CN113966025B - 一种调光方法、调光控制器及调光控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种调光方法、调光控制器及调光控制系统，所述调光控制系统包括调光控制器和光源模块，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接所述光源模块；所述方法包括：响应于调光控制指令，通过所述前级信号处理电路产生第一直流方波信号；通过所述后级信号解码电路对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号；从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能。

Description

一种调光方法、调光控制器及调光控制系统

技术领域

本申请涉及照明装置技术领域，尤其涉及一种调光方法、调光控制器及调光控制系统。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，依靠其独特的高亮度、高强度、长寿命、可拼接使用、方便灵活等优点，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示，应用相当广泛。

目前对LED调光控制的功能，多数产品中的接线方式比较复杂，材料成本较高。

发明内容

本申请提供了一种调光方法、调光控制器及调光控制系统。

具体的，本申请提供了一种调光方法，应用于调光控制系统，所述调光控制系统包括调光控制器和光源模块，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接所述光源模块；所述方法包括：

响应于调光控制指令，通过所述前级信号处理电路产生第一直流方波信号；

通过所述后级信号解码电路对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号；

从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能。

另一方面，本申请提供了一种调光控制器，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接光源模块；

所述前级信号处理电路用于，响应于调光控制指令，产生第一直流方波信号；

所述后级信号解码电路用于，对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号，输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能。

另一方面，本申请提供了一种调光控制系统，所述调光控制系统包括如上述方面所述的一种调光控制器。

本申请实施例中的调光方法，应用于调光控制系统，所述调光控制系统包括调光控制器和光源模块，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接所述光源模块；可以响应于调光控制指令，通过所述前级信号处理电路产生第一直流方波信号，通过所述后级信号解码电路对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号，从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能，可以对光源进行调光控制，接线简单，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种调光方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种前级信号处理电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种后级信号解码电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种调光控制系统的结构示意图

图5为本申请实施例提供的另一种前级信号处理电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种后级信号解码电路的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光源模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种调光方法的流程示意图，该调光方法应用于调光控制系统，其中，调光控制系统可包括调光控制器和光源模块，该调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，该前级信号处理电路与该后级信号解码电路单线传输，调光控制器的输出端连接光源模块，可以通过调光控制器控制光源模块实现调光。

如图1所示，该方法包括：

101、响应于调光控制指令，通过上述前级信号处理电路产生第一直流方波信号；

102、通过上述后级信号解码电路对上述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号；

103、从上述调光控制器的输出端输出上述控制信号，以控制上述光源模块实现上述调光控制指令的调光功能。

本申请实施例中，前级信号处理电路和后级信号解码电路之间可以采用单线连接，单线传输信号抗干扰能力强，可以通过直流方波信号实现相关调光功能。

上述调光控制指令即请求进行调光的控制指令，在一种实施方式中，调光控制指令可以是预设格式的命令，具体可以是接收到调光请求后，提取请求中的参数(如调光值)，按约定的通信协议生成控制指令并下发，比如上述控制指令可以为十六进制命令串，本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例中调光控制器可以解析上述控制指令，即通过前级信号处理电路可以将上述调光值转换成二进制数据，并转换成高低电平输出，进而生成上述第一直流方波信号。

具体的，可以参见图2所示的一种前级信号处理电路的结构示意图，其中前级信号处理电路200，包括依次电连接的第一电源模块210、第一供电降压模块220和前级信号处理模块230，所述第一电源模块210用于对所述前级信号处理电路200供电，所述第一供电降压模块220用于对所述第一电源模块210输出的电压进行降压处理。

上述步骤101可包括：响应于上述调光控制指令，通过前级信号处理模块230输出所述第一直流方波信号。

在一种可选的实施方式中，所述前级信号处理模块230包括第一处理器231和第一晶体管232，所述第一处理器231的输出端可以与所述第一晶体管232的栅极电连接；上述步骤101包括：

响应于上述调光控制指令，通过第一处理器231输出电平信号，即0或1高低电平，控制第一晶体管232放大后输出上述第一直流方波信号。

在一种可选的实施方式中，可以参见图3所示的一种后级信号解码电路的结构示意图，后级信号解码电路300包括第二电源模块310、第二供电降压模块320和第二处理器330，其中：

