TWI734578B - 具備調光功能的照明電源電路以及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具備調光功能的照明電源電路及其控制方法，其中該照明電源電路包含一第一轉換電路、一數位控制器以及一第二轉換電路。該第一轉換電路將來自一類比調光器的第一類比調光訊號轉換為第一數位調光訊號，其中該類比調光器依據一使用者的操作產生該第一類比調光訊號以容許該使用者手動控制一照明裝置的亮度。該數位控制器接收該第一數位調光訊號以及來自一電腦裝置的控制訊號，並且依據該第一數位調光訊號以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號。另外，該第二轉換電路依據該最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動該照明裝置。

Description

具備調光功能的照明電源電路以及其控制方法
本發明係關於照明電源電路，尤指一種具備調光功能的照明電源電路以及其控制方法。
傳統的發光二極體(Light-emitting diode，簡稱「LED」)照明是藉由類比調光器輸出的直流輸入電壓來控制，例如輸入1V至10V內的某個電壓位準來決定LED照明裝置的亮度。尤其，為了實施防水功能，製造商在完成LED電源電路的製造後會對其外殼進行灌膠，而在灌膠完成後即無法對該LED電源電路的運作參數作修改。舉例來說，若考量LED本身的壽命(End-of-life,EOL)或光衰等問題，廠商可能會需要對輸出至LED照明裝置的驅動電流大小作調整(例如在產品生命週期的初期僅輸出80%的電流)，然而由於直流輸入電壓本身無法有效用來傳遞「訊號」，因此廠商無法透過接收該直流輸入電壓的端子來對LED照明的控制機制作進一步的參數設定。現有技術中的類比調光方式是調整LED的色溫、亮度，但此調光方式具有調光精確度較低且無法智能控制等缺點。
本發明之一目的在於提供一種具備調光功能的照明電源電路以及其控制方法，以提升LED照明裝置在功能設計上的彈性。
本發明至另一目的在於提供一種具備調光功能的照明電源電路以及其控制方法，以在沒有副作用或較不會帶來副作用的情況下解決相關技術的問 題。
本發明至少一實施例提供一種具備調光功能的照明電源電路，其中該照明電源電路可包含一第一轉換電路、耦接至該第一轉換電路的一數位控制器、以及耦接至該數位控制器的一第二轉換電路。該第一轉換電路可用來將來自一類比調光器的一第一類比調光訊號轉換為一第一數位調光訊號，其中該類比調光器係用來依據一使用者的操作產生該第一類比調光訊號以容許該使用者手動控制一照明裝置的亮度。該數位控制器可用來接收該第一數位調光訊號以及來自一電腦裝置的一控制訊號，並且依據該第一數位調光訊號以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號。另外，該第二轉換電路可用來依據該至少一最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動該照明裝置。
本發明至少一實施例提供一種照明電源電路的控制方法，其中該照明電源電路具備調光功能。該控制方法可包含：利用一數位控制器自一電腦裝置接收一控制訊號；利用一第一轉換電路將來自一類比調光器的一第一類比調光訊號轉換為一第一數位調光訊號，其中該類比調光器係用來依據一使用者的操作產生該第一類比調光訊號以容許該使用者手動控制一照明裝置的亮度；利用該數位控制器自該第一轉換電路接收該第一數位調光訊號；利用該數位控制器依據該第一數位調光訊號以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號；以及利用一第二轉換電路依據該至少一最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動該照明裝置。
本發明之實施例提供的照明電源電路及其控制方法能將類比調光器輸出的類比調光訊號轉換為數位控制器能辨識的數位調光訊號，如此一來，數位控制器可自電腦裝置接收相關指令，並且依據這些指令對該數位調光訊號作處理以實施對應的功能。
20:類比調光器
30:電腦裝置
50:照明裝置
100:照明電源電路
110:調光訊號轉換電路
120:數位控制器
130:LED驅動電路
140:輸出偵測電路
150:EMI濾波及整流電路
160:功因校正及脈寬調變電路
