多回路調(diào)光器控制電路中的濾波器帶寬調(diào)節(jié)的制作方法
【專利摘要】本文所公開的實施例描述了基于所接收的調(diào)光器輸入信號對多回路LED調(diào)光器控制電路中的濾波器帶寬進行調(diào)節(jié)。降低活動回路（驅(qū)動LED功率電路的回路）中的濾波器的帶寬以防止信號噪聲及相關(guān)聯(lián)的LED閃爍。同樣，將非活動回路（不驅(qū)動LED功率電路的回路）中的濾波器的帶寬增加至預(yù)定最大值以便改善響應(yīng)時間并且降低調(diào)光器調(diào)節(jié)期間可能的過沖或下沖。
【專利說明】多回路調(diào)光器控制電路中的濾波器帶寬調(diào)節(jié)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所公開的實施例總體上涉及LED操作，尤其涉及多回路LED調(diào)光器控制電路中的濾波器帶寬調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]可調(diào)光的LED驅(qū)動器通常執(zhí)行兩種功能:基于描述LED亮度水平的調(diào)光器信號調(diào)整LED負載電流，以及在調(diào)光器信號描述最大亮度水平的情況下提供恒定負載電流。在一種實施方式中，調(diào)光器信號能夠直接修改LED負載電流控制回路中的基準電流，使得負載電流隨調(diào)光器信號的改變而變化。然而，為了在這樣的實施方式中保持穩(wěn)定性，LED負載電流控制回路中的帶寬受到限制。結(jié)果，例如在快速調(diào)光器水平調(diào)節(jié)時，調(diào)光響應(yīng)可能是遲鈍的。
[0003]為了改進調(diào)光響應(yīng)的性能，調(diào)光器信號能夠另外影響被配置為驅(qū)動LED功率電路的脈沖寬度調(diào)制(PWM)生成器。在這樣的實施例中，在調(diào)光器信號描述最大亮度水平時，電流基準信號能夠被用來驅(qū)動功率電路。在基于調(diào)光器信號和電流基準驅(qū)動功率電路之間的切換也會是遲鈍的，并且會導(dǎo)致功率電路所提供的LED負載電流的過沖或下沖。雖然功率電路最終將會校正負載電流的過沖或下沖，但是作為偶發(fā)的負載電流表現(xiàn)的結(jié)果，LED自身會在此期間發(fā)生閃爍或者產(chǎn)生其它不期望出現(xiàn)的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本文所公開的實施例描述了與多回路調(diào)光器控制電路中的操作回路相關(guān)聯(lián)的濾波器帶寬的設(shè)置和調(diào)節(jié)。該調(diào)光器控制電路可以包括被配置為從調(diào)光器開關(guān)(諸如可調(diào)節(jié)的調(diào)光器旋鈕)接收調(diào)光器輸出信號的調(diào)光器回路。響應(yīng)于接收到調(diào)光器輸出信號，該調(diào)光器回路生成表示調(diào)光器輸出信號的第一回路信號。該調(diào)光器控制電路還可以包括恒定電流回路，其被配置為接收表示通過LED的負載電流的感測信號以及表示通過LED的全負載電流的基準信號。該恒定電流回路生成表示感測信號和基準信號的第二回路信號。
[0005]每個調(diào)光器電路回路包括濾波器。該濾波器可以是具有可配置帶寬的低通濾波器。該調(diào)光器電路還可以包括信號生成器，諸如脈沖寬度調(diào)制生成器。該信號生成器被配置為基于第一回路信號和第二回路信號中較小的一個而生成用于LED功率電路的驅(qū)動信號。
[0006]當調(diào)光器回路或恒定電流回路之一正在驅(qū)動信號生成器時，驅(qū)動回路的濾波器帶寬例如減小至預(yù)定的最小值，以便減少回路信號噪聲和可能的LED閃爍。與此同時，非驅(qū)動回路(或非活動回路)的濾波器帶寬被增加至預(yù)定最大值，以便改善響應(yīng)時間并且減少調(diào)光器調(diào)節(jié)期間可能的過沖或下沖。
[0007]當在調(diào)光器回路正在驅(qū)動信號生成器的同時接收到指示請求的亮度增加的調(diào)光器輸出信號時，調(diào)光器控制電路能夠增加調(diào)光器回路的濾波器帶寬而同時保持恒定電流回路的濾波器帶寬。當請求的亮度增加使得第一回路信號大于第二回路信號，則調(diào)光器控制電路從調(diào)光器回路操作切換至恒定電流回路操作，將調(diào)光器回路的濾波器帶寬增加至預(yù)定最大值并且將恒定電流回路帶寬從預(yù)定最大值降低。
[0008]類似地，當在恒定電流回路操作的同時接收到指示請求的亮度降低的調(diào)光器輸出信號時，調(diào)光器控制電路能夠增加恒定電流回路的濾波器帶寬而同時保持調(diào)光器回路的濾波器帶寬。當請求的亮度降低使得第二回路信號大于第一回路信號時，調(diào)光器控制電路從恒定電流回路操作切換至調(diào)光器回路操作，將恒定電流回路帶寬增加至預(yù)定最大值并且將調(diào)光器回路帶寬從預(yù)定最大值降低。
