TWI706691B - 用於可控矽調光的ｌｅｄ照明系統的控制系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了用於可控矽調光的LED(發光二極體，Light-emitting diode)照明系統的控制系統和方法。該控制系統包括恒流單元、泄放單元和泄放控制單元，其中：恒流單元的一端與LED照明系統中的LED相耦接，另一端與泄放控制單元相耦接；泄放控制單元的一端與恒流單元相耦接，另一端與泄放單元相耦接，並且泄放控制單元接收來自恒流單元的LED輸出電流感測信號，並基於LED輸出電流感測信號生成控制信號；並且泄放單元的一端與泄放控制單元相耦接，另一端與LED照明系統中的母線電壓相耦接，其中泄放單元包括泄放電流生成子單元和泄放電流控制子單元，泄放電流控制子單元用於回應於來自泄放控制單元的控制信號、控制泄放單元中的泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。

Description

用於可控矽調光的LED照明系統的控制系統和方法
本發明總體上涉及發光二極體(Light-emitting diode,LED)照明領域，更具體地涉及用於可控矽調光的LED照明系統的控制系統和方法。
隨著LED照明市場的興起，眾多LED製造廠商紛紛將LED照明產品放在了市場開發的重要位置。LED照明產品需要借助調光技術來為消費者提供獨特的視覺體驗。
由於可控矽調光器(例如交流三極管(TRIodes AC switch,TRIAC))已經被廣泛用於白熾燈等傳統照明系統中，符合消費者的使用習慣從而容易被消費者使用，所以也越來越多地被用在LED照明系統中。
由於歷史原因，可控矽調光器的設計主要是針對白熾燈的，白熾燈的純阻性負載和光效較低的特點正好滿足了可控矽調光器對於維持電流的需求，因此可控矽調光器在白熾燈負載情況下能夠很好地實現調光應用。但是，可控矽調光器在與光效更高的LED搭配時，由於相同光效情況下LED所需的輸入功率更小，反而難以滿足可控矽調光器對於維持電流的需求。因此，LED照明系統中常常採用泄放單元來補償可控矽調光器對於維持電流的需求。
第1圖示出了典型的可控矽調光的LED照明系統的示意圖，其控制部分主要由恒流單元110、泄放單元120和泄放控制單元130組成。第1圖中給出了恒流單元110的一種具體實現電路，恒流單元110的功能是控制LED輸出電流ILED的恒定輸出，該電路由放大器A1、電流調整管M1，感測電阻R1組成。輸出LED電流ILED由放大器A1的輸入參 考電壓Vref0和輸出電流感應電阻R1的電阻值確定，即ILED=Vref0/R1。第1圖中給出了泄放單元120的一種具體實現電路，該電路由放大器A2、電流調整管M2，泄放電阻R2和開關SW1組成。泄放電流Ibleed由放大器A2的輸入參考電壓Vref1和泄放電阻R2的電阻值確定，即Ibleed=Vref1/R2。泄放控制單元130的功能是偵測恒流單元110中的LED輸出電流ILED的變化。當LED輸出電流ILED較高時關斷泄放單元120的泄放電流，如控制泄放單元120中的開關SW1閉合以使電流調整管M2的閘極接地。當LED輸出電流ILED較低時使泄放單元120基於放大器A2的正極輸入端的參考電壓Vref1生成泄放電流，從而使可控矽調光器能正常工作。
第2圖示出了如第1圖所示的典型的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖。系統正常工作時，由於可控矽調光器的斬波作用，在可控矽調光器處於關斷週期時(如t0~t1時段)，母線電壓VIN處於低位準(接近0V)，恒流單元110沒有輸出電流，此時需要控制開關SW1斷開，使得在泄放單元120中可以生成泄放電流。從t1開始，可控矽調光器進入導通時段(如t1~t3時段)。在t1~t2時段，母線電壓VIN足夠高，恒流單元110可以輸出設定的電流，所以控制開關SW1閉合，使得泄放電流被關斷。而在t2~t3時段，母線電壓VIN變得較低，無法使恒流單元110輸出設定的電流，則控制開關SW1斷開，以生成泄放電流，該泄放電流會隨著母線電壓VIN的降低而減小。在t3~t4時段，可控矽調光器再次進入關斷週期，恒流單元110中沒有輸出電流，需要再次控制開關SW1斷開以生成泄放電流。
由於系統中的母線電壓輸入線路中存在寄生電感，這種傳統的泄放電流控制方式會導致在泄放電流關斷瞬間在母線電壓輸入線路上產生較大的電流變化，從而使母線電壓VIN發生振盪。這會導致可控矽調光器的導通狀態不穩定，引起可控矽調光器的導通角度的變化，對應的LED輸出電流無法穩定而造成LED閃爍。
鑒於以上所述的問題，本發明提供了一種用於可控矽調 光LED照明系統的控制系統和方法。
根據本發明的一方面，提供了一種用於可控矽調光的LED照明系統的控制系統，包括恒流單元，泄放單元和泄放控制單元，其中：恒流單元的一端與LED照明系統中的LED相耦接，另一端與泄放控制單元相耦接；泄放控制單元的一端與恒流單元相耦接，另一端與泄放單元相耦接，並且泄放控制單元接收來自恒流單元的LED輸出電流感測信號，並基於LED輸出電流感測信號生成用於控制泄放單元的泄放電流的生成或關斷的控制信號；並且泄放單元的一端與泄放控制單元相耦接，另一端與LED照明系統中的母線電壓相耦接，其中泄放單元包括泄放電流生成子單元和泄放電流控制子單元，泄放電流控制子單元用於回應於來自泄放控制單元的控制信號、控制泄放單元中的泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。
根據本發明的另一方面，提供了一種用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法，該可控矽調光的LED照明系統包括控制系統，該控制系統包括恒流單元、泄放單元和泄放控制單元。該控制方法包括：由泄放控制單元基於可控矽調光的LED照明系統中的母線電壓感測信號來判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值；當確定工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於預設導通角度閾值時，由泄放控制單元基於LED輸出電流感測信號生成控制信號並輸出到泄放單元；當確定工頻週期內的可控矽導通角度小於預設導通角度閾值時，由泄放控制單元基於母線電壓感測信號生成控制信號並輸出到泄放單元；以及由泄放單元回應於來自泄放控制單元的控制信號來控制泄放電流的生成或關斷，使得泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。