170:直流轉直流轉換電路
180:功因校正及脈寬調變控制器
190:回授單元
SFINAL:調光訊號
111:類比轉數位轉換電路
112:保護電路
113:放大及傳輸電路
114:箝位電路
U16:轉換電路晶片
DIM,Clamp,ISET,VCC,GND,OUT:腳位
DIM+,DIM-:端子
SA1:第一類比調光訊號
SD1:第一數位調光訊號
PWM:脈寬調變輸出訊號
ZD:二極體
RD,R1,R2,R3,R4,R5:電阻器
C1,C2:電容器
M0:主動元件
410,420,430,440,450,510,520,530,540,550:步驟
第1圖為依據本發明一實施例之照明電源電路的示意圖。
第2圖為依據本發明一實施例繪示之第1圖所示之照明電源電路中之一調光訊號轉換電路的某些實施細節。
第3圖為第2圖所示之調光訊號轉換電路的一個例子。
第4圖為一數位控制器於本發明一實施例中之相關的韌體命令流程。
第5圖為依據本發明一實施例之一種照明電源電路的控制方法的工作流程。
第1圖為依據本發明一實施例之照明電源電路100的示意圖，其中照明電源電路100具備調光功能，且照明電源電路100符合數位可定址照明介面(Digital Addressable Lighting Interface，簡稱「DALI」)定義的規範。在本實施例中，照明電源電路100可耦接至一照明裝置50(例如LED燈具)，並且可另耦接至一類比調光器20或一電腦裝置30(例如一主裝置(host device))。需注意的是，第1圖一併呈現了類比調光器20以及電腦裝置30以便於理解，然而在實作中，照明電源電路100並不限於同時耦接至類比調光器20以及電腦裝置30。例如，照明電源電路100可透過共用的一個連接埠來連接類比調光器20以及電腦裝置30的其中一者，尤其當照明電源電路100透過這個連接埠來連接類比調光器20時，照明電源電路100是操作在一調光模式中，而當照明電源電路100透過這個連接埠來連接電腦裝置30時，照明電源電路100是操作在一設定模式中。
如第1圖所示，照明電源電路100可包含一第一轉換電路諸如調光訊號轉換電路110、耦接至調光訊號轉換電路110的一數位控制器120(例如微控制器單元(microcontroller unit,MCU))、以及耦接至數位控制器120的一第二轉換 電路，其中該第二轉換電路可為一直流轉直流轉換電路諸如LED驅動電路130。調光訊號轉換電路110可用來將來自一類比調光器的一第一類比調光訊號SA1轉換為一第一數位調光訊號SD1(例如一脈寬調變(pulse-width modulation，可簡稱「PWM」)訊號)，其中類比調光器20係用來依據一使用者的操作產生第一類比調光訊號SA1(例如透過設置於類比調光器20上的一旋鈕控制第一類比調光訊號SA1的電壓位準成為於一預定電壓範圍諸如1V至10V的電壓範圍內的某個電壓位準)以容許該使用者手動控制照明裝置50的亮度。數位控制器120可用來接收第一數位調光訊號SD1以及來自電腦裝置30的一控制訊號，例如電腦裝置30可透過通用非同步接收發送器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，簡稱「UART」)與照明電源電路100進行通訊(在第1圖中標示為「UART通訊」以求簡明)，並且依據第一數位調光訊號SD1以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號諸如調光訊號SFINAL。另外，LED驅動電路130可用來依據調光訊號SFINAL產生一直流輸出訊號例如直流輸出電流(在第1圖中標示為「直流輸出」以求簡明」)以驅動照明裝置50。例如，調光訊號轉換電路110可接收類比調光器20輸出的類比調光訊號(例如第一類比調光訊號SA1)，並且將此類比調光訊號轉換為一數位訊號諸如第一數位調光訊號SD1至數位控制器120，數位控制器120可接著執行程式以解析該數位訊號，並且經過調光計算及命令轉換來輸出脈寬調變調光訊號(例如最終調光訊號SFINAL)以控制直流轉直流轉換電路諸如LED驅動電路130以達到調整燈具諸如照明裝置50的亮度的目的。另外，照明電源電路100可另包含一輸出偵測電路140，其中輸出偵測電路140可偵測該直流輸出訊號並據以產生一偵測結果，以供數位控制器120依據該偵測結果對輸出電壓/電流做即時的回饋，藉此達到穩定電壓/電流的效果，但本發明不限於此。