[0009]說明書中所描述的特征和優(yōu)勢并非全部，考慮到附圖、說明書和權(quán)利要求書，很多附加特征和優(yōu)勢對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。此外，應(yīng)當注意的是，說明書中所使用的用語主要出于可讀性和指導(dǎo)性的目的進行總體選擇，而并非被選擇用于對發(fā)明主題進行界定或限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過結(jié)合附圖考慮以下詳細描述，能夠輕易理解本文所公開實施例的教導(dǎo)。
[0011]圖1圖示了根據(jù)一個實施例的被配置為操作LED燈具的調(diào)光器電路系統(tǒng)。
[0012]圖2圖示了根據(jù)一個實施例的多回路調(diào)光器控制電路的框圖。
[0013]圖3圖示了根據(jù)一個實施例的結(jié)合調(diào)光水平轉(zhuǎn)換表而對多回路調(diào)光器控制電路進行的回路帶寬調(diào)節(jié)。
[0014]圖4圖示了根據(jù)一個實施例的用于調(diào)節(jié)多回路調(diào)光器控制電路中的回路帶寬的處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]附圖和以下描述僅通過示例而涉及本發(fā)明的各種實施例。從以下討論應(yīng)當注意的是，本文所公開的結(jié)構(gòu)和方法的可替換實施例將容易被識別為在不背離要求保護的本發(fā)明的原理的情況下可能被利用的可行的替換形式。
[0016]現(xiàn)在將詳細參考若干實施例，其示例在附圖中進行圖示。注意到，只要可行，可以在圖中使用相似或相同附圖標記并且其可以指示相似或相同的功能。附圖僅出于說明的目的描繪各種實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從下文描述將會容易地認識到，在并不背離這里所描述本發(fā)明的原理的情況下可以采用這里所圖示的結(jié)構(gòu)和方法的可替換實施例。
[0017]本文所公開的實施例描述了通過設(shè)置和調(diào)節(jié)與調(diào)光器控制電路中的回路相關(guān)聯(lián)的濾波器的帶寬而對回路帶寬進行設(shè)置和調(diào)節(jié)。在一個實施例中，降低與活動回路(驅(qū)動LED功率電路的回路)相關(guān)聯(lián)的濾波器帶寬，并且增加與非活動回路(并不驅(qū)動LED功率電路的回路)相關(guān)聯(lián)的濾波器帶寬。降低與活動回路相關(guān)聯(lián)的濾波器帶寬能夠允許調(diào)光器控制電路更好地減少與活動回路內(nèi)的信號噪聲相關(guān)聯(lián)的閃爍。增加與非活動回路相關(guān)聯(lián)的濾波器帶寬能夠允許調(diào)光器控制電路更高地改善響應(yīng)時間，并且能夠減少LED亮度調(diào)節(jié)期間的信號過沖或下沖。應(yīng)當注意的是，其它回路組件能夠影響到回路的帶寬，但是出于簡明的目的，本文其余的描述局限于出于設(shè)置和調(diào)節(jié)回路帶寬的目的而對濾波器帶寬進行設(shè)置和調(diào)節(jié)。
[0018]圖1圖示了根據(jù)一個實施例的被配置為操作LED燈具的調(diào)光器電路系統(tǒng)。圖1的調(diào)光器電路系統(tǒng)包括調(diào)光器100、調(diào)光器控制電路105、功率電路110和LED燈具115(此后稱作“LED”)。調(diào)光器接收AC輸入電壓信號VAC以及表示LED的所期望亮度水平的調(diào)光器輸入信號102。響應(yīng)于接收到調(diào)光器輸入信號，調(diào)光器通過響應(yīng)于調(diào)光器輸入信號調(diào)節(jié)調(diào)光器輸出信號的RMS電壓值而輸出表不調(diào)光器輸入信號的調(diào)光器輸出信號104。LED所產(chǎn)生的光強度基于調(diào)光器輸出信號并且表示所期望的亮度水平。因此，增加和減小調(diào)光器輸出信號的RMS電壓值致使LED亮度的相關(guān)聯(lián)增加和降低，導(dǎo)致了 LED的調(diào)亮和調(diào)暗的效果。
[0019]調(diào)光器100可以是常規(guī)的調(diào)光器開關(guān)，并且調(diào)光器輸入102可以手工提供(經(jīng)由可調(diào)節(jié)旋鈕或滑動開關(guān)，本文未示出)或者經(jīng)由自動照明控制系統(tǒng)(本文未示出)來提供。美國專利N0.7，936，132中描述了調(diào)光器的一個示例，其內(nèi)容通過引用全文結(jié)合于此。在一個實施例中，調(diào)光器通過使用TRIAC電路而采用調(diào)光器輸入的相位角切換來調(diào)節(jié)調(diào)光器輸出104。如本文所使用的，TRIAC是雙向器件，能夠在被觸發(fā)時在任一方向?qū)娏鳌ａ槍RIAC調(diào)光器用于正確工作的內(nèi)部時序，必須在某些時刻從調(diào)光器汲取電流。在一個實施例中，LED被配置為經(jīng)由調(diào)光器控制電路105和功率電路110以允許調(diào)光器100的內(nèi)容部電路系統(tǒng)正確工作的方式從調(diào)光器汲取電流。
