CN117693094A - 灯具及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种灯具及其控制方法。所述灯具包括:控制装置、恒流装置、光源和续流装置。所述控制装置用于生成使能信号;所述恒流装置连接于所述控制装置,并基于所述使能信号切换状态;所述光源串联于所述恒流装置;所述续流装置并联于所述光源,且连接于所述控制装置,所述续流装置用于基于所述控制装置输出的PWM信号进行状态切换;所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整,其中,当所述续流装置处于开启状态时,所述光源处于熄灭状态;当所述续流装置关闭状态时,所述光源处于发亮状态。
Description
技术领域
本申请涉及灯具调光技术领域,具体涉及一种灯具及其控制方法。
背景技术
在互联网迭代的浪潮中,直播行业崛起并成为一种新兴商业模式和娱乐方式。然而,在五光十色的娱乐直播环境中,我们常常会发现拍摄效果并不尽如人意。这一问题的根源在于现有的调光调色灯具使用的是脉冲宽度调制(PWM),这种调节方式意味着灯具会以肉眼无法察觉的速度快速闪烁。然而,摄像机在一定的曝光频率下能够捕捉到这种快速闪烁,从而导致画面出现闪烁问题。
为了解决这个问题,提高灯具的PWM频率(也称为刷新率)似乎是一个可行的解决方案。然而,现有技术的硬件性能有限,无法支持过高频率的刷新,反而导致肉眼可见的闪烁问题。
如图1所示,现有技术中的灯具中设置了恒流装置,恒流装置中设置有电感(L)。当PWM频率超过10kHz时,通常会引发肉眼可见的闪烁问题。具体来说,如图2所示,灯具中的控制装置在0时刻发出第一个PWM调光信号(图中T1),在PWM调光信号处于高电平状态时,即,图2中ton时间段内,恒流装置中的电感开始充电,经过电感的电流稳定地升至设定的峰值电流,然后电流保持稳定状态。然而,在PWM调光信号处于低电平状态时,即,图2中toff时间段内,电感开始放电,由于PWM频率很高,toff时间非常短(小于0.01毫秒),电感还来不及完全放电,第二个PWM信号(图中T2)就已经到来了。这样的情况会导致电感在经过其的电流处于非零状态下继续充电,从而引发电流的不稳定(图中Tbad时间段)。这样的过程不断重复,在第n个PWM调光信号中同样会出现电流不稳定的情况(图中Tbad时间段)。因此,出现肉眼可见的灯光闪烁问题。换句话说,根据现有技术,如果提高灯具的刷新率,会导致更糟糕的结果,因为不顺滑的调光变化会使灯光在变化过程中出现明显的跳变。
因此,亟需研发一种新型的调光方案。
发明内容
本申请的一优势在于提供了一种灯具及其控制方法,其中,所述灯具的控制方法能够保证调光过程中电流的平稳变化,解决调光过程中出现的闪烁问题。
本申请的另一优势在于提供了一种灯具及其控制方法,其中,所述灯具的控制方法在应用于灯具的调光过程中时能够在保证高刷新率的同时避免闪烁。
本申请的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法,其中,所述灯具的控制方法能够避免前一个第一PWM信号结束后因恒流装置的电感放电不完全导致的电感残留电流流向光源,进而导致余辉、拖影问题。
本申请的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法,其中,所述灯具的控制方法能够实现高精度电流控制和高精度调光混色,进一步,能够使得摄像机拍摄到的灯具的灯光的效果更加逼真和自然。
本申请的又一优势在于提供了一种灯具及其控制方法,其中,所述灯具的控制方法采用低阻节能和低频待机方案,解决了续流待机功耗的问题,从而实现了节能高效的技术效果。
根据本申请的一个方面,提供了一种灯具,其包括:控制装置,所述控制装置用于生成使能信号;恒流装置,所述恒流装置连接于所述控制装置,并基于所述使能信号切换状态;光源,所述光源串联于所述恒流装置;以及续流装置,所述续流装置并联于所述光源,且连接于所述控制装置,所述续流装置用于基于所述控制装置输出的PWM信号进行状态切换;所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整,其中,当所述续流装置处于开启状态时,所述光源处于熄灭状态;当所述续流装置关闭状态时,所述光源处于发亮状态。