根據本發明的又一方面，提供了可控矽調光的LED照明系統，包括可控矽調光器、整流器、LED以及上述根據本發明的一方面的控制系統，其中當LED照明系統被加電時，LED照明系統的輸入電壓經過可控矽調光器切相並且經過整流器整流後生成耦接到LED上的母線電壓。
根據本發明的實施例，通過控制泄放電流在關斷時在一 段預定時段內被緩慢關斷，可以減少母線電壓線路上的電流突變，避免泄放電流關斷瞬間母線電壓的振盪，穩定可控矽調光器的工作狀態，使LED的輸出電流更穩定，避免造成LED閃爍。
A1、A2、A3、A4‧‧‧放大器
BD1‧‧‧整流器
C1‧‧‧控制電容
CLK‧‧‧時鐘信號
Ctr1、Ctr2‧‧‧控制信號
Ibleed‧‧‧泄放電流
ILED‧‧‧LED輸出電流
K1‧‧‧選通開關
M1、M2‧‧‧電流調整管
R1‧‧‧輸出電流感應電阻
R4、R5‧‧‧電阻
SW1、SW2‧‧‧開關
td、td2‧‧‧延遲時段
Toff‧‧‧持續時間
Vth‧‧‧閾值電壓
VAC‧‧‧市電
VIN‧‧‧母線電壓
Vsense‧‧‧電流感測信號
Vp‧‧‧正極輸入電壓
Vref0、Vref1、Vref2‧‧‧參考電壓
Vls‧‧‧母線電壓感測信號
R2‧‧‧泄放電阻
R3‧‧‧控制電阻
Vth1‧‧‧第一閾值電壓信號
110、310、610、910、1210‧‧‧恒流單元
120、320、620、920、1220‧‧‧泄放單元
130、330、630、930、1230‧‧‧泄放控制單元
940、1240‧‧‧母線電壓感測單元
1400、1500‧‧‧控制方法
1410~1440、1510~1550‧‧‧步驟
3210、6210、9210、12210‧‧‧泄放電流生成子單元
3220、6220、9220、12220‧‧‧泄放電流控制子單元
3310、6310‧‧‧比較器
3320、6320、6330、9350‧‧‧延遲器
9310、12310‧‧‧第一比較器
9320、12320‧‧‧第二比較器
9330、12330‧‧‧母線電壓低位準計時子單元
9340、12340‧‧‧角度感測子單元
12350‧‧‧第一延遲器
12360‧‧‧第二延遲器
從下面結合圖式對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明，其中：第1圖示出了典型的可控矽調光的LED照明系統的示意圖；第2圖示出了如第1圖所示的典型的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖；第3圖示出了根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖；第4圖示出了如第3圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元的示例性電路示意圖；第5圖示出了如第3圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖；第6圖示出了根據本發明的另一實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖；第7圖示出了如第6圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元的示例性電路示意圖；第8圖示出了如第6圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖；第9圖示出了根據本發明的又一實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖；第10圖示出了如第9圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元的示例性電路示意圖；第11圖示出了如第9圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖； 第12圖示出了根據本發明的另一實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖；第13圖示出了如第12圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元的示例性電路示意圖；第14圖示出了根據本發明的實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法的示意性流程圖；以及第15圖示出了根據本發明的另一實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法的示意性流程圖。
下面將詳細描述本發明的各個方面的特徵和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對於本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明絕不限於下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和演算法的任何修改、替換和改進。在圖式和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以便避免對本發明造成不必要的模糊。
第3圖示出了根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖。如第3圖所示，該可控矽調光的LED照明系統包括可控矽調光器TRIAC(TRIodes AC switch)、整流器BD1、LED和控制系統。當該LED照明系統被加電以後，市電VAC作為該LED照明系統的輸入電壓經過可控矽調光器TRIAC切相並經過整流器BD1整流後生成母線電壓VIN。該可控矽調光的LED照明系統中的控制系統主要由恒流單元310、泄放單元320和泄放控制單元330組成。恒流單元310的一端與LED照明系統中的LED相耦接，另一端與泄放控制單元330相耦接。泄放控制單元330的一端與恒流單元310相耦接，另一端與泄放單元320相耦接。泄放單元320的一端與泄放控制單元330相耦接，另一端與LED照明系統中的母線電壓VIN相耦接。
泄放控制單元330的功能是偵測恒流單元310中的LED輸出電流ILED的變化，然後基於LED輸出電流ILED的變化來控制泄放單元320中的泄放電流的生成或關斷。如第3圖所示，泄放控制單元330接收來自恒流單元310的LED輸出電流感測信號Vsense，並基於該感測信號生成用於控制泄放單元320的泄放電流的生成或關斷的控制信號。例如，當偵測到LED輸出電流ILED高於預設閾值時，泄放控制單元330向泄放單元320發出控制信號以控制關斷泄放電流，而當偵測到LED輸出電流ILED較低時，泄放控制單元330向泄放單元320發出控制信號以控制生成泄放電流。