[0020]調(diào)光器控制電路105從調(diào)光器100接收調(diào)光器輸出104并且至少部分基于調(diào)光器輸出信號生成用于功率電路Iio的功率電路控制信號106。功率電路控制信號使得功率電路基于調(diào)光器輸入信號102對LED進行供電。下文將結(jié)合圖2更詳細地描述調(diào)光器控制電路。
[0021]圖1的實施例中的功率電路110是反激型AC-DC開關(guān)功率變換器。在本文并未進一步討論的其它實施例中，功率電路可以是其它類型的功率變換器、驅(qū)動電路等。圖1的功率電路基于功率電路控制信號106對LEDl 15進行供電，并且包括變壓器T1、二極管D1、電容器Ctl和功率MOSFET開關(guān)Q1。該功率電路接收驅(qū)動開關(guān)Q1的功率電路控制信號106。調(diào)光器輸出信號104被整流器/EMI電路120所接收，其對調(diào)光器輸出信號進行整流以生成經(jīng)調(diào)整的DC輸入電壓VIN。由于二極管D1在開關(guān)Q1導(dǎo)通時變?yōu)榉聪蚱茫暂斎牍β试陂_關(guān)Q1導(dǎo)通時被存儲在變壓器T1中。經(jīng)整流的輸入功率然后在開關(guān)Q1關(guān)斷時被傳輸至跨電容器Ctl的LED負載Z1，這是因為二極管D1在開關(guān)Q1關(guān)斷時變?yōu)檎蚱?。二極管D1用作輸出整流器并且電容器Ctl用作輸出濾波器。所產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)整的輸出電壓Vott被傳送至負載Z10 LED的電阻器&是預(yù)加載電阻器，其通常用于在空載條件下穩(wěn)定輸出。
[0022]電壓信號V1 SENSE被用來以跨感測電阻Rs的電壓形式感測通過初級繞組Np和開關(guān)Q1的初級電流IP，并且反映了通過LED115的負載電流ITOT。如以下結(jié)合圖2更為詳細地討論的，在各種操作模式期間，電壓信號V1SENSE由調(diào)光器控制電路105與恒定電流回路中的基準電壓信號進行比較。
[0023]圖2圖示了根據(jù)一個實施例的多回路調(diào)光器控制電路105的框圖。圖2的調(diào)光器控制電路耦合至圖1所示的調(diào)光器100以及對LED115進行供電的功率電路110。該調(diào)光器控制電路包括鏈各個控制回路，調(diào)光器回路200和恒定電流(CC)回路210。在如本文所描述的LED操作的低亮度水平和中等亮度水平期間，調(diào)光器回路驅(qū)動功率電路，并且因此驅(qū)動 LED。
[0024]調(diào)光器控制電路105包括調(diào)光器處理器220、比較器/多路復(fù)用器(mux) 230、PWM生成器235、恒定電流基準模塊245和回路補償模塊250。調(diào)光器處理器220的輸入耦合至濾波器218，并且功率電路110的輸出耦合至濾波器240。并未進一步討論的其它實施例與本文所描述組件相比，可以包括附加、更少的組件或者有所不同的組件。
[0025]濾波器218從調(diào)光器100接收調(diào)光器輸出信號104并且生成經(jīng)濾波的調(diào)光器輸出信號。如本文所描述的，濾波器218是具有可配置寬度的通帶的低通濾波器，但是在其它實施例中，能夠使用其它類型的濾波器。通帶的寬度在本文被稱作濾波器218的“帶寬”。濾波器218對調(diào)光器輸出信號進行濾波以使得調(diào)光器輸出信號中處于通帶以外的部分的幅度實質(zhì)性減小。對調(diào)光器輸出信號處于通帶以外的部分進行濾波允許濾波器218減小可能導(dǎo)致可感知的LED閃爍的調(diào)光器回路信號上的噪聲。因此，有所減小的濾波器帶寬能夠增加噪聲減弱，反之亦然。
[0026]調(diào)光器處理器220從濾波器218接收經(jīng)濾波的調(diào)光器輸出信號并且生成經(jīng)處理的調(diào)光器輸出信號或調(diào)光器回路信號調(diào)光器處理器包括相位檢測器，其生成表示在經(jīng)濾波的調(diào)光器輸出信號中所檢測的相位調(diào)制數(shù)量(如果有)(例如，處于0%和100%之間)的調(diào)光相位信號。基于調(diào)光相位信號，調(diào)光器處理器確定表不要傳送至LED的功率部分的調(diào)光比以實現(xiàn)所期望的亮度水平。在一個實施例中，調(diào)光器處理器使用調(diào)光比映射，其將調(diào)光相位信號映射至預(yù)定調(diào)光比以便基于調(diào)光相位信號確定調(diào)光比。調(diào)光器處理器隨后生成表示調(diào)光比的調(diào)光器回路信號％。例如，如果調(diào)光比為I，則調(diào)光器處理器生成被配置為使得來自LED的亮度響應(yīng)等同于LED的可能亮度的100%的V1 ;并且如果調(diào)光比為.3，則調(diào)光器處理器生成被配置為使得來自LED的亮度響應(yīng)等同于LED的可能亮度的30%的
[0027]類似于濾波器218，雖然在其它實施例中能夠使用其它類型的濾波器，但是如本文所描述的，濾波器240是具有可配置寬度的通帶的低通濾波器。調(diào)光器控制電路105檢測如圖1所示的來自跨電阻器Rs的電壓信號V1SENSE。濾波器240對電壓信號V1SENSE進行濾波以生成電壓信號V1 mT 如圖2所示。正如濾波器218那樣，濾波器240的帶寬與濾波器240的噪聲減弱的數(shù)量相關(guān)聯(lián)，其中越小的帶寬對應(yīng)于越大的噪聲減弱，反之亦然。