在根据本申请所述的灯具的一实施方式中,所述续流装置包括NMOS器件。
在根据本申请所述的灯具的一实施方式中,所述恒流装置包括至少一电感,所述恒流装置的基础拓扑选自BUCK拓扑、BOOST拓扑、BUCK-BOOST拓扑中的一种。
在根据本申请所述的灯具的一实施方式中,所述灯具包括变频装置,所述变频装置连接于所述控制装置和所述恒流装置之间,所述变频装置包括三极管开关、RC充电电路和电压比较器,其中,所述RC充电电路的一端连接于所述光源的非接地端,所述电压比较器连接于所述RC充电电路的非接地端,用于比较负载电压和预设的参考电压,其中,所述负载电压为所述光源两端的电压或者所述续流装置两端的电压;所述三极管开关连接于所述充电电路,用于在其处于导通状态时对所述充电电路进行放电。
在根据本申请所述的灯具的一实施方式中,所述RC充电电路包括充电电容和第一电阻,所述充电电容串联于所述第一电阻;所述第一电阻具有第一电阻连接端和第二电阻连接端,所述充电电容具有第一电容连接端和第二电容连接端,所述第一电阻的第一电阻连接端连接于所述光源的非接地端,所述第一电阻的第二电阻连接端连接于所述充电电容的第一电容连接端,所述充电电容的第二电容连接端接地;所述三极管开关具有栅极、集电极和发射极,所述三极管开关的栅极连接于所述控制装置,所述三极管开关的集电极连接于所述充电电容的所述第一电容连接端,所述三极管开关的发射极接地;所述电压比较器具有正输入端、负输入端和输出端,所述电压比较器的正输入端连接于所述第一电阻的第二电阻连接端,所述电压比较器的负输入端用于获取参考电压,所述电压比较器的输出端连接于所述恒流装置的连接所述控制装置的一端。
在根据本申请所述的灯具的一实施方式中,所述恒流装置包括电流检测模块,所述电流检测模块用于检测流经所述恒流装置的电流。
根据本申请的另一方面,本申请提出了一种灯具的控制方法,其包括:通过控制装置生成使能信号,并通过所述使能信号控制恒流装置开启;通过所述控制装置生成PWM信号;以及基于所述PWM信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换,进而控制光源的状态。
在根据本申请所述的灯具的控制方法的一实施方式中,基于所述PWM信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换,包括:在所述PWM信号处于高电平时控制所述续流装置开启;和在所述PWM信号处于低电平时控制所述续流装置关闭。
在根据本申请所述的灯具的控制方法的一实施方式中,灯具的控制方法,包括:基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电。
在根据本申请所述的灯具的控制方法的一实施方式中,基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电,包括:基于负载电压和预设的参考电压的比较结果为所述负载电压达到所述预设的参考电压,控制所述变频装置的三极管开关导通,使得所述RC充电电路的充电电容放电并停止充电,直到所述恒流装置的电感充电结束;和在所述恒流装置的电感充电结束并开始放电时,控制所述三极管开关关闭,并控制所述恒流装置为所述RC充电电路的充电电容进行充电,直到所述负载电压达到所述预设的参考电压。
通过对随后的描述和附图的理解,本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1图示了现有的灯具的调光部件的示意图。
图2图示了现有调光过程中,PWM调光信号的电压波形和受PWM调光信号控制的光源的电流波形的对应图示意图。
图3图示了根据本申请实施例的灯具的示意框图。
图4图示了根据本申请实施例的灯具的一实施方式中变频装置的示意图。