上述第二电源模块310的输出端与上述第二供电降压模块320的输入端电连接，上述第二供电降压模块320的输出端与上述第二处理器330的供电端电连接，上述第二处理器330的输入端与上述前级信号处理电路(比如上述前级信号处理电路200)的输出端电连接，上述第二处理器330的输出端为调光控制器的输出端，上述第二电源模块310用于对上述后级信号解码电路300供电，上述第二供电降压模块320用于对上述第二电源模块310输出的电压进行降压处理；

上述步骤102包括：

通过上述第二处理器330对上述第一直流方波信号进行解码处理，获得上述控制信号。

在一种可选的实施方式中，上述后级信号解码电路300还包括信号降压模块340，上述信号降压模块340的输入端可与上述前级信号处理电路200的输出端电连接，上述信号降压模块340的输出端与上述第二处理器330的输入端电连接；

上述方法还包括：

通过上述信号降压模块340对上述前级信号处理模块输出上述第一直流方波信号进行降压处理。通过降压处理可以使直流方波信号满足第二处理器330需要的电压，使电路稳定工作。

可选的，上述第二供电降压模块320可以与前级信号处理电路中的第一供电降压模块相同或者不同，其作用均是对电源模块的输出进行降压处理，以符合后续电路输入需求。

在一种实施方式中，本申请实施例中的第一供电降压模块220可包括第一降压芯片、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，其中：

上述第一降压芯片的输入端接入正极电压，并且与上述第一电容和上述第二电容的一端电连接，上述第一降压芯片的输出端与上述第一处理器的第二端口电连接，并且与上述第三电容和上述第四电容的一端电连接，上述第一电容和上述第二电容的另一端、上述第三电容和上述第四电容的另一端、上述第一处理器的第一端口与上述第一降压芯片的接地端电连接且均接地。

可选的，上述第一电容和第三电容可以为有极性电容。

本申请实施例中的供电降压模块的具体电路结构可以参见后续实施例中的附图。在一种可选的实施方式中，供电降压模块中可以根据需要选择降压芯片，以及对应的电路结构，本申请实施例对此不做限制。

在一种可选的实施方式中，上述光源模块包括恒流驱动电路和发光二极管，上述恒流驱动电路的输入端与上述后级信号解码电路的输出端电连接，上述恒流驱动电路的输出端与上述发光二极管的输入端电连接；

上述步骤103可包括：

从上述调光控制器的输出端输出上述控制信号，以使上述恒流驱动模块根据上述控制信号调整输出电流，以控制上述发光二极管的亮度。

恒流驱动电路输出的电流是恒定的，而输出的直流电压却随着负载阻值的大小不同在一定范围内变化，负载阻值小，输出电压就低，负载阻值越大，输出电压也就越高。相比采用恒压源供多个恒流源，每个恒流源再单独给每路LED供电，本申请实施例中通过恒流驱动电路可以仅使用单线输出驱动LED，LED可串联或并联运行，成本更低，性能更好。

目前多数照明产品内采用双线或者多线传输，导致接线繁琐、安装困难，同时增加人工以及材料成本，本申请实施例中的单线调光方式，可以实现远距离传输，同时降低人工以及材料成本。

为保证数据的准确性和降低数据的误码率，前级信号处理电路作为数据发送端，在数据总线空闲的时候连续发送数据信号，后级信号解码电路作为接收端收到数据信号不断矫正，最终得到正确的数字信号，实现相关功能。

可以参见图4，图4为本申请实施例提供的一种调光控制系统的结构示意图，如图4所示，该调光控制系统400包括第一电源模块411、第一供电降压模块412、前级信号处理模块413，信号降压模块420、第二电源模块431、第二供电降压模块432、后级信号解码模块433(即可以是前述第二处理器)、恒流驱动模块441和LED光源442；其中箭头标注了电路中的主要信号流向，每个模块的功能可以参考前述实施例中的具体描述，此处不再赘述。

进一步地，可以参见图5所示的一种前级信号处理电路的结构示意图，如图5所示，前级信号处理电路包括：电源模块J1、供电降压模块51和前级信号处理模块52，前级信号处理模块52包括芯片U2(第一处理器)和晶体管Q1；电源模块J1的端口1接入正极电压VCC，端口2接入电压V0+，端口3接地(AGND)；