[0028]將電壓信號V1 mTE·KED與CC基準模塊245所生成的基準電壓信號電壓信號V1 KEF進行比較。CC基準模塊輸出電壓信號V1KEF，其表示將從與以100%亮度操作LED相關(guān)聯(lián)的LED負載電流1tt (以及相關(guān)地初級電流Ip)得出的電壓信號V^nseij換句話說，電壓信號Vi kef表不跨感測電阻器Rs的全負載電壓信號SENSE。電壓信號Vijjef能夠基于調(diào)光器控制電路105的操作參數(shù)增加或減小。
[0029]如圖2所示，通過從電壓信號V1 mTEKED減去電壓信號V1 KEF并且將差值提供至回路補償模塊250而將電壓信號V1 mTEKED和電壓信號V1 KEF進行比較，但是在其它實施例中，可以執(zhí)行其它類型的比較，和/或回路補償模塊能夠直接接收并比較兩個電壓?；芈费a償模炔基于V1-REF和Vijji1jteked的比較而生成比較信號或CC回路信號V2。在一個實施例中，回路補償模塊是PI控制器，但是在其它實施例中，回路補償模塊可以是比較器、運算放大器或者被配置為輸出指示兩個電壓信號之間的差值的任意其它組件。
[0030]比較器/多路復(fù)用器230接收回路信號V1和V2，對信號進行比較，并且輸出這兩個信號中較小的一個，其在圖2的實施例中被表示為“Min (V1, V2) ”。在一個實施例中，比較器/多路復(fù)用器包括被配置為接收V1和V2的比較器和多路復(fù)用器二者。在這樣的實施例中，比較器被配置為在比較線路上輸出較小信號的標識，該比較線路耦合至多路復(fù)用器的選擇線路，這使得多路復(fù)用器輸出兩個信號中較小的一個。所選擇的信號被PWM生成器235用來生成用于功率電路110的功率電路控制信號。因此，基于信號V1生成功率電路控制信號被稱作“調(diào)光器回路操作”，因為LED由調(diào)光器回路信號V1所驅(qū)動。類似地，基于信號V2生成功率電路控制信號被稱作“CC或閉合電路回路操作”，因為LED由CC回路信號V2所驅(qū)動。
[0031]PWM生成器235接收調(diào)光器輸出信號104以及兩個信號V1和V2中較小的一個，并且基于所接收的信號生成用于經(jīng)由功率電路110和開關(guān)Ql來驅(qū)動LED115的功率電路控制信號106。PWM生成器所生成的功率電路控制信號根據(jù)這樣的開關(guān)方案而生成，該開關(guān)方案具有恒定開關(guān)頻率，但是具有基于調(diào)光器輸出信號以及兩個信號V1和V2中較小的一個的可變占空比。如本文所使用的，占空比是指開關(guān)周期中電路控制信號在其間被配置為導(dǎo)通電源開關(guān)Ql的部分(經(jīng)常被表示為百分比)。例如，PWM開關(guān)方案可以具有IOOkHz的開關(guān)頻率，并且因此開關(guān)周期為10 μ S。因此，對于30%的占空比而言，功率電路控制信號被配置為在每個開關(guān)周期中的3 μ s導(dǎo)通電源開關(guān)Ql并且在其中的7 μ s將其關(guān)斷。PWM生成器的占空比可以作為兩個信號V1和V2中較小的一個和/或調(diào)光器輸出信號104的線性函數(shù)而進行調(diào)制。
[0032]濾波器218和240的帶寬基于所期望調(diào)光器水平的改變(諸如亮度的增加或降低)以及基于電流回路操作進行調(diào)節(jié)。在調(diào)光器回路200或CC回路210中的第一個(活動回路)的操作期間，與兩個回路中的第二個(非活動回路)相關(guān)聯(lián)的濾波器的帶寬被設(shè)置為預(yù)定最大值。通過使得非活動回路的濾波器的帶寬最大化，調(diào)光器控制電路110在切換操作回路時的響應(yīng)時間有所減小，這減少了在回路之間進行切換時可能的過沖或下沖。另外，在活動回路的穩(wěn)定操作(調(diào)光器水平并不變化的操作)期間，與活動回路相關(guān)聯(lián)的濾波器的帶寬被設(shè)置為預(yù)定最小值。通過在穩(wěn)定操作期間使得活動回路的濾波器的帶寬最小化，減少了活動回路的驅(qū)動信號上的噪聲，因此減少了可能的LED閃爍并改進了 LED115的性能。
[0033]在一個實施例中，電壓信號V1 KEF在調(diào)光器回路操作期間被CC基準模塊245所減小。例如，電壓信號V1 KEF響應(yīng)于由調(diào)光器控制電路105進行的從CC回路操作至調(diào)光器回路操作的切換而被減小10%。在從調(diào)光器回路操作切換回CC回路操作時，電壓信號V1 KEF能夠被恢復(fù)到100%的原始V1 KEF信號值。在調(diào)光器回路操作期間減小基準電壓信號V1KEF能夠有助于在從調(diào)光器回路操作切換至CC回路操作時減少過沖。
[0034]圖3圖示了根據(jù)一個實施例的結(jié)合調(diào)光水平轉(zhuǎn)換表而對多回路調(diào)光器控制電路進行的回路帶寬調(diào)節(jié)。雖然其它實施例可以包括其它數(shù)量的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，但是圖3的調(diào)光水平轉(zhuǎn)換表圖示了六個轉(zhuǎn)換狀態(tài)300、302、304、306、308和310。結(jié)合調(diào)光水平轉(zhuǎn)換表示出了濾波器帶寬圖形，其結(jié)合調(diào)光水平變化圖示了圖2的濾波器218和240的帶寬變化。