图5图示了根据本申请实施例的灯具的控制方法的流程示意图。
图6图示了根据本申请实施例的灯具的控制方法进行调光过程中,第一PWM信号的电压波形和流经恒流装置的电感的电流波形的对应图示意图。
图7图示了根据本申请实施例的灯具的控制方法进行调光过程中,第一PWM信号的电压波形、流经恒流装置的电感的电流波形和流经光源的电流波形的对应图示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。“多个”指大于等于两个。
虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件,但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如,第一组件可以被称为第二组件,且同样地,第二组件也可以被称为第一组件,而不脱离本申请构思的教导。在此使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列出的项目的任何和全部组合。
在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的,单数形式意也包括复数形式,除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在,而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。
申请概述:如前所述,现有技术中的灯具中设置了恒流装置,恒流装置中设置有电感(L)。当PWM频率超过10kHz时,通常会引发肉眼可见的闪烁问题。具体来说,如图2所示,灯具中的控制装置在0时刻发出第一个PWM调光信号(图中T1),在PWM调光信号处于高电平状态时,即,图2中ton时间段内,恒流装置中的电感开始充电,经过电感的电流稳定地升至设定的峰值电流,然后电流保持稳定状态。然而,在PWM调光信号处于低电平状态时,即,图2中toff时间段内,电感开始放电,由于PWM频率很高,toff时间非常短(小于0.01毫秒),电感还来不及完全放电,第二个PWM信号(图中T2)就已经到来了。这样的情况会导致电感在经过其的电流处于非零状态下继续充电,从而引发电流的不稳定(图中Tbad时间段)。这样的过程不断重复,在第n个PWM调光信号中同样会出现电流不稳定的情况(图中Tbad时间段)。因此,出现肉眼可见的灯光闪烁问题。换句话说,根据现有技术,如果提高灯具的刷新率,会导致更糟糕的结果,因为不顺滑的调光变化会使灯光在变化过程中出现明显的跳变。
本申请的发明人发现,现有技术中,PWM调光信号的特点和恒流装置的状态切换特点影响了调光效果。具体地,通过PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)调光信号直接控制恒流装置。当PWM调光信号处于高电平状态时,所述恒流装置开启,电流开始上升;当PWM调光信号处于低电平状态时,恒流装置关闭,电流逐渐降至0。通过调节PWM调光信号的高电平和低电平状态的时长比例关系,恒流装置可以实现输出不同的电流。然而,恒流装置开启和关闭的过程需要时间,即,电流从0上升到稳定状态,或者,从稳定状态降为0需要时间,因此,调光过程会存在一定的延迟。
为了避免PWM调光信号的特点和恒流装置的状态切换特点对调光效果的影响。本申请提出,通过PWM信号生成使能信号,通过使能信号控制所述恒流装置的状态切换,即,通过使能信号启用或者禁用所述恒流装置。具体地,在所述灯具开机时,将使能信号开启,使得所述恒流装置处于启用状态,使得光源达到最亮的状态。如果仅通过使能信号控制所述恒流装置的开启和光源发光,还无法实现调光。本申请进一步提出,在光源上并联一个续流装置。当需要调暗光源时,在部分时间内,电流流向所述续流装置,使得光源变暗。为了实现这个功能,将PWM信号接入续流装置。当PWM信号为高电平状态时,续流装置被开启,光源熄灭;而当PWM信号为低电平时,续流装置被关闭,光源发亮。需要注意的是,控制续流装置的PWM信号与原始PWM信号,即,图2所示意的现有技术中的PWM信号为反相关系。