泄放單元320用於回應於來自泄放控制單元330的控制信號來生成或關斷泄放電流，以使可控矽調光的LED照明系統能夠正常工作。第3圖中給出了泄放單元320的一種具體實現電路。如第3圖所示，泄放單元320包括泄放電流生成子單元3210和泄放電流控制子單元3220，其中泄放電流生成子單元3210由放大器A2、電流調整管M2和泄放電阻R2組成，泄放電流控制子單元3220由放大器A3、開關SW1、控制電阻R3和控制電容C1組成。
泄放電流Ibleed由放大器A2的正極輸入電壓Vp和泄放電阻R2的電阻值確定，即Ibleed=Vp/R2。而放大器A2的正極輸入電壓Vp受開關SW1的控制在放大器A3的參考電壓Vref1和0V位準之間變化。如上所述，泄放控制單元330的功能是偵測恒流單元310中的LED輸出電流ILED的變化，然後基於LED輸出電流ILED的變化來控制泄放單元320中的泄放電流Ibleed的生成或關斷。
例如，在第3圖所示的泄放單元320中，當恒流單元310中的LED輸出電流ILED高於預設閾值時，來自泄放控制單元330的控制信號Ctr1控制開關SW1，使得泄放電流生成子單元3210的輸入電壓端(即放大器A2的正極輸入電壓端)通過控制電阻R3耦接到地GND(接地腳，Ground)，從而關斷泄放電流Ibleed。在該實施例中，由於設置了由控制電阻R3和控制電容C1組成的(Resistance-Capacitance Circuits,RC)濾波電 路，放大器A2的正極輸入電壓Vp從Vref1變化到0V的過程呈緩慢變化，對應的泄放電流Ibleed也緩慢減小。換言之，利用如第3圖所示的泄放單元320，泄放電流在關斷時是在一段預定時段內被緩慢關斷的，該預定時段的時長取決於控制電阻R3的電阻值和控制電容C1的電容值。
另一方面，當恒流單元310中的LED輸出電流ILED較低時，控制信號Ctr1控制開關SW1，使得泄放電流生成子單元3210的輸入電壓端(即放大器A2的正極輸入電壓端)與放大器A3的輸出端相耦接，使得泄放電流生成子單元3210可以基於參考電壓Vref1來生成泄放電流Ibleed，使可控矽調光器能正常工作。
第4圖示出了如第3圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元330的示意電路圖。如第4圖所示，泄放控制單元330包括比較器3310和延遲器3320。比較器3310的一個輸入端與LED輸出電流感測信號Vsense耦接，另一輸入端與閾值電壓Vth耦接，以將LED輸出電流感測信號Vsense與閾值電壓Vth進行比較(注意，閾值電壓Vth需小於恒流單元310中的參考電壓Vref0)，輸出比較結果信號，然後該比較結果信號經延遲器3320延遲預定的延遲時段之後作為控制信號Ctr1被輸出到泄放單元320以控制泄放電流的生成或關斷。
具體而言，泄放控制單元330通過偵測恒流單元310中的輸出電流感應電阻R1上的LED輸出電流感測電壓Vsense來判斷LED輸出電流的大小。當LED輸出電流感測電壓Vsense大於閾值電壓Vth時，判斷恒流單元310中的LED輸出電流ILED高於維持電流，比較器3310輸出相應的比較結果信號，該比較結果信號經過延遲器3320延遲後被輸出作為控制信號Ctr1來控制泄放單元320關斷泄放電流。反之，當LED輸出電流感測電壓Vsense小於閾值電壓Vth時，判斷恒流單元310中的LED輸出電流ILED較低，比較器3310輸出相應的比較結果信號，該比較結果信號經過延遲器3320延遲後被輸出作為控制信號Ctr1來控制泄放單元320生成泄放電流。
第5圖示出了如第3圖所示的可控矽調光的LED照明系 統的控制方式的示意性時序圖。系統正常工作時，由於可控矽調光器的斬波作用，在可控矽調光器處於關斷週期時(如t0~t1時段)，母線電壓VIN處於低位準(接近0V)，恒流單元310沒有輸出電流，此時控制開關SW1使得泄放電流生成子單元3210的輸入電壓端耦接到放大器A3的輸出端，使得在泄放單元320中可以基於參考電壓Vref1生成泄放電流。從t1開始，可控矽調光器進入導通時段(如t1~t5時段)。在t1~t2時段中，在判斷母線電壓VIN足夠高並且恒流單元310可以輸出設定的電流後，再經過延遲時段td，在t2處開始關斷泄放電流。在t2~t4時段中，泄放電流被控制進入關斷狀態，其中在t2~t3時段中，在如第3圖中所示的控制電阻R3和控制電容C1的組成的RC濾波電路的作用下，泄放電流從預設值緩慢關斷到0。然後，在t4~t5時段中，母線電壓VIN較低，無法使恒流單元310輸出設定的電流，則泄放單元320又被控制以生成泄放電流。在t5~t6時段中，可控矽調光器工作在關斷週期中，恒流單元310中沒有輸出電流，在t6處再次控制開關SW1，使得泄放電流生成子單元3210的輸入電壓端耦接到放大器A3的輸出端以生成泄放電流。
如第3圖和第4圖中所示，根據本發明的實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的控制系統，一方面通過增加RC濾波電路來控制系統泄放電流的關斷速度，使得泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷，另一方面通過在泄放控制單元中增加延遲器來延遲泄放電流的關斷，進而穩定可控矽調光器的導通狀態。因而，可以減少母線電壓線路上的電流突變，避免泄放電流關斷瞬間母線電壓的振盪，穩定可控矽調光器的工作狀態，使LED的輸出電流更穩定，避免造成LED閃爍。
基於通過使泄放電流被緩慢關斷來穩定LED輸出電流的上述基本構思，第6圖示出了根據本發明的另一實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的示意圖。該LED照明系統的控制系統被進行了如下優化：通過在泄放單元的泄放電流控制子單元中增加多級控制機制來使泄放電流在關斷時被分段式緩慢關斷，從而進一步減少泄放電流關斷對母線電壓造成的干擾。
如第6圖所示，該LED照明系統與第3圖中所示的LED照明系統的結構類似，其控制系統也主要由恒流單元610、泄放單元620和泄放控制單元630構成，只是在泄放單元620中的泄放電流控制子單元6220中增加了由放大器A4和開關SW2構成的第二級控制(這裡，可以將由第一開關SW1和放大器A3構成的控制稱為第一級控制)。因此，為了簡明起見，此處將省略與第3圖中相同的單元和元件的描述，而將僅描述與新增加的結構相關的描述。