如第1圖所示，照明電源電路100可另包含一整流電路諸如電磁干擾(Electromagnetic Interference，簡稱「EMI」)濾波及整流電路150、一功率因數 校正(簡稱「功因校正」)及脈寬調變電路160、以及一第三轉換電路諸如直流轉直流轉換電路170。在本實施例中，EMI濾波及整流電路150，用來接收交流(Alternating Current,AC)輸入電壓(在第1圖中標示為「交流輸入」以求簡明)並轉換為一第一直流電壓；功因校正及脈寬調變電路160的一端可耦接至EMI濾波及整流電路150，並且功因校正及脈寬調變電路160可用來將該第一直流電壓進行功率因數校正及脈寬調變以產生一第二直流電壓，以將校正後及調變後的該第二直流電壓輸出至直流轉直流轉換電路170及LED驅動電路130；此外，直流轉直流轉換電路170的一端可耦接至功因校正及脈寬調變電路160，而直流轉直流轉換電路170的另一端可耦接至數位控制器120，其中直流轉直流轉換電路170可將該第二直流電壓轉換為一第三直流電壓並將該第三直流電壓輸出至數位控制器120。另外，照明電源電路100可另包含一功因校正及脈寬調變控制器180，其中功因校正及脈寬調變控制器180可藉助一回授單元190產生一回授路徑，以供控制功因校正及脈寬調變電路160的運作，藉此產生校正後的該第二直流電壓，但本發明不限於此。
在本實施例中，調光訊號SFINAL係為一第二類比調光訊號(例如0V至3.3V的電壓範圍內的一電壓訊號)或一第二數位調光訊號(例如具有對應的佔空比(duty cycle)的脈寬調變訊號)。具體來說，當該使用者控制照明裝置50使其亮度低於一預定亮度(例如低於7%的亮度時)，數位控制器120可傳送該第二數位調光訊號至LED驅動電路130，以容許LED驅動電路130依據該第二數位調光訊號產生該直流輸出訊號(例如該第二數位調光訊號係為一脈寬調變訊號，而LED驅動電路130可依據這個脈寬調變訊號的佔空比來產生對應大小的輸出電流)；而當該使用者控制照明裝置50使其亮度高於該預定亮度(例如高於7%的亮度時)，數位控制器120可傳送該第二類比調光訊號至LED驅動電路130，以容許LED驅動電路130依據該第二類比調光訊號產生該直流輸出訊號。舉例來說， 當使用者控制照明裝置50使其亮度為7%時，對應於此亮度的該第二類比調光訊號的電壓位準相對較低，而這樣的電壓位準容易因為雜訊的干擾或外部因素導致LED驅動電路130無法正確的辨識，而產生的直流輸出訊號也因此受干擾；相對的，該第二數位調光訊號是利用不同的PWM佔空比來對應不同的亮度，因此在亮度低時也不會受到雜訊的影響。而當使用者控制照明裝置50使其亮度為20%時，對應於此亮度的該第二類比調光訊號的電壓位準相對較高，而這樣的電壓位準較不會因為雜訊而導致LED驅動電路130無法判讀正確的電壓位準，因此數位控制器120可傳送該第二類比調光訊號(而非該第二數位調光訊號)給LED驅動電路130，以避免該第二數位調光訊號與直流轉直流轉換電路170頻率互相干擾而導致直流輸出異常的問題。
第2圖為依據本發明一實施例繪示之調光訊號轉換電路110的某些實施細節，其中調光訊號轉換電路110可包含一類比轉數位轉換電路111、一保護電路112以及一放大電路諸如放大及傳輸電路113。在本實施例中，類比轉數位轉換電路111可用來將第一類比調光訊號SA1轉換為一數位調光訊號(例如第一類比調光訊號SA1從類比調光器20輸出並且經過保護電路112後傳送至類比轉數位轉換電路111以供進行轉換)。
保護電路112可耦接至類比轉數位轉換電路111的一端以用來保護類比轉數位轉換電路111，其中保護電路112可限制流至類比轉數位轉換電路111的電流大小。另外，放大及傳輸電路113可耦接至類比轉數位轉換電路111的另一端(例如其輸出端子)，其中放大及傳輸電路113可用來放大類比轉數位轉換電路111輸出的該數位調光訊號，以產生第一數位調光訊號SD1。需注意的是，調光訊號轉換電路110更包含一開關元件或一光耦合器以透過隔離傳輸的方式將該第一數位調光訊號傳輸至數位控制器120(例如調光訊號轉換電路110(以及類比調光器20)與數位控制器120的接地端子是互相分離的，而不會有共通連接或 共用接地電壓)，有效避免使用者因誤觸而有觸電的疑慮。另外，調光訊號轉換電路可另包含一箝位(clamp)電阻114以用於限制類比轉數位轉換電路111中之任一節點的電壓位準，但本發明不限於此。