基于此,本申请提出一种灯具,其包括:控制装置、恒流装置、光源和续流装置,所述控制装置用于生成使能信号;所述控制装置还用于向所述续流装置输出PWM信号;所述恒流装置连接于所述控制装置,并基于所述使能信号切换状态;所述光源串联于所述恒流装置;所述续流装置并联于所述光源,且连接于所述控制装置,所述续流装置用于基于所述控制装置输出的PWM信号进行状态切换;所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整,其中,当所述续流装置处于开启状态时,所述光源处于熄灭状态;当所述续流装置关闭状态时,所述光源处于发亮状态。
示意性灯具及其控制方法:如图3至图7所示,根据本申请实施例所述的灯具及其控制方法。具体地,如图3所示,根据本申请实施例所述的灯具包括:控制装置、恒流装置、光源和续流装置。所述控制装置用于接收来自用户的调光参数输入数据,还用于基于所述调光参数输入数据生成使能信号。当所述调光参数输入数据不为0时,使能信号开启;当调光参数输入数据为0时,使能信号关闭。所述使能信号用于启用或者禁止所述恒流装置。所述恒流装置连接于所述控制装置,并基于所述使能信号切换状态;当所述灯源开机时,使能信号开启,所述使能信号控制所述恒流装置处于启用状态。所述恒流装置包括至少一电感,所述恒流装置的基础拓扑选自BUCK拓扑、BOOST拓扑、BUCK-BOOST拓扑中的一种。所述光源串联于所述恒流装置。所述光源可以是LED光源,每路光源可以是1个或多个LED串联或并联或混联。所述续流装置并联于所述光源,且连接于所述控制装置。所述控制装置还用于基于所述调光参数输入数据生成PWM信号。所述续流装置用于基于所述控制装置输出的PWM信号进行状态切换。在所述PWM信号处于高电平时控制所述续流装置开启;在所述PWM信号处于低电平时控制所述续流装置关闭。所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整,当所述续流装置处于开启状态时,所述恒流装置输出的电流流向所述续流装置,所述光源处于熄灭状态;当所述续流装置关闭状态时,所述恒流装置输出的电流流向所述光源,所述光源处于发亮状态。
控制所述续流装置的PWM信号与原始PWM信号,即,图2所示意的现有技术中的PWM信号为反相关系。具体地,基于调光参数输入数据生成PWM信号,本申请中基于调光参数输入数据生成PWM信号的方式与图2所示意的现有技术中基于调光参数输入数据生成PWM信号互为反相关系,本申请中基于调光参数输入数据生成PWM信号的方式与图2所示意的现有技术中基于调光参数输入数据生成PWM信号高低电平状态颠倒。例如,本申请的PWM信号的高电平状态时间段与原始PWM信号的低电平状态的时间段相一致,本申请的PWM信号的低电平状态时间段与所述原始PWM信号的高电平状态的时间段相一致。
值得一提的是,理想状态下,开启所述续流装置时,不能有丝毫电流流向光源;开启所述续流装置时,功耗尽量低;续流装置能够高速响应PWM信号的调节。为此,本申请的续流装置选用的器件是NMOS(n型金属-氧化物-半导体)器件。NMOS是一种基于n型MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)结构的半导体器件。具有以下优点:1、构造简单:NMOS器件仅使用n型沟道和金属作为电极,使其制造工艺相对简单;2、成本低:由于制造工艺简单,制造NMOS器件的成本相对较低;3、通道迁移率高:由于n型沟道的特性,NMOS器件具有较高的电子迁移率,使得电流能够更快地流过器件;4、功耗低:NMOS器件在开关过程中的功耗相对较低,因为电子能够较快地通过n型沟道;5、导通特性理想:NMOS器件在导通状态时,具有较低的导通电阻,能够提供较低的导通压降;6、噪声容限高:NMOS器件在高频应用中具有较高的噪声容限。