根據該實施例，在泄放電流控制子單元6220中包括第一開關SW1和第二開關SW2、第一放大器A3和第二放大器A4、以及控制電阻R3和控制電容C1，並且相應地，泄放控制單元630輸出第一控制信號Ctr1來控制第一開關SW1的切換並且輸出第二控制信號Ctr2來控制第二開關SW2的切換。第一放大器A3的正極輸入端與第一參考電壓Vref1耦接，第二放大器A4的正極輸入端與第二參考電壓Vref2耦接，並且第二參考電壓Vref2小於第一參考電壓Vref1。
在該實施例中，泄放控制單元630基於對恒流單元610中的LED輸出電流的偵測來生成第一控制信號Ctr1和第二控制信號Ctr2，以分別用於控制第一開關SW1和第二開關SW2的切換。
第7圖示出了如第6圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元630的示例性電路示意圖。與第4圖所示的泄放控制單元330類似，泄放控制單元630也包括比較器6310，只是泄放控制單元630包括第一延遲器6320和第二延遲器6330。同樣與第4圖所示的泄放控制單元330類似，泄放控制單元630通過將LED輸出電流感測電壓Vsense與閾值電壓Vth進行比較，輸出比較結果信號，然後該比較結果信號經第一延遲器6320延遲一段時間之後作為控制信號Ctr1被輸出到泄放單元620。與第4圖所示的泄放控制單元330的不同之處在於，泄放控制單元630還包括第二延遲器6330，從比較器6310輸出的比較結果信號經第一延遲器6320延遲第一延遲時段後生成第一控制信號Ctr1，然後第一控制信號Ctr1再經第二延遲器6330延遲第二延遲時段後生成第二控制信 號Ctr2。第一控制信號Ctr1和第二控制信號Ctr2分別控制第一開關SW1和第二開關SW2的切換，使得泄放電流在關斷時被分段式緩慢關斷。
具體而言，當泄放電流需要被關斷時，第一控制信號Ctr1首先控制第一開關SW1將泄放電流生成子單元6210的輸入電壓端經控制電阻R3耦接到泄放電流控制子單元6220中的放大器A4的輸出端，而不是直接經控制電阻R3耦接到地。此時，由於第二控制信號Ctr2相對於第一控制信號Ctr1被延遲了第二延遲時段，所以第二開關SW2仍處於將放大器A4的正極輸入端耦接到第二參考電壓Vref2的狀態。因此，泄放電流會先緩慢減小至中間電流值(即基於第二參考電壓Vref2生成的泄放電流)，然後維持一段時間後，當第二開關SW2在第二控制信號Ctr2的控制下將放大器A4的正極輸入端耦接到地時，泄放電流再進一步緩慢減小至0。換言之，通過增加由第二開關SW2和放大器A4構成的第二級控制，使得泄放電流生成子單元6210的輸入電壓Vp先從第一參考電壓Vref1降低至第二參考電壓Vref2，然後再降低至0V，相應地使得泄放電流從Vref1/R2緩慢減小至Vref2/R2，然後再緩慢減小至0。
因而，根據該實施例，一方面由於設置了由R3和C1構成的RC濾波電路而使得泄放電流在關斷時被緩慢關斷，另一方面通過增加由第二開關SW2和放大器A4構成的第二級控制，使得泄放電流被分段式緩慢關斷，從而進一步減小泄放電流的關斷對母線電壓VIN的干擾。
第8圖示出了如第6圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖。如第8圖所示，泄放電流在第一控制信號Ctrl1和第二控制信號Ctr2的兩級控制下在關斷時實現分段式緩慢關斷。例如，第一控制信號Crtl1的高位準表示放大器A2的正極輸入電壓Vp經第一開關SW1耦接到控制電阻R3，其低位準表示Vp經第一開關SW1耦接到放大器A3的輸出端；而第二控制信號Ctrl2的高位準表示放大器A4的正極輸入端經第二開關SW2與第二參考電壓Vref2耦接，其低位準表示放大器A4的正極輸入端經第二開關SW2耦接到地。如圖所示，第二控制信號相對於第一控制信號被延遲了第二延遲時段td2，即第二控制信號 Crtl2的下降沿相對於第一控制信號Crtl1的上升沿td1延遲了第二延遲時段td2。在t2~t5時段中，泄放電流被控制進入關斷狀態，其中在t2~t3時段(即第二延遲時段td2)中，泄放電流從Vref1/R2緩慢減小至Vref2/R2，然後在t3~t4時段中再緩慢減小至0，從而實現泄放電流分兩段緩慢關斷。
如上所述，根據該實施例的控制系統採用了包含第一級控制和第二級控制的兩級控制，相應地泄放電流在關斷時分兩段被緩慢關斷。需要注意的是，可以設計利用類似的更多級(例如N級，N為大於1的整數)控制來使得泄放電流分更多段被緩慢關斷。
在示例性實施例中，第一控制信號可以被延遲第二延遲時段之後生成第二控制信號，第二控制信號被延遲第三延遲時段之後生成第三控制信號，並且以此類推，直到第N-1控制信號被延遲第N延遲時段之後生成第N控制信號。相應地，泄放電流控制子單元可以包括第一開關到第N開關、第一放大器到第N放大器、控制電阻R3和控制電容C1。控制電容C1耦接在泄放電流生成子單元的輸入電壓端與地之間。第一放大器到第N放大器的負極輸入端分別耦接到第一放大器到第N放大器的輸出端。第一放大器的正極輸入端與第一參考電壓耦接。第一開關在第一控制信號的控制下用於：將第一放大器的輸出端與泄放電流生成子單元的輸入電壓端耦接以使泄放電流生成子單元基於第一參考電壓生成泄放電流，或者將泄放電流生成子單元的輸入電壓端經控制電阻R3耦接到第二放大器的輸出端以使泄放電流生成子單元基於第二參考電壓生成泄放電流。第二開關在第二控制信號的控制下用於：將第二放大器的正極輸入端與第二參考電壓耦接以使泄放電流生成子單元基於第二參考電壓生成泄放電流，或者將第二放大器的正極輸入端與第三放大器的輸出端耦接以使泄放電流生成子單元基於第三參考電壓生成泄放電流。以此類推，直到第N-1開關在第N-1控制信號的控制下用於：將第N-1放大器的正極輸入端與第N-1參考電壓耦接以使泄放電流生成子單元基於第N-1參考電壓生成泄放電流，或者將第N-1放大器的正極輸入端與第N放大器的輸出端耦接以使泄放電流生成子單元基於第N參考電壓生成泄放電流。最後，第N開關在第N 控制信號的控制下用於：將第N放大器的正極輸入端與第N參考電壓耦接以使泄放電流生成子單元基於第N參考電壓生成泄放電流，或者將第N放大器的正極輸入端耦接到地以關斷泄放電流。這裡，第一參考電壓到第N參考電壓的電壓大小逐漸遞減。
相應地，針對上述利用N級控制的控制系統，泄放控制單元可以包括比較器、以及第一延遲器到第N延遲器。其中，比較器用於將LED輸出電流感測信號與閾值電壓進行比較以生成比較結果信號，該比較結果信號經第一延遲器延遲第一延遲時段之後作為第一控制信號被輸出到泄放單元，第一控制信號經第二延遲器延遲第二延遲時段之後作為第二控制信號被輸出到泄放單元，並且以此類推，第N-1控制信號經第N延遲器延遲第N延遲時段之後作為第N控制信號被輸出到泄放單元。