第3圖為第2圖所示之調光訊號轉換電路110的一個例子，其中類比轉數位轉換電路111可用一轉換電路晶片U16(例如市面上常見的類比轉數位/脈寬調變晶片)。在本實施例中，第2圖所示之保護電路112可用二極體ZD(例如稽納二極體(Zenor diode))以及電阻器RD來實施，藉此保護轉換電路晶片U16以避免被瞬間的大電流/電壓破壞。此外，電阻器R1及電容器C1可扮演濾波器的角色以濾除自端子DIM+及DIM-輸入的電壓(使用者可自行定義搭配轉換電路晶片U16的功能或使用DALI所規範的數位調光訊號)的波動或雜訊，再將濾波後的電壓送至轉換電路晶片U16的腳位(pin)DIM。箝位電阻114可用耦接至轉換電路晶片U16的腳位Clamp的電阻器R2來實施，而電阻器R3可耦接至轉換電路晶片U16的腳位ISET以因應調整轉換電路晶片U16的輸出頻率(例如脈寬調變訊號的切換頻率諸如1.5kHz)的需求。另外，轉換電路晶片U16可透過腳位VCC接收電源(例如24V的電源電壓)並且利用耦接於腳位VCC與GND之間的電容器C2進行穩壓，電阻器R4可耦接於3.3V電壓端子與轉換電路晶片U16的腳位OUT之間以使輸出的訊號偏置於指定的電壓位準，而第2圖所示之放大及傳輸電路113內的至少一放大器可透過電阻器R5以及主動元件(例如電晶體)M0來實施。舉例來說，當類比調光器20輸出的第一類比調光訊號SA1(於1V至10V的電壓範圍內的電壓訊號)從端子DIM+及DIM-透過電阻R1輸入到轉換電路晶片U16的腳位DIM時，第一類比調光訊號SA1可經過積分迴路與類比轉數位的轉換器使其在腳位OUT輸出700Hz以上的脈寬調變輸出訊號PWM，接著脈寬調變輸出訊號PWM透過主動元件M0將第一數位調光訊號SD1傳至數位控制器120以供判讀與解碼，其中脈寬調變輸出訊號PWM也可使用光耦合器傳輸而達成隔離調光的 目的(例如：透過訊號隔離或隔離傳輸，避免使用者觸碰類比調光器20時觸電)。
由於類比調光器所產生的第一類比調光訊號SA1無法直接利用上述開關元件或光耦合器來傳送而達到隔離傳輸的效果，因此本發明之實施例所提供的調光訊號轉換電路將第一類比調光訊號SA1轉換為可以利用上述開關元件或光耦合器來傳送的第一數位調光訊號SD1以達到隔離傳輸的效果。此外，由於第一數位調光訊號SD1可以被數位控制器120辨識，且數位控制器120也可透過UART通訊連接外部的裝置諸如電腦裝置30，因此當整個照明系統的操作需要更新時，廠商可以透過將電腦裝置30連接至照明電源電路100(尤指其內的數位控制器120)，輕易地利用電腦裝置30對數位控制器120內部的程式檔做更新或修改。以照明電源電路100透過共用的連接埠來連接類比調光器20以及電腦裝置30的其中一者為例，當照明電源電路100透過該連接埠連接類比調光器20時，照明電源電路100是操作在該調光模式，調光訊號轉換電路110可將來自類比調光器20的第一類比調光訊號SA1轉換為第一數位調光訊號SD1，而數位控制器120可自調光訊號轉換電路110接收第一數位調光訊號SD1，以容許該使用者手動控制照明裝置50的亮度；而當照明電源電路100透過該連接埠連接電腦裝置30時，照明電源電路100是操作在該設定模式，數位控制器120可自電腦裝置30接收該控制訊號，以設定該照明電源電路的一或多組參數(例如該程式檔內的一或多個參數)，其中該一或多組參數分別對應於一類比調光功能、一自動調光功能、一壽命警示功能、一光衰補償功能、一讀取狀態功能、一更新韌體功能以及一回歸初始設定功能中之一或多者。
舉例來說，本發明可利用數位控制器120預設的自動調光模式進行自動調光，也能由使用者手動調整類比調光器20來調整照明裝置50的亮度。例如，照明電源電路100的數位控制器120透過UART通訊與電腦裝置30進行通訊，使用者可從電腦裝置30的人機介面來開啟類比調光功能(可稱為1-10V調光功能)， 並手動調整類比調光器20使其輸出類比調光訊號(例如第一類比調光訊號SA1)至調光訊號轉換電路110內的類比轉數位轉換電路111，其中於數位控制器120中之相關的韌體命令流程如第4圖所示。
在步驟410中，數位控制器120可判斷是否接收到調光訊號轉換電路110提供的第一數位調光訊號SD1，若是，流程進入步驟420；若否，流程進入步驟450並進行自動調光。
在步驟420中，當數位控制器120接收到調光訊號轉換電路110提供的第一數位調光訊號SD1時，數位控制器120會使用預先儲存其內的調光計算轉換表進行調光計算以得到一控制命令值。