[0035]圖3的轉(zhuǎn)換表中的第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)300表示由調(diào)光器控制電路105進行的穩(wěn)定調(diào)光器回路操作。在轉(zhuǎn)換狀態(tài)300中的操作期間，調(diào)光器控制電路將濾波器218的帶寬設(shè)置為第一預(yù)定最小值并且將CC回路的濾波器240的帶寬設(shè)置為第一預(yù)定最大值。當接收到請求的亮度的增加時，調(diào)光器控制電路轉(zhuǎn)換至第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)302。在轉(zhuǎn)換至第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)時，調(diào)光器控制電路將濾波器240的帶寬保持為第一預(yù)定最大值，并且增加濾波器218的帶寬。
[0036]當請求的亮度繼續(xù)增加以使得調(diào)光器控制電路105從調(diào)光器回路操作切換至CC回路操作時，調(diào)光器控制電路轉(zhuǎn)換至第三轉(zhuǎn)換狀態(tài)304。在從第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)302至第三轉(zhuǎn)換狀態(tài)的轉(zhuǎn)換期間，調(diào)光器控制電路在從調(diào)光器回路操作切換至CC回路操作的同時或大約與之同時地將濾波器218的帶寬增加至第二預(yù)定最大值。在從調(diào)光器回路操作切換至CC回路操作的同時或大約與之同時地，調(diào)光器控制電路從第一預(yù)定最大值減小濾波器240的帶寬。
[0037]當請求的亮度停止增加時，調(diào)光器控制電路105轉(zhuǎn)換至第四轉(zhuǎn)換狀態(tài)306，其表示由調(diào)光器控制電路進行的穩(wěn)定CC回路操作。在第四轉(zhuǎn)換狀態(tài)中的操作期間，調(diào)光器控制電路將濾波器218的帶寬保持在第二預(yù)定最大值，并且將濾波器240的帶寬減小至第二預(yù)定最小值。應(yīng)當注意的是，雖然第一和第二預(yù)定最大值在圖3中被圖示為相同的最大帶寬，但是在其它實施例中，第一和第二最大帶寬是不同帶寬。類似地，第一和第二預(yù)定最小值可以是不同帶寬。還應(yīng)當注意的是，在一些實施例中，預(yù)定最大值和預(yù)定最小值可以基于LED115的亮度的當前水平而有所變化。
[0038]在接收到請求的亮度的降低時，調(diào)光器控制電路105轉(zhuǎn)換至第五轉(zhuǎn)換狀態(tài)308。調(diào)光器控制電路將濾波器218的帶寬保持在第二預(yù)定最大值，并且從第二預(yù)定最小值增加濾波器240的帶寬。在接收到足以使得調(diào)光器控制電路從CC回路操作切換至調(diào)光器回路操作的另外的請求的亮度降低時，調(diào)光器控制電路轉(zhuǎn)換至第六轉(zhuǎn)換狀態(tài)310。在從第五轉(zhuǎn)換狀態(tài)至第六轉(zhuǎn)換狀態(tài)的轉(zhuǎn)換期間，在從CC回路操作切換至調(diào)光器回路操作的同時或大約與之同時地，調(diào)光器控制電路將濾波器240的帶寬增加至第一預(yù)定最大值。在從CC回路操作切換至調(diào)光器回路操作的同時或大約與之同時地，調(diào)光器控制電路從第二預(yù)定最大值減小濾波器218的帶寬。
[0039]當請求的亮度停止降低時，調(diào)光器控制電路105從第六轉(zhuǎn)換狀態(tài)310轉(zhuǎn)換至第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)300，其表示由調(diào)光器控制電路所進行的穩(wěn)定調(diào)光器回路操作。因此，調(diào)光器控制電路將濾波器218的帶寬減小至第一預(yù)定最小值，并且將濾波器240的帶寬保持在第一預(yù)定最大值。
[0040]應(yīng)當注意的是，在一些實施例中，調(diào)光器控制電路105能夠以不同于本文所描述的順序在狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。例如，如果調(diào)光器控制電路以穩(wěn)定的調(diào)光器回路操作進行操作(轉(zhuǎn)換狀態(tài)300)，則僅在請求亮度的增加超過預(yù)定閾值的情況下，請求亮度的增加才會導(dǎo)致調(diào)光器控制電路轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)302 (并且因此，增加濾波器218的帶寬)。類似地，如果調(diào)光器控制電路以穩(wěn)定的CC回路操作進行操作(轉(zhuǎn)換狀態(tài)306)，則僅在請求亮度的降低超過預(yù)定閾值的情況下，請求亮度的降低才會導(dǎo)致調(diào)光器控制電路轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)308(并且因此增加濾波器240的帶寬)。