第9圖示出了根據本發明的又一實施例的可控矽調光的LED照明系統的示意圖。第9圖中所示的可控矽調光的LED照明系統與第3圖所示的可控矽調光的LED照明系統類似，其控制系統也包括恒流單元910、泄放單元920和泄放控制單元930，其中泄放單元920包括泄放電流生成單元9210和泄放電流控制單元9220。但是，第9圖中所示的可控矽調光的LED照明系統還包括由電阻R4和電阻R5組成的母線電壓感測單元940，用於感測母線電壓VIN的變化，以向泄放控制單元930輸出母線電壓感測信號。
在可控矽調光的LED照明系統中，當可控矽調光器的導通角度(在本文中簡稱“可控矽導通角度”)較小時，母線電壓VIN的電壓幅度較低，會引起流過恒流單元中的電流調整管M1的LED輸出電流也相應地較低，甚至可能會感測到LED輸出電流感測電壓Vsense在母線電壓的一個工頻週期內都無法大於泄放控制單元中的閾值電壓Vth，導致泄放電流始終不被關斷。特別是當LED輸出電流感測電壓Vsense在閾值電壓Vth附近的臨界狀態下，泄放單元中的開關SW1在不同工頻週期裡反復切換，容易引起可控矽調光器的工作不穩定，出現LED輸出電流的波動，導致LED閃爍。
如第9圖所示，由電阻R4和R5組成的母線電壓感測單元940被配置在母線電壓VIN和地之間，用於感測母線電壓VIN以確定可控矽導通角度。當感測到可控矽導通角度較大(例如大於或等於預設導通角度閾值)時，泄放電流的控制方式與以上參考第3圖和第4圖描述的控制方式相同，仍然是通過偵測恒流單元中的LED輸出電流的大小來控制泄放電流的生成或關斷。但是，當感測到可控矽導通角度較小(例如小於預設導通角度閾值)時，將不再通過偵測恒流單元中的LED輸出電流的大小來控制泄放電流的生成或關斷，而是根據母線電壓感測單元940所輸出的母線電壓感測信號來控制泄放電流的生成或關斷。
第10圖示出了如第9圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元930的示例性電路示意圖。泄放控制單元930包括第一比較器9310和第二比較器9320、母線電壓低位準計時子單元9330、角度感測子單元9340、選通開關K1和延遲器9350。其中，母線電壓低位準計時子單元9330和角度感測子單元9340共同組成了可控矽導通角度判斷模組，以判斷可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值，並基於判斷結果輸出選通信號來控制選通開關K1選通來自第一比較器9310或第二比較器9320的比較結果信號，進而生成用於控制泄放單元920的控制信號。
具體而言，第一比較器9310將來自母線電壓感測單元的母線電壓感測信號Vls與第一閾值電壓信號Vth1進行比較，輸出表徵可控矽調光器的導通狀態的高低位準信號，其中該信號為高位準表示可控矽調光器導通，該信號為低位準表示可控矽調光器關斷。母線電壓低位準計時子單元9330的輸入端包括固定頻率的時鐘信號CLK(Clock Signal)和來自第一比較器9310的第一比較結果信號。母線電壓低位準計時子單元9330在每個工頻週期內對從第一比較器9310輸出的低位準信號的持續時間Toff進行計時。角度感測子單元9340將所計時得到的低位準信號的持續時間Toff與預設時間閾值進行比較，用以判斷一個工頻週期內的可控矽導通角度的大小。由於每個工頻週期的時長是固定不變的，因此低位準信號的持續時間Toff長則對應該工頻週期內可控矽調光器的導通時間短，反 之低位準信號的持續時間Toff短則對應該工頻週期內可控矽調光器的導通時間長。角度感測子單元9340基於對工頻週期內的可控矽導通角度大小的判斷來輸出選通信號，以控制開關K1選通基於母線電壓感測信號或基於LED輸出電流感測信號來生成用於控制泄放電流的控制信號。
具體地，當角度感測子單元9340確定工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於預設導通角度閾值時，控制選通開關K1選通來自第二比較器9320的第二比較結果信號作為所選通的比較結果信號；當角度感測子單元9340確定工頻週期內的可控矽導通角度小於預設導通角度閾值時，控制選通開關K1選通來自第一比較器9310的第一比較結果信號作為所選通的比較結果信號。然後，所選通的比較結果信號經過延遲器9350延遲一段時間之後被輸出作為控制泄放電流的控制信號。
第11圖示出了如第9圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式的示意性時序圖。如第11圖所示，第一比較器9310輸出的低位準信號的持續時間Toff實際上就是母線電壓VIN保持低位準的持續時間，也對應於可控矽調光器的關斷週期。根據該實施例，與如第3圖所示的可控矽調光的LED照明系統的控制方式相比，只是在某個工頻週期內，如果基於Toff的時長判斷出可控矽導通角度較小時，基於母線電壓感測信號而非LED輸出電流感測信號來控制泄放電流的生成或關斷，而在泄放電流需要被關斷時，仍然是在一段預定時段內被緩慢關斷的。
此外，基於如第6圖所示的採用多級控制的泄放電流控制方式的可控矽調光的LED照明系統，通過增加母線電壓感測單元，可以得到如第12圖所示的進一步優化的可控矽調光的LED照明系統。該LED照明系統的控制系統可以包括恒流單元1210、泄放單元1220、泄放控制單元1230以及母線電壓感測單元1240，其中泄放單元1220包括泄放電流生成子單元12210和泄放電流控制子單元12220。在第12圖所示的進一步優化的可控矽調光的LED照明系統中，恒流單元1210和泄放單元1220與第6圖中所示的恒流單元610和泄放單元620的結構和功能均類似，母線電壓感測單元1240與第9圖中所示的母線電壓感測單元940的結構和功能 類似，因此，這裡將省略關於這些元件的具體描述。
第13圖示出了如第12圖所示的可控矽調光的LED照明系統中的泄放控制單元1230的示例性電路示意圖。泄放控制單元1230的結構和功能與第10圖中所示的泄放控制單元930的結構和功能類似，其中第一比較器12310、第二比較器12320、母線電壓低位準計時子單元12330、角度感測子單元12340和第一延遲器12350分別對應於第10圖中所示的泄放控制單元930中的第一比較器9310、第二比較器9320、母線電壓低位準計時子單元9330、角度感測子單元9340和延遲器9350，因此這裡將省略關於這些元件的具體描述。