供电降压模块51中包括降压芯片U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4，其中：

降压芯片U1的输入端VIN接入正极电压VCC，并且与上述第一电容C1和上述第二电容C2的一端电连接(连接点3)；

降压芯片U1的输出端Vout与处理芯片U2的第二端口8电连接，并且与上述第三电容C3和上述第四电容C4的一端电连接(连接点1)；

上述第一电容C1和上述第二电容C2的另一端、上述第三电容C3和上述第四电容C4的另一端、上述处理芯片U2的第一端口1与上述降压芯片U1的接地端GND电连接且均接地(AGND)。其中，第一电容C1和第四电容C4为有极性电容；

可选的，在降压芯片U1与正极电压VCC之间还设置二极管D1以控制电流，保护电路。

处理芯片U2的输出端6与晶体管Q1的栅极和电阻R2的一端电连接，上述电阻R2的另一端与晶体管Q1的源极电连接且均接地(AGND)，晶体管Q1的漏极接入正极电压VCC，并且在晶体管Q1的漏极与正极电压VCC之间设置电阻R1。

另一方面，可以参见图6所示的一种后级信号解码电路的结构示意图，如图6所示，后级信号解码电路包括与图5所示实施例中前级信号处理电路相同的电源模块J2和供电降压模块62，区别点在于：

电源模块J2的端口1接入负极电压VIN，端口2接入电压V0+，端口3连接电阻R4和电容C9的一端，并且均接地(GND)；电阻R4的另一端与电阻R3的一端、电容C9的另一端以及解码芯片U4的端口4电连接，电阻R3的另一端接入电压V0+。

供电降压模块62所涉及到的降压芯片U3、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，及其涉及到的连接关系与图5中相同，此处不再赘述。

解码芯片U4的输出端为端口6，输出解码后的信号PWM0。

进一步地，可以参考图7，图7为本申请实施例提供的一种光源模块的结构示意图，如图7所示，光源模块包括恒流驱动电路和LED光源J3(发光二极管)，恒流驱动电路中包括恒流芯片U5，在本申请实施例中恒流芯片U5的端口5为恒流驱动电路的输入端，与后级信号解码电路的输出端电连接，可选的，可以在恒流芯片U5的端口5串联一个电阻R6，再与后级信号解码电路的输出端电连接；

恒流芯片U5的端口2与电阻R5的一端、电容C11的一端电连接，恒流芯片U5的端口3和端口4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11的一端电连接，电容C11、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容E10的负极一端电连接并接地(GND)；

恒流芯片U5的端口5和端口6连接，并且端口5与电感L1的一端电连接，电感L1的另一端接入LED光源J3输入端的端口2，端口6与二极管D3的正极电连接，LED光源J3输入端的端口1与二极管D3的负极、电容E10的正极一端和电阻R5的另一端电连接并接入电压VIN；

恒流芯片U5的端口7和端口8接地(GND)。

基于上述实施例的描述，本申请实施例还提供一种调光控制器，可以包括如图5所示实施例中的一种前级信号处理电路和/或图6所示实施例中的一种后级信号解码电路，此处不做限制。

基于上述实施例的描述，本申请实施例还提供一种调光控制系统，包括上述任意一种方式实现的调光控制器。可选的，该调光控制系统还可以包括如图7所示实施例中的一种光源模块(或光源模块中的恒流驱动电路)中的部分或全部电路模块，此处不做限制。

基于上述装置实施例的描述，本申请实施例中还提供了一种灯具，可以包括如上述任意一种方式实现的调光控制器或调光控制系统，此处不再赘述。

本申请实施例中可以根据需要选择上述电路中的处理器或芯片，比如根据需要选择降压芯片U1、处理芯片U2、降压芯片U3、解码芯片U4和恒流芯片U5的芯片类型或型号，并适应性地调整其端口的连接方式，以实现本申请实施例中的方法，本申请实施例对此不做限制。

在具体应用中，可以使用编程处理器先对硬件所用管脚以及数据初始化设置，然后进入数据检测模式，检测是否有数据信号发送过来，编程处理器接收到数据后，进行判断数据信号并处理数据信号，准确接收到数据信号后才进行下一步工作，否则重新接收数据再进行判断，这样可以提高数据准确率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种调光方法，其特征在于，应用于调光控制系统，所述调光控制系统包括调光控制器和光源模块，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接所述光源模块；所述前级信号处理电路包括依次电连接的第一电源模块、第一供电降压模块和前级信号处理模块，所述第一电源模块用于对所述前级信号处理电路供电，所述第一供电降压模块用于对所述第一电源模块输出的电压进行降压处理；所述前级信号处理模块包括第一处理器和第一晶体管，所述第一处理器的输出端与所述第一晶体管电连接；