Figure 109126792-A0305-02-0012-1
表1展示上述用於進行調光計算之預先儲存其內的調光計算轉換表的一個例子，但本發明不限於此。
在步驟430中，數位控制器120可利用預先儲存其內的脈寬調變命令轉換表將該控制命令值轉換為一脈寬調變值(例如脈寬調變訊號的佔空比)。
Figure 109126792-A0305-02-0012-2
Figure 109126792-A0305-02-0013-4
表2展示上述用於將該控制命令值轉換為該脈寬調變值之預先儲存其內的脈寬調變命令轉換表的一個例子，但本發明不限於此。
在步驟440中，數位控制器120可將對應的脈寬調變訊號輸出至直流轉直流轉換電路諸如LED驅動電路130以進行數位調光。因此，使用者只需調整類比調光器20即具有脈寬調變數位調光的優點。
另外，在該設定模式中，電腦裝置30的人機介面也可用來讀取照明裝置50及/或照明電源電路100的狀態並進行相關控制。例如，電腦裝置30可透過UART介面與照明電源電路100進行通訊，相關運作除了有獲得電源運作資訊、開啟自動調光、開啟壽命警示、開啟光衰補償以及開啟更新韌體等功能之外，還能利用該人機介面來開啟/關閉類比調光功能(例如1-10V調光功能)、讀取類比調光功能(例如1-10V調光功能)狀態及將設定回歸為初始值等。
此外，上述壽命警示功能可針對電源壽命及LED壽命來設計，並且依據電源及LED之規格設定對應的壽命時間。例如，電源壽命功能可利用電源運作時間來判斷電源壽命，其中當電源運作時間達到壽命時間時，數位控制器120中的韌體可發出控制訊號至LED燈具使燈具以閃爍方式提醒使用者做維修或更換。
第5圖為依據本發明一實施例之一種照明電源電路的控制方法的工作流程，而第1圖所示之照明電源電路100可為該照明電源電路的一個例子。需注意的是，第5圖所示之工作流程只是為了說明之目的，並非本發明的限制，其中一或多個步驟可在該工作流程中被新增、刪除或修改。此外，假若可得到相同的結果，則這些步驟不一定要完全遵照第5圖所示的順序來執行。
在步驟510中，照明電源電路100可利用數位控制器120自電腦裝置30 接收一控制訊號。
在步驟520中，照明電源電路100可利用一第一轉換電路諸如調光訊號轉換電路110將來自類比調光器20的第一類比調光訊號SA1轉換為第一數位調光訊號SD1，其中類比調光器20可用來依據一使用者的操作產生第一類比調光訊號SA1以容許該使用者手動控制照明裝置50的亮度。
在步驟530中，照明電源電路100可利用數位控制器120自該第一轉換電路諸如調光訊號轉換電路110接收第一數位調光訊號SD1。
在步驟540中，照明電源電路100可利用數位控制器120依據第一數位調光訊號SD1以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號。
在步驟550中，照明電源電路可利用一第二轉換電路諸如LED驅動電路130依據該至少一最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動照明裝置50。
綜上所述，本發明的實施例所提供的照明電源電路及其控制方法能將類比調光器輸出的類比調光訊號轉換為數位調光訊號，以供數位控制器(例如微控制器單元)利用其內的韌體功能對該數位調光訊號作處理，並對應地控制LED驅動電路輸出的直流訊號以達到數位調光的目的。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
20:類比調光器
30:電腦裝置
50:照明裝置
100:照明電源電路
110:調光訊號轉換電路
120:數位控制器
130:LED驅動電路
140:輸出偵測電路
150:EMI濾波及整流電路
160:功因校正及脈寬調變電路
170:直流轉直流轉換電路
180:功因校正及脈寬調變控制器
190:回授單元
SA1:第一類比調光訊號
SD1:第一數位調光訊號
SFINAL:調光訊號

Claims (11)