在本申请的一些实施方式中,本申请进一步期望,开启续流装置(光源不用发亮)时,降低恒流装置的功耗。本申请使用变频装置来实现这一期望,达到节能目的。
具体地,在本申请的一些实施方式中,所述灯具包括变频装置,所述变频装置连接于所述控制装置和所述恒流装置之间。如图4所示,所述变频装置包括三极管开关、RC充电电路和电压比较器。所述光源的一端连接于所述恒流装置,另一端接地。所述RC充电电路的一端连接于所述光源的非接地端,即,所述光源的连接于所述恒流装置的一端,所述RC充电电路的另一端接地。所述电压比较器连接于所述RC充电电路的非接地端,即所述RC充电电路的连接所述光源的一端,用于比较负载电压和预设的参考电压,其中,所述负载电压为所述光源两端的电压或者所述续流装置两端的电压。所述三极管开关连接于所述充电电路,用于在其处于导通状态时对所述充电电路进行放电。
更具体地,所述RC充电电路包括充电电容和第一电阻,所述充电电容串联于所述第一电阻。所述第一电阻具有第一电阻连接端和第二电阻连接端。所述充电电容具有第一电容连接端和第二电容连接端。所述第一电阻的第一电阻连接端连接于所述光源的非接地端;所述第一电阻的第二电阻连接端连接于所述充电电容的第一电容连接端;所述充电电容的第二电容连接端接地。所述三极管开关具有栅极、集电极和发射极,所述三极管开关的栅极连接于所述控制装置,所述三极管开关的集电极连接于所述充电电容的所述第一电容连接端,所述三极管开关的发射极接地。所述电压比较器具有正输入端、负输入端和输出端,所述电压比较器的正输入端连接于所述第一电阻的第二电阻连接端,所述电压比较器的负输入端用于获取参考电压,所述电压比较器的输出端连接于所述恒流装置的连接所述控制装置的一端。
图6展示了所述第一PWM信号的电压波形和流经恒流装置的电感的电流波形的对应图。是光源与续流装置之间的无缝切换时间点,/>之前是光源负载/>导通时流经恒流装置的电感的波形,/>之后是续流装置负载/>导通时流经恒流装置的电感的电流的波形。恒流装置内置有电流检测模块,所述电流检测模块用于检测流经所述恒流装置的电流。一旦流经恒流装置的电感的充电电流达到设定的最大值(IL-max),恒流装置的电感就会停止充电。恒流装置的电感停止充电后,恒流装置的电感开始放电。通过控制放电时间和/>可以实现光源与续流装置之间的无缝切换和所述恒流装置的频率可变的工作。
放电时间和/>是通过所述变频装置实现的。在所述恒流装置的电感进行放电时,所述恒流装置的负载电压为/>。所述恒流装置的电感通过第一电阻R1对充电电容C1进行充电,使得电压比较器U1的正输入端的电压上升。当电压上升到预设的参考电压时(历经/>和/>的时间),电压比较器U1触发并输出高电平给控制装置(同时输出到恒流装置),所述恒流装置的电感放电结束,标志着所述恒流装置的电感进入下一个充电阶段。在上述电压比较器U1触发时,控制装置输出高电平给三极管开关Q1,让其导通,从而瞬间释放充电电容C1的电荷。此时,控制装置会让三极管开关Q1在电感充电时间内保持导通(通过与恒流装置的通信判断该时间),Q1导通时,将充电电容C1的电压清零,并禁止充电,直到所述恒流装置的电感充电结束(达到最大值IL-max)才会改变状态,然后循环进入放电时间/>和/>的阶段。
相应地,在本申请实施例中,所述控制装置基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电。具体地,基于负载电压和预设的参考电压的比较结果为所述负载电压达到所述预设的参考电压,控制所述变频装置的三极管开关导通,使得所述RC充电电路的充电电容放电并停止充电,直到所述恒流装置的电感充电结束;在所述恒流装置的电感充电结束并开始放电时,控制所述三极管开关关闭,并控制所述恒流装置为所述RC充电电路的充电电容进行充电,直到所述负载电压达到所述预设的参考电压。
