本發(fā)明涉及LED照明控制技術領域，尤其涉及一種用于LED驅(qū)動電源的調(diào)光信號處理系統(tǒng)。

背景技術：

隨著LED照明技術的不斷發(fā)展，目前LED驅(qū)動電源的調(diào)光功能已較為完善，大多數(shù)調(diào)光型LED驅(qū)動電源的調(diào)光電路都能支持0至10V的電壓調(diào)光信號和PWM調(diào)光信號。例如，在專利號為CN104684155A的發(fā)明專利中公開了LED驅(qū)動電源調(diào)光電路以及燈具，包括：恒流單元，其用于提供恒定的電流，恒流單元的第一輸入端接收該調(diào)光控制信號；控制單元，其用于根據(jù)該調(diào)光控制信號控制供電電源的電壓輸出；輸出保護單元，其用于確保供電電壓的平穩(wěn)輸出，輸出保護單元的輸入端連接控制單元，輸出保護單元的輸出端連接下級電路。該發(fā)明采用光耦隔離信號與控制回路會造成0.6V以下的輸入調(diào)光信號，無法傳遞到調(diào)光電路中，調(diào)光深度會受到影響，不支持電阻調(diào)光信號的調(diào)光功能。

現(xiàn)有技術中還出現(xiàn)了能支持多種調(diào)光信號的LED驅(qū)動電源調(diào)光電路，例如，在專利號為CN104837247A的發(fā)明專利中公開了四合一LED電源線性調(diào)光控制電路，包括：穩(wěn)壓電源電路，將直流供電穩(wěn)壓并輸出穩(wěn)壓后的電壓；智能控制電路，與穩(wěn)壓電源電路連接用于接收穩(wěn)壓后的電壓信號并輸出PWM信號；線性修正電路，接收智能控制電路輸出的PWM信號并輸出隨PWM占空比變化的對應電壓信號；電壓放大電路，放大線性修正電路輸出的電壓信號；防反二極管D1，用于輸出經(jīng)電壓放大電路放大后的電壓信號；電壓跟隨器及電阻、電壓調(diào)光輸入電路，接收經(jīng)由防反二極管D1輸出的電壓信號，做電壓跟隨后濾波輸出相對應的線性控制電壓信號至調(diào)光控制輸出端口。該發(fā)明電路較復雜，且采用線性控制電壓作調(diào)光控制信號輸出，不方便連接光偶傳遞到初級單元進行調(diào)光控制。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種用于LED驅(qū)動電源的調(diào)光信號處理系統(tǒng)，該調(diào)光信號處理系統(tǒng)可實現(xiàn)三種調(diào)光方式，通過軟件程序修改線性度，輸出的PWM控制信號傳遞至調(diào)光電路時可以做到0至100%的無級調(diào)節(jié)，可適應更多LED驅(qū)動電源的控制方案。

本發(fā)明采用的技術方案是，設計一種用于LED驅(qū)動電源的調(diào)光信號處理系統(tǒng)，包括：信號處理單元，信號處理單元的輸入端接收調(diào)光信號并轉(zhuǎn)換成模擬電壓。信號控制單元，信號控制單元的輸入端與信號處理單元的輸出端連接，將模擬電壓轉(zhuǎn)換成PWM信號。線性修正單元，線性修正單元的輸入端與信號控制單元的輸出端連接，修正初級PWM信號的占空比形成PWM控制信號，線性修正單元的輸出端為調(diào)光控制輸出端口。供電單元，供電單元給信號處理單元、信號控制單元及線性修正單元供電。

其中，調(diào)光信號包括電壓調(diào)光信號、電阻調(diào)光信號以及PWM調(diào)光信號。

優(yōu)選的，信號處理單元、信號控制單元和線性修正單元可設置在多個芯片上或集成在一個單片機上，線性修正單元采用軟件程序?qū)崿F(xiàn)。

信號處理單元包括：輸入端、二極管、第一電阻、第二電阻、三極管、第三電阻、第四電阻、電容、穩(wěn)壓二極管及輸出端，二極管的陰極和第一電阻的第一端并聯(lián)至輸入端，第二電阻的第一端和三極管的基極并聯(lián)至二極管的陽極，第一電阻的第二端、第二電阻的第二端和三極管的集電極接電源，第三電阻的第一端連接至三極管的發(fā)射極，第三電阻的第二端、第四電阻的第一端、電容的第一端、穩(wěn)壓二極管的陰極并聯(lián)至輸出端，第四電阻的第二端、電容的第二端、穩(wěn)壓二極管的陽極均接地。

信號控制單元包括：用于將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的ADC模塊和用于將數(shù)字信號換算成初級PWM信號的PWM計算模塊。

優(yōu)選的，信號處理單元將調(diào)光信號并轉(zhuǎn)換成0-5V的模擬電壓輸出，信號控制單元按照以下規(guī)律將模擬電壓轉(zhuǎn)換成初級PWM信號：

當模擬電壓小于0.5V時，初級PWM信號為0%；

當模擬電壓不小于0.5V且不大于0.7V時，初級PWM信號為1%；

當所述模擬電壓在0.7V至5V之間時，初級PWM信號在1%至100%范圍內(nèi)呈線性化增加。

優(yōu)選的，線性修正單元按照以下規(guī)律線性化修正初級PWM信號：

初級PWM信號在0%至30%時，PWM控制信號為初級PWM信號的0.75倍；

初級PWM信號在80%至100%時，PWM控制信號為初級PWM信號的2倍。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、調(diào)光信號處理系統(tǒng)能兼容三種調(diào)光信號的調(diào)光功能，電路結構簡單，可實現(xiàn)高度集成化，減少元件使用數(shù)量；

