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一种恒流调节方法、装置及LED调光电路与流程

2022-02-22 18:28:32 来源:中国专利 TAG:

一种恒流调节方法、装置及led调光电路
技术领域
1.本技术涉及电力电子技术领域,具体而言,涉及一种恒流调节方法、装置及led调光电路。


背景技术:

2.发光二极管(light-emitting diode,led)是一种常用的发光器件,通过电子与空穴复合释放能量发光,可高效地将电能转化为光能,在现代社会具有广泛的用途,如照明、平板显示、医疗器件等。在实际应用中,针对不同场景下的照明需求需要对led进行调光处理,以改变led的照度水平。
3.目前为了实现对led灯的恒流调光控制,该种控制方式主要依靠峰值电流控制,其原理为根据调光信号的大小来控制变换器工作在连续导通模式(continuousconduction mode,ccm)或者非连续导通模式(discontinuous conduction mode,dcm)。该过程中变换器会在ccm和dcm中切换,在数字控制系统中,峰值电流的采样点在开关的截止处,而开关管导通与截止的切换处,电感电流采样会存在一定的尖峰,为恒流控制造成了困扰,同时,采用峰值电流的控制过程中ccm与dcm模式下电流采样表达式不同,在模式切换过程中可能会造成系统的振荡,使模式切换的过程不够平滑从而导致led出现频闪。


技术实现要素:

4.本公开实施例至少提供一种恒流调节方法、装置及led调光电路,可以针对降压式变换模块的不同工作模式进行归一化处理,输出平滑度较高的输出电流以避免led在调光过程中出现频闪。
5.本公开实施例提供了一种恒流调节方法,应用于led调光电路,其中,所述led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;所述降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,所述第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,所述第二辅助绕组连接在所述过零检测模块中,所述方法包括:
6.获取所述驱动信号源输出的开关管驱动信号,根据所述开关管驱动信号确定所述开关管的导通时间以及开关周期;
7.将所述开关管的所述导通时间确定为所述电感的充电时间,其中,所述开关管导通时所述电感为充电状态;
8.确定在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值;
9.基于所述过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定目标充放电时间;所述目标充放电时间为所述电感的充电时间与放电时间之和;
10.根据所述电感的目标充放电时间、所述开关周期以及所述电流值,确定所述降压式变换模块输出的电流实际值。
11.一种可选的实施方式中,所述方法还包括:
12.根据所述电流实际值以及预设的电流目标值,确定所述开关管驱动信号对应的目
标占空比;
13.调节所述开关管驱动信号的占空比至所述目标占空比,以使所述降压式变换模块输出的电流实际值调整为所述电流目标值。
14.一种可选的实施方式中,基于以下方法确定所述目标充放电时间:
15.根据所述过零检测电压的电压完整波形周期,确定所述过零检测电压对应的上升沿时间点;
16.根据所述过零检测电压的电压完整波形周期中,两个相邻的所述上升沿时间点之间的时间差值,确定所述电感的目标充放电时间。
17.一种可选的实施方式中,基于以下方法确定在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值:
18.获取所述电感的电感电流波形;
19.根据所述电感电流波形,确定所述电感处于充电状态时对应的电感电流峰值以及电感电流初始值;
20.确定所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值;
21.将所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值,确定为在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值。
22.一种可选的实施方式中,所述根据所述电感的目标充放电时间、所述开关周期以及所述电流值,确定所述降压式变换模块输出的电流实际值,具体包括:
23.确定所述目标充放电时间与所述开关管的开关周期之间的第一比值;
24.将所述第一比值与在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值之间的乘积,确定为所述降压式变换模块的电流实际值。
25.一种可选的实施方式中,所述降压式变换模块包括电感电流连续状态以及电感电流断续状态;
26.在所述降压式变换模块为电感电流连续状态下,所述第一比值等于1;
27.在所述降压式变换模块为电感电流断续状态下,所述第一比值小于1。
28.本公开实施例还提供一种恒流调节装置,应用于led调光电路,其中,所述led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;所述降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,所述第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,所述第二辅助绕组连接在所述过零检测模块中,所述装置包括:
29.获取模块,用于获取所述驱动信号源输出的开关管驱动信号,根据所述开关管驱动信号确定所述开关管的导通时间以及开关周期;
30.第一确定模块,用于将所述开关管的所述导通时间确定为所述电感的充电时间,其中,所述开关管导通时所述电感为充电状态;
31.第二确定模块,用于确定在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值;
32.第三确定模块,用于基于所述过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定目标充放电时间;所述目标充放电时间为所述电感的充电时间与放电时间之和;