  1. 一種具備調光功能的照明電源電路，包含：一第一轉換電路，用來將來自一類比調光器的一第一類比調光訊號轉換為一第一數位調光訊號，其中該類比調光器係用來依據一使用者的操作產生該第一類比調光訊號以容許該使用者手動控制一照明裝置的亮度，以及該第一轉換電路包含：一類比轉數位轉換電路，用來將該第一類比調光訊號轉換為一數位調光訊號；一保護電路，耦接至該類比轉數位轉換電路的一端，用來保護該類比轉數位轉換電路，限制流至該類比轉數位轉換電路的電流大小；以及一放大電路，耦接至該類比轉數位轉換電路的另一端，用來放大該類比轉數位轉換電路輸出的該數位調光訊號，以產生該第一數位調光訊號；一數位控制器，耦接至該第一轉換電路，用來接收該第一數位調光訊號以及來自一電腦裝置的一控制訊號，並且依據該第一數位調光訊號以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號；以及一第二轉換電路，耦接至該數位控制器，用來依據該至少一最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動該照明裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明電源電路，其中該至少一最終調光訊號係為一第二類比調光訊號或一第二數位調光訊號；當該使用者控制該照明裝置的亮度為低於一預定亮度，該數位控制器傳送該第二數位調光訊號至該第二轉換電路，以容許該第二轉換電路依據該第二數位調光訊號產生 該直流輸出訊號；以及當該使用者控制該照明裝置的亮度為高於該預定亮度，該數位控制器傳送該第二類比調光訊號至該第二轉換電路，以容許該第二轉換電路依據該第二類比調光訊號產生該直流輸出訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照明電源電路，其中該第一轉換電路更包含一開關元件或一光耦合器以透過隔離傳輸的方式將該第一數位調光訊號傳輸至該數位控制器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明電源電路，其中該第一數位調光訊號係為一脈寬調變(pulse-width modulation,PWM)訊號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之照明電源電路，其中更包含：一整流電路，用來接收一交流電壓並轉換為一第一直流電壓；一功率因數校正及脈寬調變電路，一端耦接至該整流電路，用來將該第一直流電壓進行功率因數校正及脈寬調變，以將校正後及調變後的一第二直流電壓輸出至該第二轉換電路；以及一第三轉換電路，一端耦接至該功率因數校正及脈寬調變電路，另一端耦接至該數位控制器，用以轉換該第二直流電壓並輸出一第三直流電壓至該數位控制器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之照明電源電路，其中該第二轉換電路以及該第三轉換電路係為一直流轉直流轉換電路。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之照明電源電路，其中在該照明電源 電路的一設定模式中，該數位控制器自該電腦裝置接收該控制訊號，以設定該照明電源電路的一或多組參數；而在該照明電源電路的一調光模式中，該數位控制器自該第一轉換電路接收該第一數位調光訊號，以容許該使用者手動控制該照明裝置的亮度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之照明電源電路，其中該一或多組參數分別對應於一類比調光功能、一自動調光功能、一壽命警示功能、一光衰補償功能、一讀取狀態功能、一更新韌體功能以及一回歸初始設定功能中之一或多者。
  9. 一種照明電源電路的控制方法，該照明電源電路具備調光功能，該控制方法包含：利用一數位控制器自一電腦裝置接收一控制訊號；利用一第一轉換電路將來自一類比調光器的一第一類比調光訊號轉換為一第一數位調光訊號，其中該類比調光器係用來依據一使用者的操作產生該第一類比調光訊號以容許該使用者手動控制一照明裝置的亮度，以及該第一轉換電路包含：一類比轉數位轉換電路，用來將該第一類比調光訊號轉換為一數位調光訊號；一保護電路，耦接至該類比轉數位轉換電路的一端，用來保護該類比轉數位轉換電路，限制流至該類比轉數位轉換電路的電流大小；以及一放大電路，耦接至該類比轉數位轉換電路的另一端，用來放大該類比轉數位轉換電路輸出的該數位調光訊號，以產生該第一數位調光訊號； 利用該數位控制器自該第一轉換電路接收該第一數位調光訊號；利用該數位控制器依據該第一數位調光訊號以及該控制訊號產生至少一最終調光訊號；以及利用一第二轉換電路依據該至少一最終調光訊號產生一直流輸出訊號以驅動該照明裝置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中利用該數位控制器自該電腦裝置接收該控制訊號係在該照明電源電路的一設定模式中執行，以設定該照明電源電路的一或多組參數；以及利用該數位控制器自該第一轉換電路接收該第一數位調光訊號係在該照明電源電路的一調光模式中執行，以容許該使用者手動控制該照明裝置的亮度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之控制方法，其中該一或多組參數分別對應於一類比調光功能、一自動調光功能、一壽命警示功能、一光衰補償功能、一讀取狀態功能、一更新韌體功能以及一回歸初始設定功能中之一或多者。