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述微处理器模块的信号输入端连接，所述微处理器根据所述电压采集模块采集的电压信号输出需要的DC-DC驱动占空比信号。
进一步的，如图1所示，所述切相调光LED电源包括整流桥DB2和单片机U1，所述整流桥DB2的输出端依次经电阻R4、电阻R6、电阻R7接地，所述电阻R4与电阻R6的结点分为四路，第一路经电阻R8接地，第二路经电容C3接地，第三路经电容C1接地，第四路与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分为三路，第一路经电容C10接地，第二路经电容C4接地，第三路与所述单片机U1采样信号输入端连接，所述单片机U1的4脚分为两路，第一路经电阻R20接电源VCC，第二路经电容C5接所述单片机U1的7脚，所述单片机U1的8脚经电容C6接地，所述单片机U1的9脚分为两路，第一路与电源VCC连接，第二路经电容C7与所述单片机U1的8脚连接，所述单片机U1的17脚为驱动信号输出端。
单片机U1的供电由LED驱动电源提供从VCC进入，通过可控硅切相的电压L、N由整流桥BD2进行全波整流，然后再经过电阻R4-电阻R9，电容C1、电容C3-电容4以及电容C10对可控硅信号进行采集以及对采集到信号的滤波运算和处理。单片机输出的信号可以经过光耦隔离器进行输出，用于将PWM信号和输出部分隔离，其中PWM信号由单片机17脚输出，经过光耦隔离器U02将PWM信号于输出部分隔离。
本发明实施例还公开了一种切相调光方法，包括如下步骤：
单片机通过采样的电压信号值对应预设的调光曲线得出亮度请求值；
经过延时和平滑处理后，计算出当前需要的DC-DC驱动占空比信号；
将需要的DC-DC驱动占空比信号输出给驱动电路，驱动LED。
进一步的，如图2所示，所述方法包括如下步骤：
单片机对调光器输出电压进行ADC采样；
根据预设的调光曲线计算出目标亮度值DST(n)；
根据当前实际亮度值ACT(n)和目标亮度值DST(n)，做分步平滑逼近处理，计算亮度变化量Delta(n)；
输出下一个实际亮度值ACT(n+1)＝前实际亮度值ACT(n)+亮度变化量Delta(n)；
根据下一个实际亮度值ACT(n+1)，输出DC-DC驱动占空比信号给所述调光器，调光器根据输入的DC-DC驱动占空比信号进行调光处理。
本发明硬件上沿用两级架构(AC/DC+DC/DC)带MCU的控制方案，软件采用PFM(变频)方式，可以实现全范围无频闪，调光深度万分之一。
Claims (1)
1.一种变频变占空比的切相调光LED电源，其特征在于：包括电压采集模块、分压电路、滤波电路以及微处理器，所述电压采集模块的输入端接调光器输出电压信号，所述电压采集模块的输出端与所述分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述微处理器模块的信号输入端连接，所述微处理器根据所述电压采集模块采集的电压信号输出需要的DC-DC驱动占空比信号；所述LED电源包括整流桥DB2和单片机U1，所述整流桥DB2的输出端依次经电阻R4、电阻R6、电阻R7接地，所述电阻R4与电阻R6的结点分为四路，第一路经电阻R8接地，第二路经电容C3接地，第三路经电容C1接地，第四路与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端分为三路，第一路经电容C10接地，第二路经电容C4接地，第三路与所述单片机U1采样信号输入端连接，所述单片机U1的4脚分为两路，第一路经电阻R20接电源VCC，第二路经电容C5接所述单片机U1的7脚，所述单片机U1的8脚经电容C6接地，所述单片机U1的9脚分为两路，第一路与电源VCC连接，第二路经电容C7与所述单片机U1的8脚连接，所述单片机U1的17脚为驱动信号输出端；
单片机通过采样的电压信号值对应预设的调光曲线得出亮度请求值；
经过延时和平滑处理后，计算出当前需要的DC-DC驱动占空比信号；
将需要的DC-DC驱动占空比信号输出给驱动电路，驱动LED；
单片机对调光器输出电压进行ADC采样；
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根据当前实际亮度值ACT(n)和目标亮度值DST(n)，做分步平滑逼近处理，计算亮度变化量Delta(n)；
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