與泄放控制單元930不同的是，泄放控制單元1230包括第一延遲器12350和第二延遲器12360以生成對應於泄放電流控制子單元12220中的兩級控制的兩個控制信號Ctr1和Ctr2。與第6圖所示的可控矽調光的LED照明系統類似，泄放電流控制子單元12220也可以包括更多級(例如N級)控制，相應地，泄放控制單元1230中可以包括第一延遲器到第N延遲器。在這種情況下，泄放控制單元1230將所選通的比較結果信號經所述第一延遲器延遲第一延遲時段之後作為第一控制信號輸出到泄放單元，將第一控制信號經第二延遲器延遲第二延遲時段之後作為第二控制信號輸出到泄放單元，並且以此類推，將第N-1控制信號經第N延遲器延遲第N延遲時段之後作為第N控制信號輸出到泄放單元。
由此，利用第12圖中所示的可控矽調光的LED照明系統，不僅可以控制泄放電流在關斷時被分段式緩慢關斷，而且可以基於對可控矽導通角度大小的判斷來選擇基於LED輸出電流感測信號或者基於母線電壓感測信號來控制泄放電流的生成或關斷，避免在可控矽調光器的導通角度較小的情況下泄放電流始終開啟或者泄放電流在開啟和關斷之間反復切換，從而可以更加穩定可控矽調光器的工作狀態。
第14圖示出了根據本發明的實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法1400的示意性流程圖。該控制方法可以由之前所描述的根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的控制系統來 執行，並且可以包括步驟1410至1440。
在1410處，由泄放控制單元基於可控矽調光的LED照明系統中的母線電壓感測信號來判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值。這裡，判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值的方法與以上說明可控矽調光的LED照明系統的控制系統時所描述的判斷方法相同，因此不再贅述。
當確定工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於預設導通角度閾值時，在1420處，由泄放控制單元基於LED輸出電流感測信號生成控制信號並輸出到泄放單元。
當確定工頻週期內的可控矽導通角度小於預設導通角度閾值時，在1430處，由泄放控制單元基於母線電壓感測信號生成控制信號並輸出到泄放單元。
在1440處，由泄放單元回應於來自泄放控制單元的控制信號來控制泄放電流的生成或關斷，使得泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。關於泄放單元如何基於來自泄放控制單元的控制信號來控制泄放電流的生成或關斷，可以參考以上說明可控矽調光的LED照明系統的控制系統時所描述的具體控制方式，為了簡明起見，這裡不再贅述。
此外，如前所述，在基於LED輸出電流感測信號或母線電壓感測信號生成了用於控制泄放電流的生成或關斷的控制信號之後，該控制信號可以經延遲器延遲預定的延遲時段之後再被輸出到泄放單元。這樣可以延遲泄放電流的關斷，有利於穩定可控矽調光器的導通狀態。
第15圖示出了根據本發明的另一實施例的用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法1500的示意性流程圖。該控制方法可以由之前所描述的根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的控制系統來執行，並且可以包括步驟1510至1550，其中步驟1510至1530與第14圖中所示的控制方法1400中的步驟1410至1430相同，所以這裡省略對這些步驟的描述，而僅具體描述步驟1540和1550。
在1540處，由泄放控制單元將控制信號經第一延遲器延 遲第一延遲時段以生成第一控制信號並將其輸出到泄放單元，將第一控制信號經第二延遲器延遲第二延遲時段以生成第二控制信號並將其輸出到泄放單元，並且以此類推，將第N-1控制信號經第N延遲器延遲第N延遲時段以生成第N控制信號並將其輸出到泄放單元。
在1550處，由泄放單元回應於第一控制信號到第N控制信號來控制泄放電流的生成或關斷，使得泄放電流在關斷時基於泄放單元中預設的第一參考電壓到第N參考電壓被分段式緩慢減小至關斷，其中N是大於1的整數，並且第一參考電壓到第N參考電壓的電壓大小逐漸遞減。
第15圖中所示的控制方法1500可以通過如第12圖中所示的可控矽調光的LED照明系統的控制系統來實現，具體實現方式可以參考以上關於第12圖的描述，這裡不再贅述。
應注意的是，上述用於可控矽調光的LED照明系統的控制方法1400和1500中的各個步驟僅表示用於可控矽調光的LED照明系統的控制系統中的模組要執行的相應動作，這些步驟不需要按圖中所示的循序執行，也可以按照其他合適的循序執行或者並行地執行，並且可以根據實際情況進行刪減或合併。
根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的控制系統和方法，一方面通過增加RC濾波電路來控制系統泄放電流的關斷，使得泄放電流在關斷時可以在一段預定時段內被緩慢關斷，另一方面通過在泄放控制單元中增加延遲器來延遲泄放電流的關斷，並且通過引入多級控制來使泄放電流可以被分段式緩慢關斷，進而穩定可控矽調光器的導通狀態，避免泄放電流關斷瞬間母線電壓的振盪。此外，還可以基於對可控矽導通角度大小的判斷來選擇基於LED輸出電流感測信號或者基於母線電壓感測信號來控制泄放電流的生成或關斷，避免在可控矽調光器的導通角度較小的情況下泄放電流始終開啟或者泄放電流在開啟和關斷之間反復切換，從而可以更加穩定可控矽調光器的工作狀態。因而，利用根據本發明的實施例的可控矽調光的LED照明系統的控制系統和方法，可以減少母線 電壓線路上的電流突變，避免泄放電流關斷瞬間母線電壓的振盪，穩定可控矽調光器的工作狀態，使LED的輸出電流更穩定，避免造成LED閃爍。
上文中提到了“一個實施例”、“另一實施例”、“又一實施例”，然而應理解，在各個實施例中提及的特徵並不一定只能應用於該實施例，而是可能用於其他實施例。一個實施例中的特徵可以應用於另一實施例，或者可以被包括在另一實施例中。
上文中提到了“第一”、“第二”....等序數詞。然而應理解這些表述僅僅是為了敘述和引用的方便，所限定的物件並不存在次序上的先後關係。
本發明可以以其他的具體形式實現，而不脫離其精神和本質特徵。例如，特定實施例中所描述的演算法可以被修改，而系統體系結構並不脫離本發明的基本精神。因此，當前的實施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本發明的範圍由所附申請專利範圍而非上述描述定義，並且，落入申請專利範圍的含義和等同物的範圍內的全部改變從而都被包括在本發明的範圍之中。
A1、A2、A3‧‧‧放大器
BD1‧‧‧整流器
C1‧‧‧控制電容
Ctr1‧‧‧控制信號
M1、M2‧‧‧電流調整管
R1‧‧‧輸出電流感應電阻