[0041]在一個實施例中，當(響應(yīng)于接收到請求亮度的增加)從轉(zhuǎn)換狀態(tài)300轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)302時，如果I)沒有接收到請求亮度的進一步增加，2)如果之前接收的請求亮度的增加不足以使得調(diào)光器控制電路從調(diào)光器回路操作切換至CC回路操作，和/或3)如果在仍然以調(diào)光器回路操作進行操作的同時接收到亮度的降低，則調(diào)光器控制電路105可以轉(zhuǎn)換回轉(zhuǎn)換狀態(tài)300。在這樣的實施例中，在從轉(zhuǎn)換狀態(tài)302轉(zhuǎn)換回轉(zhuǎn)換狀態(tài)300時，調(diào)光器控制電路可以將濾波器218的帶寬減小至第一預(yù)定最小值。類似地，當(響應(yīng)于接收到請求亮度的降低)從轉(zhuǎn)換狀態(tài)306轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)308時，如果I)沒有接收到請求亮度的進一步降低，2)如果之前所接收的請求亮度的降低不足以使得調(diào)光器控制電路從CC回路操作切換至調(diào)光器回路操作，和/或3)如果在仍然以CC回路操作進行操作的同時接收到亮度的增加，則調(diào)光器控制電路可以轉(zhuǎn)換回轉(zhuǎn)換狀態(tài)306。在這樣的實施例中，在從轉(zhuǎn)換狀態(tài)308轉(zhuǎn)換回轉(zhuǎn)換狀態(tài)306時，調(diào)光器控制電路可以將濾波器240的帶寬減小至第二預(yù)定最小值。
[0042]在一個實施例中，調(diào)光器控制電路105可以以非常接近于回路切換點的亮度水平(換句話說，以使得請求亮度的非常小的增加就會導(dǎo)致調(diào)光器控制電路切換至CC回路操作的亮度)在轉(zhuǎn)換狀態(tài)300中進行操作。在這樣的實施例中，當接收到請求的亮度增加時，調(diào)光器控制電路可以從轉(zhuǎn)換狀態(tài)300直接轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)304，并且可以非?？斓貙V波器218的帶寬增加至第二預(yù)定最大值并且從第一預(yù)定最大值減小濾波器240的帶寬。類似地，調(diào)光器控制電路可以以非常接近于回路切換點的亮度水平(其中以使得請求亮度的小的降低就會導(dǎo)致調(diào)光器控制電路切換至調(diào)光器回路操作)在轉(zhuǎn)換狀態(tài)中306進行操作。在這樣的實施例中，當接收到請求亮度的降低時，調(diào)光器控制電路可以從轉(zhuǎn)換狀態(tài)306直接轉(zhuǎn)換至轉(zhuǎn)換狀態(tài)310，并且可以非?？斓貙V波器240的帶寬增加至第一預(yù)定最大值并且從第二預(yù)定最大值減小濾波器218的帶寬。
[0043]調(diào)光器控制電路105增加和減小濾波器218和240的帶寬的速率可以實質(zhì)上是恒定/線性的，或者可以基于當前操作參數(shù)而有所變化。例如，調(diào)光器控制電路可以以調(diào)光器控制電路增加濾波器240的帶寬的速率的兩倍速率從第一預(yù)定最小帶寬增加濾波器218的帶寬。類似地，調(diào)光器控制電路可以以調(diào)光器控制電路減小濾波器240的帶寬的速率的兩倍速率減小濾波器218的帶寬。濾波器帶寬的增加和減小可以基于接收亮度增加和/或降低的速率，可以基于LED115的當前亮度，可以基于活動回路，或者可以基于與調(diào)光器控制電路的操作相關(guān)聯(lián)的任意其它因素。在一個實施例中，濾波器帶寬的增加和減小實質(zhì)上是平滑的以便減少噪聲。
[0044]圖4圖示了根據(jù)一個實施例的用于調(diào)節(jié)多回路調(diào)光器控制電路中的回路帶寬的處理的流程圖。這里所描述的處理的步驟由調(diào)光器控制電路105所執(zhí)行。應(yīng)當注意的是，圖4圖示了針對單個回路帶寬調(diào)節(jié)的處理；而實際上，由于系統(tǒng)操作參數(shù)隨時間發(fā)生變化，所以實施圖4的處理的系統(tǒng)將反復(fù)地對回路的濾波器帶寬進行設(shè)置和調(diào)節(jié)。在多回路調(diào)光器控制電路中識別400驅(qū)動LED的回路(活動回路)。在本文所描述的實施例中，多回路調(diào)光器控制電路包括調(diào)光器回路和CC回路，但是在其它實施例中，調(diào)光器控制電路可以包括另外或不同的回路。
[0045]如果所識別的活動回路為調(diào)光器回路，則CC回路帶寬被設(shè)置405為第一預(yù)定最大值。如果沒有檢測到410請求的LED亮度變化(表示穩(wěn)定的調(diào)光器回路操作)，則調(diào)光器回路帶寬被設(shè)置415為第一預(yù)定最小值。在檢測到420增加LED亮度的請求時，調(diào)光器回路帶寬被增加425。在檢測到420降低亮度的請求時，調(diào)光器回路帶寬在當前調(diào)光器回路帶寬大于第一預(yù)定最小值的情況下被減小，并且在當前調(diào)光器回路帶寬等于第一預(yù)定最小值的情況下得以被保持。