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117615483B (zh) * 2023-12-23 2024-05-31 佛山市欧博智能电子科技有限公司 一种调光灯具及调光方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201028045A (en) * 2009-01-09 2010-07-16 Chi Mei Lighting Tech Corp Light emitting apparatus
TW201234927A (en) * 2011-01-28 2012-08-16 Fsp Technology Inc Light emitting diode power supply device
CN103596325A (zh) * 2013-08-22 2014-02-19 广西奥顺仪器有限公司 大功率led数字线性调光系统
TW201914359A (zh) * 2017-08-18 2019-04-01 昱京能源科技股份有限公司 調光控制優化系統
TW201936006A (zh) * 2018-02-05 2019-09-01 瀚雲科技有限公司 調光開關裝置及其操作事件判斷方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392368B1 (en) * 2000-10-26 2002-05-21 Home Touch Lighting Systems Llc Distributed lighting control system
US7088059B2 (en) * 2004-07-21 2006-08-08 Boca Flasher Modulated control circuit and method for current-limited dimming and color mixing of display and illumination systems
JP4363305B2 (ja) * 2004-10-26 2009-11-11 パナソニック電工株式会社 照明システム
US8120277B2 (en) * 2008-06-04 2012-02-21 Boca Flasher, Inc. Hybrid-control current driver for dimming and color mixing in display and illumination systems
GB0902127D0 (en) * 2009-02-09 2009-03-25 Novar Ed & S Ltd Control of environmental conditioning devices
CN102510618B (zh) * 2011-10-27 2014-10-29 惠州雷士光电科技有限公司 半导体照明驱动电路和半导体照明装置
US8901853B2 (en) * 2012-07-11 2014-12-02 Analog Devices, Inc. Multi-string LED drive system
CN203167332U (zh) * 2012-10-09 2013-08-28 惠州学院 一种视觉自适应可调光节能led灯具
CN103533722A (zh) * 2013-10-31 2014-01-22 天津职业技术师范大学 Led调光灯装置
US9402289B1 (en) * 2013-12-19 2016-07-26 Cooledge Lighting, Inc. Dimming control for illumination systems