R2‧‧‧泄放電阻
310‧‧‧恒流單元
320‧‧‧泄放單元
330‧‧‧泄放控制單元
3210‧‧‧泄放電流生成子單元
3220‧‧‧泄放電流控制子單元
R3‧‧‧控制電阻
SW1‧‧‧開關
VIN‧‧‧母線電壓
Vsense‧‧‧電流感測信號
Vp‧‧‧正極輸入電壓
Vref0、Vref1‧‧‧參考電壓

Claims (16)

  1. 一種用於可控矽調光的發光二極體(LED)照明系統的控制系統，包括恒流單元、泄放單元和泄放控制單元，其中：所述恒流單元的一端與所述LED照明系統中的LED相耦接，另一端與所述泄放控制單元相耦接；所述泄放控制單元的一端與所述恒流單元相耦接，另一端與所述泄放單元相耦接，並且所述泄放控制單元接收來自所述恒流單元的LED輸出電流感測信號，並基於所述LED輸出電流感測信號生成用於控制所述泄放單元的泄放電流的生成或關斷的控制信號；並且所述泄放單元的一端與所述泄放控制單元相耦接，另一端與所述LED照明系統中的母線電壓相耦接，其中所述泄放單元包括泄放電流生成子單元和泄放電流控制子單元，所述泄放電流控制子單元用於回應於來自所述泄放控制單元的所述控制信號、控制所述泄放單元中的所述泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的控制系統，其中：所述泄放電流控制子單元包括第一開關、第一放大器、控制電阻和控制電容；所述控制電容耦接在所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端與地之間；所述第一放大器的正極輸入端與第一參考電壓耦接，並且所述第一放大器的負極輸入端與所述第一放大器的輸出端耦接；並且所述第一開關在來自所述泄放控制單元的所述控制信號的控制下用於：將所述第一放大器的輸出端與所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端耦接以使所述泄放電流生成子單元基於所述第一參考電壓來生成所述泄放電流， 或者將所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端經所述控制電阻耦接到地以在所述預定時段內關斷所述泄放電流。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的控制系統，其中：所述泄放控制單元包括比較器和延遲器，所述比較器用於將所述LED輸出電流感測信號與閾值電壓進行比較以生成比較結果信號，該比較結果信號經所述延遲器延遲預定的延遲時段之後作為所述控制信號被輸出到所述泄放單元。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的控制系統，其中：所述控制信號被延遲第一延遲時段之後生成第一控制信號，所述第一控制信號被延遲第二延遲時段之後生成第二控制信號，所述第二控制信號被延遲第三延遲時段之後生成第三控制信號，並且以此類推，直到第N-1控制信號被延遲第N延遲時段之後生成第N控制信號；所述泄放電流控制子單元包括第一開關到第N開關、第一放大器到第N放大器、控制電阻、和控制電容；所述控制電容耦接在所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端與地之間；所述第一放大器到所述第N放大器的負極輸入端分別耦接到所述第一放大器到所述第N放大器的輸出端；所述第一放大器的正極輸入端與第一參考電壓耦接；所述第一開關在所述第一控制信號的控制下用於：將所述第一放大器的輸出端與所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端耦接以使所述泄放電流生成子單元基於所述第一參考電壓生成所述泄放電流，或者將所述泄放電流生成子單元的輸入電壓端經所述控制電阻耦接到第二放大器的輸出端以使所述泄放電流生成子單元基於第二參考電壓生成所述泄放電流； 第二開關在所述第二控制信號的控制下用於：將所述第二放大器的正極輸入端與所述第二參考電壓耦接以使所述泄放電流生成子單元基於所述第二參考電壓生成所述泄放電流，或者將所述第二放大器的正極輸入端與第三放大器的輸出端耦接以使所述泄放電流生成子單元基於第三參考電壓生成所述泄放電流，並且以此類推，直到第N-1開關在第N-1控制信號的控制下用於：將第N-1放大器的正極輸入端與第N-1參考電壓耦接以使所述泄放電流生成子單元基於所述第N-1參考電壓生成所述泄放電流，或者將所述第N-1放大器的正極輸入端與所述第N放大器的輸出端耦接以使所述泄放電流生成子單元基於第N參考電壓生成所述泄放電流；並且所述第N開關在所述第N控制信號的控制下用於：將所述第N放大器的正極輸入端與所述第N參考電壓耦接以使所述泄放電流生成子單元基於所述第N參考電壓生成所述泄放電流，或者將所述第N放大器的正極輸入端耦接到地以關斷所述泄放電流，其中N是大於1的整數，並且所述第一參考電壓到所述第N參考電壓的電壓大小逐漸遞減。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的控制系統，其中所述泄放控制單元包括比較器以及第一延遲器到第N延遲器，所述比較器用於將所述LED輸出電流感測信號與閾值電壓進行比較以生成比較結果信號，該比較結果信號經所述第一延遲器延遲所述第一延遲時段之後作為所述第一控制信號被輸出到所述泄放單元，所述第一控制信號經第二延遲器延遲所述第二延遲時段之後作為所述第二控制信號被輸出到所述泄放單元，並且以此類推，所述第N-1控制信號經所述第N延遲器延遲所述第N延遲時段之後作為所述第N控制信號被輸出到所述泄放單元。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的控制系統，還包括母線電壓感測單元，用於感測所述母線電壓的大小並且向所述泄放控制單元輸出母線電壓感測信號，其中： 所述泄放控制單元包括可控矽導通角度判斷模組，用於判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值；當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於所述預設導通角度閾值時，所述泄放控制單元基於所述LED輸出電流感測信號生成所述控制信號；並且當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度小於所述預設導通角度閾值時，所述泄放控制單元基於所述母線電壓感測信號生成所述控制信號。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的控制系統，其中所述泄放控制單元還包括第一比較器、第二比較器、選通開關和延遲器，其中：所述第一比較器用於將所述母線電壓感測信號與第一閾值電壓信號進行比較以生成第一比較結果信號；所述第二比較器用於將所述LED輸出電流感測信號與第二閾值電壓信號進行比較以生成第二比較結果信號；所述選通開關回應於確定所述工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於所述預設導通角度閾值來選通所述第二比較結果信號作為所選通的比較結果信號，並且回應於確定所述工頻週期內的可控矽導通角度小於所述預設導通角度閾值來選通所述第一比較結果信號作為所選通的比較結果信號；並且所述泄放控制單元將所選通的比較結果信號經所述延遲器延遲預定的延遲時段之後作為所述控制信號輸出到所述泄放單元。