33.第四确定模块,用于根据所述电感的目标充放电时间、所述开关周期以及所述电流值,确定所述降压式变换模块输出的电流实际值。
34.一种可选的实施方式中,所述装置还包括第二高度确认模块,所述第二高度确认
模块用于:
35.本公开实施例还提供一种led调光电路,应用于如上述实施方式中任一所述恒流调光方法中的led调光电路,所述led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;
36.所述降压式变换模块与所述过零检测模块通过包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感连接;
37.所述第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,所述第二辅助绕组连接在所述过零检测模块中;
38.所述降压式变换模块用于,输出用于调节待调光led亮度的输出电流;
39.所述过零检测模块用于,输出用于确定所述电感的充电时间与放电时间之和的过零检测电压,并为所述待调光led供电。
40.一种可选的实施方式中,所述降压式变换模块包括:驱动信号源、第一电阻、开关管、第一二极管、电感、以及电容,所述电感包括第一辅助绕组以及第二辅助绕组;
41.所述驱动信号源、所述第一电阻、所述开关管、所述电感的第一辅助绕组以及所述电容依次连接;所述第一二极管的阳极连接在所述开关管的漏极与所述电感的第一辅助绕组之间的串联节点处;
42.所述第一二极管的阴极连接在所述驱动信号源的正输出端与电容之间的串联节点处;
43.所述电容的两端与待调光led的两端连接。
44.一种可选的实施方式中,所述过零检测电路包括:第二电阻、第二二极管、第三二极管、第三电阻三极管以及供电电源;
45.所述第二电阻的一端与所述电感的第二辅助绕组的一端连接,所述第二电阻的另一端与所述三极管的基极连接;
46.所述三极管的集电极与所述第三电阻的一端连接;所述第三电阻的另一端与所述供电电源的正输出端连接;
47.所述供电电源的负输出端与所述电感的第二辅助绕组的另一端连接;
48.所述三极管的发射极连接在所述供电电源的负输出端与所述电感的第二辅助绕组之间的串联节点处;
49.所述第二二极管的阴极与所述三极管的基极连接,所述第二二极管的阳极与所述三极管的发射极连接;
50.所述第三二极管的阳极与所述三极管的基极连接,所述第三二极管的阴极连接在所述第三电阻与所述供电电源的正输出端之间的串联节点处。
51.一种可选的实施方式中,所述装置还包括调节模块,所述调节模块用于:
52.根据所述输出电流实际值以及预设的输出电流目标值,确定所述开关管驱动信号对应的目标占空比;
53.调节所述开关管驱动信号的占空比至所述目标占空比,以使所述降压式变换模块输出的输出电流实际值调整为所述输出电流目标值。
54.一种可选的实施方式中,所述第三确定模块还用于:
55.根据所述过零检测电压的电压完整波形周期,确定所述过零检测电压对应的上升沿时间点;
56.根据所述过零检测电压的电压完整波形周期中,两个相邻的所述上升沿时间点之间的时间差值,确定所述电感的目标充放电时间。
57.一种可选的实施方式中,所述第二确定模块还用于:
58.获取所述电感的电感电流波形;
59.根据所述电感电流波形,确定所述电感处于充电状态时对应的电感电流峰值以及电感电流初始值;
60.确定所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值;
61.将所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值,确定为在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值。
62.一种可选的实施方式中,所述第四确定模块还用于:
63.确定所述目标充放电时间与所述开关管的开关周期之间的第一比值;
64.将所述第一比值与在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值之间的乘积,确定为所述降压式变换模块的输出电流实际值。
65.本公开实施例还提供一种电子设备,包括:处理器、存储器和总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过总线通信,所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述恒流调节方法,或上述恒流调节方法中任一种可能的实施方式中的步骤。
66.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述恒流调节方法,或上述恒流调节方法中任一种可能的实施方式中的步骤。
67.本公开实施例提供的一种恒流调节方法、装置及led调光电路,其中,led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,第二辅助绕组连接在过零检测模块中。通过采样在充电时间中点处流经电感的电流值,并基于过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定作为电感充电时间与放电时间之和的目标充放电时间,进而根据目标充放电时间、开关管的开关周期以及在充电时间中点处流经电感的电流值,确定降压式变换模块输出的输出电流实际值。可以针对降压式变换模块的不同工作模式进行归一化处理,输出高平滑度的输出电流以避免led出现频闪,进而在led调光的校准过程中,确定led亮度与在降压式变换模块输出电流实际值的对应关系,实现准确调光工作。
68.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
69.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分,这些附图示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解,以下附图仅示出了本公开的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
70.图1示出了本公开实施例所提供的一种led调光电路的结构示意图;
71.图2示出了本公开实施例所提供的一种恒流控制方法的流程示意图;
72.图3示出了本公开实施例所提供的恒流1a调节的波形示意图;