在本申请实施例中,所述恒流装置的放电时间:和/>统一用/>表示,计算式为:/>;其中,/>表示负载电压;/>表示参考电压;R1表示第一电阻的阻值;C1表示充电电容的电容值。负载电压等于所述光源两端的电压或者续流装置两端的电压。光源的电压由一颗LED或者多颗串联的LED的正向导通电压/>之和决定。通常每颗LED的正向导通电压为3.2V,一串10颗LED的电压总和为32V。续流装置的电压则由NMOS导通时的电阻决定,通常为毫欧级(例如2mΩ)。当续流电流为5A时,续流电压可以通过计算得出为0.01V。因此,负载电压/>在32V和0.01V之间切换,切换频率相差3200倍。在续流过程中,即,所述恒流装置的输出电流流向所述续流装置,使得所述续流装置处于开启的过程中,/>非常小,因此/>(所述恒流装置的关断时间)较长,频率也较低(频率与时间周期互为倒数关系)。这也意味着续流装置在恒流工作时以很低的开关频率进行充放电,频率越低,恒流装置的开关损耗就越小。
另外,续流装置的功耗也非常小,即使在关灯时,续流装置仍然全力工作,但续流功耗只有5A×0.01V=0.05W,远远小于光源功率5A×32V=160W。
由于续流装置的NMOS导通时的电阻很小,而光源的导通电阻很大,所以当续流装置开启时,电流会选择通过阻值较低的路径流通,光源上将没有任何电流流过,从而实现了LED光源的快速关断、高刷新率,而且没有余晖和拖影等不良效果。
图6中的t1时刻实现了续流的无缝切换,切换点的电流波形非常平滑,因此实现了顺滑的调光效果。而图4中的变频装置则实现了在不同阶段自动调整频率,从而实现了续流时的低功耗。图7中的波形图显示,流经光源的电流非常平滑,没有任何毛刺,因此实现了顺滑的调光效果。
根据所述灯具的工作原理,本申请提出了一种灯具的控制方法,其包括:S110,通过控制装置生成使能信号,并通过所述使能信号控制恒流装置开启;S120,通过所述控制装置生成PWM信号;以及,S130,基于所述PWM信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换,进而控制光源的状态。
在一些实施方式中,灯具的控制方法在步骤S110之前,还包括:通过控制装置接收调光参数输入数据,并基于所述调光参数输入数据生成使能信号。具体地,当所述调光参数输入数据不为0时,使能信号开启;当调光参数输入数据为0时,使能信号关闭。
在一些实施方式中,步骤S130,包括:S131,在所述PWM信号处于高电平时控制所述续流装置开启;和,S132,在所述PWM信号处于低电平时控制所述续流装置关闭。
在一些实施方式中,灯具的控制方法还包括:S140,基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电。
在一些实施方式中,步骤S140,包括:S141,基于负载电压和预设的参考电压的比较结果为所述负载电压达到所述预设的参考电压,控制所述变频装置的三极管开关导通,使得所述RC充电电路的充电电容放电并停止充电,直到所述恒流装置的电感充电结束;和S142,在所述恒流装置的电感充电结束并开始放电时,控制所述三极管开关关闭,并控制所述恒流装置为所述RC充电电路的充电电容进行充电,直到所述负载电压达到所述预设的参考电压。
综上,基于本申请实施例的灯具及其控制方法被阐明。所述灯具通过添加续流装置来使灯具进入待机状态,可以保证启动速度快、过渡平滑,并且电流稳定。这解决了高刷新率灯具在PWM关断时由于放电不彻底而导致电流不稳定和闪烁的问题。这样的改进在高刷新率调光调色灯具上取得了良好效果,满足了直播时代对高刷新率灯具的需求。本发明采用低阻值续流装置,确保在原始PWM关断时电流不会流向光源。这样解决了灯具在原始PWM关断时产生放电过程,导致每个周期的残余电流流向光源从而产生余晖和拖影的问题。这样改进实现了高精度电流控制和高精度调光混色的技术效果,使摄像机拍摄到的灯具效果更加逼真和自然。本申请采用低阻节能和低频待机方案,解决了续流待机功耗的问题,从而实现了节能高效的技术效果。