2、線性修正單元的動作通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)，充分利用單片機資源，降低開發(fā)成本。

附圖說明

下面結合實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明，其中：

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)控制示意圖；

圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖；

圖3是本發(fā)明中信號處理單元的電路連接示意圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明提出的調(diào)光信號處理系統(tǒng)，包括：信號處理單元、信號控制單元、線性修正單元及供電單元。信號處理單元的輸入端接收調(diào)光信號并轉(zhuǎn)換成模擬電壓，信號控制單元的輸入端與信號處理單元的輸出端連接，將模擬電壓轉(zhuǎn)換成PWM信號，線性修正單元的輸入端與信號控制電源的輸出端連接，修正初級PWM信號的占空比形成PWM控制信號，線性修正單元的輸出端即為調(diào)光控制輸出端口，調(diào)光控制輸出端口連接有信號傳遞單元，通過信號傳遞單元把PWM控制信號傳遞至調(diào)光回路中，信號傳遞單元可以采用例如現(xiàn)有技術CN104684155A中光耦傳遞調(diào)光控制信號到初級調(diào)光的方式，本發(fā)明支持0-10V電壓調(diào)光信號、0-100K電阻調(diào)光信號以及0%-100%PWM調(diào)光信號三種調(diào)光信號，將調(diào)光信號計算修正后可消除0.6V壓差問題，做到0-100%的無級調(diào)節(jié)。

下面詳細說明本發(fā)明的處理修正過程。

如圖3所示，信號處理單元采用采集轉(zhuǎn)換電路，包括：輸入端IN、二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、三極管Q1、第三電阻R3、第四電阻R4、電容C1、穩(wěn)壓二極管D2及輸出端OUT，二極管D1的陰極和第一電阻R1的第一端并聯(lián)至輸入端IN，第二電阻R2的第一端和三極管Q1的基極并聯(lián)至二極管D1的陽極，第一電阻R1的第二端、第二電阻R2的第二端和三極管Q1的集電極接電源，第三電阻R3的第一端連接至三極管Q1的發(fā)射極，第三電阻R3的第二端、第四電阻R4的第一端、電容C1的第一端、穩(wěn)壓二極管D2的陰極并聯(lián)至輸出端OUT，第四電阻R4的第二端、電容C1的第二端、穩(wěn)壓二極管D2的陽極均接地。輸入端IN接收三種調(diào)光信號，通過二極管D1和三極管Q1射極跟隨放大，到電容C1上產(chǎn)生0-5V的模擬電壓，從輸出端OUT輸出到信號控制單元轉(zhuǎn)換成初級PWM信號。

如圖1、2所示，信號控制單元包括：ADC模塊和PWM計算模塊，信號處理單元的輸出端連接到ADC模塊的接口上，將ADC模塊對模擬電壓進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到相應的數(shù)字信號，數(shù)字信號在傳遞至PWM計算模塊，由PWM計算模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成初級PWM信號。

信號處理單元將調(diào)光信號并轉(zhuǎn)換成0-5V的模擬電壓輸出，燈的調(diào)光信號灰度等級設定為255級，所以10bit及以上的ADC模塊即可滿足應用，信號控制單元按照以下規(guī)律將模擬電壓轉(zhuǎn)換成初級PWM信號：當模擬電壓小于0.5V時，初級PWM信號為0%，實現(xiàn)關燈效果，防止低調(diào)光值時的IC工作不穩(wěn)定造成的輸出閃爍；當模擬電壓不小于0.5V且不大于0.7V時，初級PWM信號為1%，實現(xiàn)開燈效果，加入電壓回差，防止開燈閃爍；當模擬電壓在0.7V至5V之間時，初級PWM信號在1%至100%范圍內(nèi)呈線性化增加，即為（100-1）/（5-0.7）=23%每伏的線性對應關系，例如，當調(diào)光電壓從0.7變化到0.8V時，輸出的初級PWM信號=1%+2.3%=3.3%。

在本發(fā)明中可采用將信號處理單元設置在信號處理芯片上、將信號控制單元和線性修正單元設置在同一單片機上的多芯片方法，或者將信號處理單元、信號控制單元及線性修正單元高度集成在一個單片機上的單芯片方法。其中，線性修正單元是利用單片機的內(nèi)部資源，通過設置軟件程序?qū)崿F(xiàn)，大大降低開發(fā)成本。整個系統(tǒng)需要消耗12V電壓和5V（或3.3V）兩種電壓，由于消耗電流很低，故供電單元可由LDO供電單元提供。

燈具的調(diào)光線性度一般是指輸出光通量與調(diào)光信號之間對應的比例關系，分為線性調(diào)光曲線和對數(shù)調(diào)光曲線。在線性調(diào)光曲線中，當調(diào)光信號為5%時，燈的輸出光通量也應該為5%，實際上受燈珠以及電源IC的影響，在調(diào)光信號<30%時，輸出光通量偏高達到40%，而在調(diào)光信號80%-100%時，輸出光通量偏低達到90%-100%，所以需要進行線性化修正。線性修正單元按照以下規(guī)律線性化修正初級PWM信號：初級PWM信號在0%至30%時，PWM控制信號為初級PWM信號的0.75倍；初級PWM信號在超過30%又至不到80%之間的范圍時直接輸出；初級PWM信號在80%至100%時，PWM控制信號為初級PWM信號的2倍。若在實際應用時需要對數(shù)調(diào)光曲線，可以依照以上原理類推。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。