73.图4示出了本公开实施例所提供的恒流0.5a调节的波形示意图;
74.图5示出了本公开实施例所提供的恒流0.7ma调节的波形示意图;
75.图6示出了本公开实施例所提供的一种恒流调节装置的示意图;
76.图7示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的示意图。
77.图示说明:100-led调光电路;110-降压式变换模块;111-驱动信号源;112-第一电阻;113-开关管;114-第一二极管;115-电感;116-电容;1151-第一辅助绕组;1152-第二辅助绕组;120-过零检测模块;121-第二电阻;122-第二二极管;123-第三二极管;124-第三电阻;125-三极管;126-供电电源。
具体实施方式
78.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例中附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围,而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
79.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
80.本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括a、b、c中的至少一种,可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
81.经研究发现,目前为了实现对led灯的恒流调光控制,该种控制方式主要依靠峰值电流控制,其原理为根据调光信号的大小来控制变换器工作在连续导通模式(continuousconduction mode,ccm)或者非连续导通模式(discontinuous conduction mode,dcm)。该过程中变换器会在ccm和dcm中切换,在数字控制系统中,峰值电流的采样点在开关的截止处,而开关管导通与截止的切换处,电感电流采样会存在一定的尖峰,为恒流控制造成了困扰,同时,采用峰值电流的控制过程中ccm与dcm模式下电流采样表达式不同,在模式切换过程中可能会造成系统的振荡,使模式切换的过程不够平滑从而导致led出现频闪。
82.基于上述研究,本公开提供了一种恒流调节方法、装置及led调光电路,其中,led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,第二辅助绕组连接在过零检测模块中。通过采样在充电时间中点处流经电感的电流值,并基于过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定作为电感充电时间与
放电时间之和的目标充放电时间,进而根据目标充放电时间、开关管的开关周期以及在充电时间中点处流经电感的电流值,确定降压式变换模块输出的输出电流实际值。可以针对降压式变换模块的不同工作模式进行归一化处理,输出高平滑度的输出电流以避免led出现频闪,进而在led调光的校准过程中,确定led亮度与在降压式变换模块输出电流实际值的对应关系,实现准确调光工作。
83.为便于对本实施例进行理解,首先对本公开实施例所公开的一种led调光电路100进行详细介绍,参见图1所示,为本公开实施例提供的一种led调光电路100的结构示意图。
84.这里,led调光电路100包括:降压式变换模块110以及过零检测模块120;降压式变换模块110包括:驱动信号源111、第一电阻112、开关管113、第一二极管114、电感115、以及电容116,电感115包括第一辅助绕组1151以及第二辅助绕组1152;过零检测模块120包括:第二电阻121、第二二极管122、第三二极管123、第三电阻124、三极管125以及供电电源126。
85.其中,降压式变换模块110与过零检测模块120通过包括第一辅助绕组1151与第二辅助绕组1152的电感115连接;第一辅助绕组1151连接在降压式变换模块110中,第二辅助绕组1152连接在过零检测模块120中;降压式变换模块110用于,输出用于调节待调光led亮度的输出电流;过零检测模块用于,输出用于确定电感的充电时间与放电时间之和的过零检测电压,并为待调光led供电。
86.具体的,在降压式变换模块110中,驱动信号源111、第一电阻112、开关管113、电感115的第一辅助绕组1151以及电容116依次连接;第一二极管114的阳极连接在开关管113的漏极与电感115的第一辅助绕组1151之间的串联节点处;第一二极管114的阴极连接在驱动信号源111的正输出端与电容116之间的串联节点处;电容116的两端与待调光led的两端连接。
87.具体的,在过零检测模块120中,第二电阻121的一端与电感115的第二辅助绕组1152的一端连接,第二电阻121的另一端与三极管125的基极连接;三极管125的集电极与第三电阻124的一端连接;第三电阻124的另一端与供电电源126的正输出端连接;供电电源126的负输出端与电感115的第二辅助绕组1152的另一端连接;三极管125的发射极连接在供电电源126的负输出端与电感115的第二辅助绕组1152之间的串联节点处;第二二极管122的阴极与三极管125的基极连接,第二二极管122的阳极与三极管125的发射极连接;第三二极管123的阳极与三极管125的基极连接,第三二极管123的阴极连接在第三电阻124与供电电源126的正输出端之间的串联节点处。
88.作为一种可能的实施方式,在led调光电路100中,驱动信号源111输出的驱动信号为高电平时,开关管113导通,此时电感115处于充电状态,而驱动信号源111输出的驱动信号为低电平时,开关管113截止,此时电感115处于放电状态。
89.这里,根据电感115中,第一辅助绕组1151以及第二辅助绕组1152的同名端对应关系可知,当电感115处于充电状态时,电感115两端的电压v
l
大于零,即第一辅助绕组1151两端电压大于零,进而第二辅助绕组1152两端电压vs也大于零,但是此时第二二极管122两端电压v1小于零且三极管125工作于饱和区域时的基极与发射极之间电压大于零,因此三极管125处于截止状态,三极管125的集电极开路,过零检测模块120输出的过零检测电压等于高电平的供电电源126的输出电压。