[0046]如果所識別的活動回路為CC回路，則調(diào)光器回路帶寬被設(shè)置435為第二預(yù)定最大值。如果沒有檢測到440請求的LED亮度變化，則CC回路帶寬被設(shè)置445為第二預(yù)定最小值。在檢測到450降低LED亮度的請求時，CC回路帶寬被增加455。在檢測到420增加LED亮度的請求時，CC回路帶寬在當前CC回路帶寬大于第二預(yù)定最小值的情況下被減小，并且在當前CC回路帶寬等于第二預(yù)定最小值的情況下得以被保持。
[0047]通過閱讀本公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認識到用于控制LED的調(diào)光操作的另外的可替換設(shè)計。因此，雖然已經(jīng)圖示并描述了特定實施例和應(yīng)用，但是所要理解的是，本文所討論的實施例并不局限于本文所公開的確切構(gòu)造和組件，并且在不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍的前提下，可以對本文所公開的方法和裝置的配置、操作和細節(jié)進行對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的各種修改、變化和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種LED調(diào)光器控制電路，包括: 調(diào)光器回路，被配置為從調(diào)光器開關(guān)接收調(diào)光器輸出信號，并且生成表示所述調(diào)光器輸出信號的第一回路信號，所述調(diào)光器回路包括第一濾波器； 恒定電流回路，被配置為接收表示通過耦合至所述調(diào)光器控制電路的LED的負載電流的感測信號以及表示通過所述LED的全負載電流的基準信號，并且生成表示所述感測信號和所述基準信號的比較的第二回路信號，所述恒定電流回路包括第二濾波器；以及 脈沖寬度調(diào)制生成器，被配置為基于所述第一回路信號和所述第二回路信號中較小的一個生成用于所述LED的控制信號； 其中所述第一濾波器的帶寬響應(yīng)于所述第二回路信號小于所述第一回路信號而被設(shè)置為第一預(yù)定最大值； 其中所述第二濾波器的帶寬響應(yīng)于所述第一回路信號小于所述第二回路信號而被設(shè)置為第二預(yù)定最大值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述調(diào)光器輸出信號表示經(jīng)由所述調(diào)光器開關(guān)設(shè)置的期望調(diào)光水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述調(diào)光器回路進一步包括調(diào)光器處理器，所述調(diào)光器處理器被配置為: 檢測所述調(diào)光器輸出信號內(nèi)的相位調(diào)制的數(shù)量； 生成表示所檢測的相位調(diào)制數(shù)量的調(diào)光相位信號；以及 基于所述調(diào)光相位信號確定調(diào)`光比，所述調(diào)光比表示要傳送至所述LED以實現(xiàn)所述期望調(diào)光水平的功率部分； 其中所述第一回路信號包括所述調(diào)光比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述恒定電流回路進一步包括PI控制器，所述PI控制器被配置為: 確定所述感測信號和所述基準信號之間的差值；以及 基于所確定的差值生成放大信號； 其中所述第二回路信號包括所述放大信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光器控制電路，其中生成控制信號包括生成具有基于所述第一回路信號和所述第二回路信號中較小的一個的占空比的脈沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光器控制電路，進一步包括多路復(fù)用器，被配置為在第一輸入線路接收所述第一回路信號，在第二輸入線路接收所述第二回路信號，在選擇線路接收從被配置為基于所述第一回路信號和所述第二回路信號中較小的一個而輸出選擇信號的比較器接收所述選擇信號，并且基于所接收的選擇信號輸出所述第一回路信號和所述第二回路信號中較小的一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED調(diào)光器控制電路，其中響應(yīng)于所述第一回路信號小于所述第二回路信號而對所述第一濾波器設(shè)置低于所述第一預(yù)定最大值的帶寬，并且其中響應(yīng)于所述第二回路信號小于所述第一回路信號而對所述第二濾波器設(shè)置低于所述第二預(yù)定最大值的帶寬。