以上对本申请及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本申请的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本申请创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种灯具,其特征在于,包括:控制装置,所述控制装置用于生成使能信号;恒流装置,所述恒流装置连接于所述控制装置,并基于所述使能信号切换状态;光源,所述光源串联于所述恒流装置;以及续流装置,所述续流装置并联于所述光源,且连接于所述控制装置,所述续流装置用于基于所述控制装置输出的PWM信号进行状态切换;所述光源的状态基于所述续流装置的状态被调整,其中,当所述续流装置处于开启状态时,所述光源处于熄灭状态;当所述续流装置关闭状态时,所述光源处于发亮状态。
2.根据权利要求1所述的灯具,其特征在于,所述续流装置包括NMOS器件。
3.根据权利要求1所述的灯具,其特征在于,所述恒流装置包括至少一电感,所述恒流装置的基础拓扑选自BUCK拓扑、BOOST拓扑、BUCK-BOOST拓扑中的一种。
4.根据权利要求1所述的灯具,其特征在于,所述灯具包括变频装置,所述变频装置连接于所述控制装置和所述恒流装置之间,所述变频装置包括三极管开关、RC充电电路和电压比较器,其中,所述RC充电电路的一端连接于所述光源的非接地端,所述电压比较器连接于所述RC充电电路的非接地端,用于比较负载电压和预设的参考电压,其中,所述负载电压为所述光源两端的电压或者所述续流装置两端的电压;所述三极管开关连接于所述充电电路,用于在其处于导通状态时对所述充电电路进行放电。
5.根据权利要求4所述的灯具,其特征在于,所述RC充电电路包括充电电容和第一电阻,所述充电电容串联于所述第一电阻;所述第一电阻具有第一电阻连接端和第二电阻连接端,所述充电电容具有第一电容连接端和第二电容连接端,所述第一电阻的第一电阻连接端连接于所述光源的非接地端,所述第一电阻的第二电阻连接端连接于所述充电电容的第一电容连接端,所述充电电容的第二电容连接端接地;所述三极管开关具有栅极、集电极和发射极,所述三极管开关的栅极连接于所述控制装置,所述三极管开关的集电极连接于所述充电电容的所述第一电容连接端,所述三极管开关的发射极接地;所述电压比较器具有正输入端、负输入端和输出端,所述电压比较器的正输入端连接于所述第一电阻的第二电阻连接端,所述电压比较器的负输入端用于获取参考电压,所述电压比较器的输出端连接于所述恒流装置的连接所述控制装置的一端。
6.根据权利要求5所述的灯具,其特征在于,所述恒流装置包括电流检测模块,所述电流检测模块用于检测流经所述恒流装置的电流。
7.一种灯具的控制方法,用于控制如权利要求1至6中任一所述的灯具,其特征在于,包括:通过控制装置生成使能信号,并通过所述使能信号控制恒流装置开启;通过所述控制装置生成PWM信号;以及基于所述PWM信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换,进而控制光源的状态。
8.根据权利要求7所述的灯具的控制方法,其特征在于,基于所述PWM信号控制所述续流装置在开启状态和关闭状态之间切换,包括:在所述PWM信号处于高电平时控制所述续流装置开启;和在所述PWM信号处于低电平时控制所述续流装置关闭。
9.根据权利要求8所述的灯具的控制方法,其特征在于,灯具的控制方法,包括:基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电。
10.根据权利要求9所述的灯具的控制方法,其特征在于,基于负载电压和预设的参考电压的比较结果控制变频装置的三极管开关的状态和RC充电电路的充放电,包括:基于负载电压和预设的参考电压的比较结果为所述负载电压达到所述预设的参考电压,控制所述变频装置的三极管开关导通,使得所述RC充电电路的充电电容放电并停止充电,直到所述恒流装置的电感充电结束;和在所述恒流装置的电感充电结束并开始放电时,控制所述三极管开关关闭,并控制所述恒流装置为所述RC充电电路的充电电容进行充电,直到所述负载电压达到所述预设的参考电压。
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