所述方法包括：

响应于调光控制指令，通过所述前级信号处理电路产生第一直流方波信号，包括：响应于所述调光控制指令，通过所述第一处理器输出电平信号以控制所述第一晶体管放大后输出所述第一直流方波信号；

通过所述后级信号解码电路对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号；

从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能；

所述第一供电降压模块包括第一降压芯片、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，其中：所述第一降压芯片的输入端接入正极电压，并且与所述第一电容和所述第二电容的一端电连接，所述第一降压芯片的输出端与所述第一处理器的第二端口电连接，并且与所述第三电容和所述第四电容的一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的另一端、所述第三电容和所述第四电容的另一端、所述第一处理器的第一端口与所述第一降压芯片的接地端电连接且均接地。

2.根据权利要求1所述的调光方法，其特征在于，所述后级信号解码电路包括第二电源模块、第二供电降压模块和第二处理器，其中：

所述第二电源模块的输出端与所述第二供电降压模块的输入端电连接，所述第二供电降压模块的输出端与所述第二处理器的供电端电连接，所述第二处理器的输入端与所述前级信号处理电路的输出端电连接，所述第二处理器的输出端为所述调光控制器的输出端，所述第二电源模块用于对所述后级信号解码电路供电，所述第二供电降压模块用于对所述第二电源模块输出的电压进行降压处理；

所述通过所述后级信号解码电路对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号，包括：

通过所述第二处理器对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的调光方法，其特征在于，所述后级信号解码电路还包括信号降压模块，所述信号降压模块的输入端与所述前级信号处理电路的输出端电连接，所述信号降压模块的输出端与所述第二处理器的输入端电连接；

所述方法还包括：

通过所述信号降压模块对所述前级信号处理模块输出所述第一直流方波信号进行降压处理。

4.根据权利要求1所述的调光方法，其特征在于，所述光源模块包括恒流驱动电路和发光二极管，所述恒流驱动电路的输入端与所述后级信号解码电路的输出端电连接，所述恒流驱动电路的输出端与所述发光二极管的输入端电连接；

所述从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能，包括：

从所述调光控制器的输出端输出所述控制信号，以使所述恒流驱动模块根据所述控制信号调整输出电流，以控制所述发光二极管的亮度。

5.一种调光控制器，其特征在于，所述调光控制器包括前级信号处理电路和后级信号解码电路，所述前级信号处理电路与所述后级信号解码电路单线传输，所述调光控制器的输出端连接光源模块；所述前级信号处理电路包括依次电连接的第一电源模块、第一供电降压模块和前级信号处理模块，所述第一电源模块用于对所述前级信号处理电路供电，所述第一供电降压模块用于对所述第一电源模块输出的电压进行降压处理；所述前级信号处理模块包括第一处理器和第一晶体管，所述第一处理器的输出端与所述第一晶体管电连接；

所述前级信号处理电路用于，响应于调光控制指令，产生第一直流方波信号；所述前级信号处理电路具体用于，响应于所述调光控制指令，通过所述第一处理器输出电平信号以控制所述第一晶体管放大后输出所述第一直流方波信号；

所述后级信号解码电路用于，对所述第一直流方波信号进行解码处理，获得控制信号，输出所述控制信号，以控制所述光源模块实现所述调光控制指令的调光功能；

所述第一供电降压模块包括第一降压芯片、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，其中：所述第一降压芯片的输入端接入正极电压，并且与所述第一电容和所述第二电容的一端电连接，所述第一降压芯片的输出端与所述第一处理器的第二端口电连接，并且与所述第三电容和所述第四电容的一端电连接，所述第一电容和所述第二电容的另一端、所述第三电容和所述第四电容的另一端、所述第一处理器的第一端口与所述第一降压芯片的接地端电连接且均接地。

6.一种调光控制系统，其特征在于，所述调光控制系统包括如权利要求5所述的一种调光控制器。

7.根据权利要求6所述的一种调光控制系统，其特征在于，所述调光控制系统还包括光源模块，所述光源模块包括恒流驱动电路和发光二极管，所述恒流驱动电路的输入端与所述后级信号解码电路的输出端电连接，所述恒流驱动电路的输出端与所述发光二极管的输入端电连接；

所述恒流驱动模块用于，根据所述控制信号调整输出电流，以控制所述发光二极管的亮度。

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