8.一種LED調(diào)光器控制電路，包括: 第一回路，包括第一濾波器并且被配置為基于所接收的調(diào)光器信號輸出第一回路信號; 第二回路，包括第二濾波器并且被配置為基于表示處于全負載的LED的基準信號輸出第二回路信號；以及 信號生成器，被配置為基于與驅(qū)動所述信號生成器的回路相關(guān)聯(lián)的回路信號而生成用于所述LED的LED驅(qū)動信號； 其中所述第一回路在所述第一回路信號小于所述第二回路信號時驅(qū)動所述信號生成器； 其中所述第二回路在所述第二回路信號小于所述第一回路信號時驅(qū)動所述信號生成器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述第一濾波器和所述第二濾波器包括具有可配置帶寬的低通濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述第一濾波器在所述第二回路正在驅(qū)動所述信號生成器時被設(shè)置為第一帶寬，并且在所述第一回路正在驅(qū)動所述信號生成器時被設(shè)置為低于所述第一帶寬的帶寬。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的LED調(diào)光器控制電路，其中響應(yīng)于所接收的調(diào)光器信號指示LED亮度的增加而增加所述第一濾波器的帶寬。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED調(diào)光器控制電路，其中響應(yīng)于所接收的調(diào)光器信號使得驅(qū)動所述信號生成器的回路從所述第一回路切換至所述第二回路而增加所述第一濾波器的帶寬直至所述第一 帶寬。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述第二濾波器在所述第一回路正在驅(qū)動所述信號生成器時被設(shè)置為第二帶寬，并且在所述第二回路正在驅(qū)動所述信號生成器時被設(shè)置為低于所述第二帶寬的帶寬。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的LED調(diào)光器控制電路，其中響應(yīng)于所接收的調(diào)光器信號指示LED亮度的降低而增加第二濾波器的帶寬。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的LED調(diào)光器控制電路，其中響應(yīng)于所接收的調(diào)光器信號使得驅(qū)動所述信號生成器的回路從所述第二回路切換至所述第一回路而增加所述第二濾波器的帶寬直至所述第二帶寬。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的LED調(diào)光器控制電路，其中所述第一帶寬和所述第二帶寬包括相同的帶寬。
17.一種調(diào)節(jié)多回路LED調(diào)光器控制電路中的濾波器帶寬的方法，包括: 接收表示期望LED亮度的調(diào)光器輸出信號，其中所述調(diào)光器控制電路中的第一回路生成表不所述調(diào)光器輸出信號的第一回路信號，所述第一回路包括第一濾波器； 接收表示通過LED的全負載電流的基準信號，其中所述調(diào)光器控制電路中的第二回路生成表示所述基準信號的第二回路信號，所述第二回路包括第二濾波器； 響應(yīng)于所述第一回路信號小于所述第二回路信號，將所述第一濾波器設(shè)置為低于第一預(yù)定最大帶寬的第一帶寬并且將所述第二濾波器設(shè)置為第二預(yù)定最大帶寬；以及 響應(yīng)于所述第二回路信號小于所述第一回路信號，將所述第一濾波器設(shè)置為所述第一預(yù)定最大帶寬并且將所述第二濾波器設(shè)置為低于所述第二預(yù)定最大帶寬的第二帶寬。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一回路信號小于所述第二回路信號，并且進一步包括: 接收表示期望的LED亮度的增加的第二調(diào)光器輸出信號，其中所述第一回路生成表示所述第二調(diào)光器輸出信號的經(jīng)更新的第一回路信號； 響應(yīng)于所述經(jīng)更新的第一回路信號小于所述第二回路信號，將所述第一濾波器的帶寬增加至低于所述第一預(yù)定最大帶寬的第三帶寬；以及 響應(yīng)于所述第二回路信號小于所述經(jīng)更新的第一回路信號，將所述第一濾波器的帶寬增加至所述第一預(yù)定最大帶寬并且將所述第二濾波器的帶寬降低至低于所述第二預(yù)定最大帶寬的第四帶寬。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二回路信號小于所述第一回路信號，并且進一步包括: 接收表示期望的LED亮度的降低的第二調(diào)光器輸出信號，其中所述第一回路生成表示所述第二調(diào)光器輸出信號的經(jīng)更新的第一回路信號； 響應(yīng)于所述第二回路信號小于所述經(jīng)更新的第一回路信號，將所述第二濾波器的帶寬增加至低于所述第二預(yù)定最大帶寬的第五帶寬；以及 響應(yīng)于所述經(jīng)更新的第一回路信號小于所述第二回路信號，將所述第二濾波器的帶寬增加至所述第二預(yù)定最大帶寬并且將所述第一濾波器的帶寬降低至低于所述第一預(yù)定最大帶寬的第六帶寬。`
【文檔編號】H05B37/02GK103874284SQ201310662691
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】王曉艷, J·W·克斯特森, C·C·潘, 馮光, 李海菊 申請人:戴樂格半導(dǎo)體公司