  8. 根據申請專利範圍第4項所述的控制系統，還包括母線電壓感測單元，用於感測所述母線電壓的大小並且向所述泄放控制單元輸出母線電壓感測信號，其中：所述泄放控制單元包括可控矽導通角度判斷模組，用於判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值； 當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於所述預設導通角度閾值時，所述泄放控制單元基於所述LED輸出電流感測信號生成所述控制信號；並且當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度小於所述預設導通角度閾值時，所述泄放控制單元基於所述母線電壓感測信號生成所述控制信號。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的控制系統，其中所述泄放控制單元還包括第一比較器、第二比較器、選通開關、和第一延遲器到第N延遲器，其中：所述第一比較器用於將所述母線電壓感測信號與第一閾值電壓信號進行比較以生成第一比較結果信號；所述第二比較器用於將所述LED輸出電流感測信號與第二閾值電壓信號進行比較以生成第二比較結果信號；所述選通開關回應於確定所述工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於所述預設導通角度閾值來選通所述第二比較結果信號作為所選通的比較結果信號，並且回應於確定所述工頻週期內的可控矽導通角度小於所述預設導通角度閾值來選通所述第一比較結果信號作為所選通的比較結果信號；並且所述泄放控制單元將所選通的比較結果信號經所述第一延遲器延遲所述第一延遲時段之後作為所述第一控制信號輸出到所述泄放單元，將所述第一控制信號經第二延遲器延遲所述第二延遲時段之後作為所述第二控制信號輸出到所述泄放單元，並且以此類推，將所述第N-1控制信號經所述第N延遲器延遲所述第N延遲時段之後作為所述第N控制信號輸出到所述泄放單元。
  10. 根據申請專利範圍第6至9項中任一項所述的控制系統，其中所述可控矽導通角度判斷模組包括母線電壓低位準計時子單元和角度感測子單 元，所述母線電壓低位準計時子單元用於對在所述工頻週期內所述母線電壓處於低位準的時間進行計時，所述角度感測子單元用於將所計時得到的所述母線電壓處於低位準的時間與預定的時間閾值進行比較，並基於所述比較來判斷所述工頻週期內的可控矽導通角度是否大於所述預設導通角度閾值。
  11. 根據申請專利範圍第1至9項中任一項所述的控制系統，其中所述恒流單元包括放大器、電流調整管和LED電流感測電阻，所述電流調整管的閘極、汲極和源極分別與所述放大器的輸出端、所述LED以及所述LED電流感測電阻的一端相耦接，所述放大器的正極輸入端耦接預定的參考電壓，負極輸入端與所述電流調整管的源極相耦接，所述LED電流感測電阻的另一端耦接到地，並且所述LED電流感測電阻的所述一端處的電壓信號作為所述LED輸出電流感測信號被輸出到所述泄放控制單元。
  12. 根據申請專利範圍第1至9項中任一項所述的控制系統，其中所述泄放電流生成子單元包括放大器、電流調整管和泄放電阻，所述電流調整管的閘極、汲極和源極分別與所述放大器的輸出端、所述母線電壓以及所述泄放電阻的一端相耦接，所述泄放電阻的另一端耦接到地，所述放大器的負極輸入端與所述電流調整管的源極相耦接，並且所述放大器的正極輸入端作為所述泄放電流生成子單元的所述輸入電壓端。
  13. 一種用於可控矽調光的發光二極體(LED)照明系統的控制方法，所述可控矽調光的LED照明系統包括控制系統，該控制系統包括恒流單元、泄放單元和泄放控制單元，所述控制方法包括：由所述泄放控制單元基於所述可控矽調光的LED照明系統中的母線電壓感測信號來判斷工頻週期內的可控矽導通角度是否大於預設導通角度閾值； 當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度大於或等於所述預設導通角度閾值時，由所述泄放控制單元基於LED輸出電流感測信號生成控制信號並輸出到所述泄放單元；當確定所述工頻週期內的可控矽導通角度小於所述預設導通角度閾值時，由所述泄放控制單元基於所述母線電壓感測信號生成所述控制信號並輸出到所述泄放單元；以及由所述泄放單元回應於來自所述泄放控制單元的所述控制信號來控制所述泄放電流的生成或關斷，使得所述泄放電流在關斷時在一段預定時段內被緩慢關斷。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的控制方法，其中所述泄放控制單元包括延遲器，並且所述控制信號經所述延遲器延遲預定的延遲時段之後被輸出到所述泄放單元。
  15. 根據申請專利範圍第13項所述的控制方法，其中所述泄放控制單元包括第一延遲器到第N延遲器，所述控制信號經所述第一延遲器延遲第一延遲時段之後作為第一控制信號被輸出到所述泄放單元，所述第一控制信號經第二延遲器延遲第二延遲時段之後作為第二控制信號被輸出到所述泄放單元，並且以此類推，第N-1控制信號經所述第N延遲器延遲第N延遲時段之後作為第N控制信號被輸出到所述泄放單元，所述控制方法還包括：由所述泄放單元回應於所述第一控制信號到所述第N控制信號來控制所述泄放電流的生成或關斷，使得所述泄放電流在關斷時基於所述泄放單元中預設的第一參考電壓到第N參考電壓被分段式緩慢減小至關斷，其中N是大於1的整數，並且所述第一參考電壓到所述第N參考電壓的電壓大小逐漸遞減。
  16. 一種可控矽調光的發光二極體(LED)照明系統，包括可控矽調光器、整流器、LED以及根據申請專利範圍第1至12項中任一項所述的控制系統，其中當所述LED照明系統被加電時，所述LED照明系統的輸入電壓經過所述可控矽調光器切相並且經過所述整流器整流後生成耦接到所述LED上的母線電壓。
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