EP3224629B1 (en) * 2014-11-26 2020-05-13 Hubbell Incorporated Apparatuses and methods for passive fault monitoring of current sensing devices in protective circuit interrupters
CN204906802U (zh) * 2015-08-18 2015-12-23 上海源明照明科技有限公司 一种用于设置led驱动电源输出参数的编程设定电路
CN105792418B (zh) * 2016-03-25 2018-09-14 华南理工大学 一种智能光源控制器
US20180220506A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-02 Laurence P. Sadwick Solid State Luminaire Lighting System
CN109526091B (zh) * 2017-09-20 2021-02-19 昱京能源科技股份有限公司 调光控制系统
US20190098725A1 (en) * 2017-09-28 2019-03-28 Laurence P. Sadwick Universal Solid State Lighting System
CN108322964B (zh) * 2018-04-03 2023-09-08 深圳茂硕电子科技有限公司 Led驱动电源电路
US20190320515A1 (en) * 2018-04-15 2019-10-17 Laurence P. Sadwick Solid State Lighting Systems
US10645767B2 (en) * 2018-04-26 2020-05-05 Qatar University Linear regulated dimmable LED driver for DC distributed lighting system
CN208768321U (zh) * 2018-07-31 2019-04-19 深圳拓邦股份有限公司 一种调光装置及灯具
CN209897309U (zh) * 2018-10-15 2020-01-03 无锡市永晶光电科技有限公司 一种高压线性调光电路
CN210351732U (zh) * 2019-06-13 2020-04-17 浙江捷特佳智能科技有限公司 一种基于工业总线的冷暖色调光电路
US11044791B2 (en) * 2019-06-26 2021-06-22 ERP Power, LLC Multi-input power supply system and method of using the same
CN110769559A (zh) * 2019-12-02 2020-02-07 深圳瓦特智汇科技有限公司 一种多接口兼容复用的通信、调光及编程系统
CN111148304A (zh) * 2019-12-27 2020-05-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种基于dali协议的多模式调光控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201028045A (en) * 2009-01-09 2010-07-16 Chi Mei Lighting Tech Corp Light emitting apparatus
TW201234927A (en) * 2011-01-28 2012-08-16 Fsp Technology Inc Light emitting diode power supply device
CN103596325A (zh) * 2013-08-22 2014-02-19 广西奥顺仪器有限公司 大功率led数字线性调光系统
TW201914359A (zh) * 2017-08-18 2019-04-01 昱京能源科技股份有限公司 調光控制優化系統
TW201936006A (zh) * 2018-02-05 2019-09-01 瀚雲科技有限公司 調光開關裝置及其操作事件判斷方法

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