90.进一步的,当电感115处于放电状态时,电感115两端的电压v
l
小于零,即第一辅助
绕组1151两端电压小于零,进而第二辅助绕组1152两端电压vs也小于零,此时第二二极管122两端电压v1大于零,三极管125处于导通状态且工作于饱和区域,即过零检测模块120输出的过零检测电压等于低电平的三极管125的集电极与发射极之间的电压。
91.进一步的,当电感115处于放电状态的电感电流放电完毕后,电感115两端的电压v
l
等于于零,即第一辅助绕组1151两端电压等于零,进而第二辅助绕组1152两端电压vs也等于零,此时第二二极管122两端电压v1同样等于零且三极管125工作于饱和区域时的基极与发射极之间电压大于零,因此三极管125处于截止状态,三极管125的集电极开路,过零检测模块120输出的过零检测电压等于高电平的供电电源126的输出电压。
92.本公开实施例提供的一种led调光电路,其中,led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,第二辅助绕组连接在过零检测模块中。通过采样在充电时间中点处流经电感的电流值,并基于过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定作为电感充电时间与放电时间之和的目标充放电时间,进而根据目标充放电时间、开关管的开关周期以及在充电时间中点处流经电感的电流值,确定降压式变换模块输出的输出电流实际值。可以针对降压式变换模块的不同工作模式进行归一化处理,输出高平滑度的输出电流以避免led出现频闪,进而在led调光的校准过程中,确定led亮度与在降压式变换模块输出电流实际值的对应关系,实现准确调光工作。
93.本公开实施例所提供的恒流控制方法的执行主体一般为具有一定计算能力的计算机设备,该计算机设备例如包括:终端设备或服务器或其它处理设备,终端设备可以为用户设备(user equipment,ue)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(personal digital assistant,pda)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中,该恒流控制方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
94.参见图2所示,为本公开实施例提供的一种恒流控制方法的流程示意图,所述方法包括步骤s201~s205,应用于如图1所示的led调光电路100,其中:
95.s201、获取所述驱动信号源111输出的开关管驱动信号,根据所述开关管驱动信号确定所述开关管113的导通时间以及开关周期。
96.该步骤中,获取驱动信号源111输出的开关管驱动信号波形,根据该驱动信号波形确定开关管113的导通时间以及开关周期。
97.这里,驱动信号源111输出的开关管驱动信号可以为脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号,其占空比可以根据实际需要进行调整。当开关管驱动信号为高电平时,开关管113处于导通状态,当开关管驱动信号为低电平时,开关管113处于截止状态。
98.其中,开关管的导通时间为开关管驱动信号在一个信号周期内,处于高电平的时间;开关管113的开关周期为开关管驱动信号的信号周期。开关管驱动信号的信号周期以及一个信号周期内,处于高电平的时间均可通过驱动信号源111输出的开关管驱动信号波形直接获得。
99.s202、将所述开关管113的所述导通时间确定为所述电感115的充电时间,其中,所述开关管113导通时所述电感115为充电状态。
100.该步骤中,当开关管驱动信号为高电平时,开关管113处于导通状态,电感115为充电状态;当开关管驱动信号为低电平时,开关管113处于截止状态,电感115为放电状态,开关管113的导通时间即为电感115的充电时间。
101.这里,由于降压式变换模块110存在ccm工作模式以及dcm工作模式,降压式变换模块110处于ccm工作模式时,一个开关周期内,流过电感115的电流从不会到0,而降压式变换模块110处于dcm工作模式时,在一个开关周期内,流过电感115的电流总会到0,意味着电感115被适当地“复位”。因此,ccm与dcm工作模式下,电感115的充电时间相同而放电时间不同,即根据驱动信号源111输出的开关管驱动信号无论在ccm还是dcm工作模式下均可准确确定电感115的充电时间。
102.s203、确定在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值。
103.该步骤中,获取流经电感115的电流波形图,根据流经电感115的电流波形图可以确定在充电时间中点处流经电感115的电流值。
104.作为一种可能的实施方式,基于以下方法确定在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值:
105.a1、获取所述电感115的电感电流波形;
106.a2、根据所述电感电流波形,确定所述电感115处于充电状态时对应的电感电流峰值以及电感电流初始值;
107.a3、确定所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值;
108.a4、将所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值,确定为在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值。
109.作为另一种可能的实施方式,基于以下方法确定在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值:
110.b1、确定获取所述电感115的电感电流波形,其中,电感电流波形的横坐标为时间,纵坐标为电流值;
111.b2、在所述电感115的电感电流波形中获取充电时间中点处的时间值对应的纵坐标电流值,即为在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值。
112.s204、基于所述过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定目标充放电时间;所述目标充放电时间为所述电感的充电时间与放电时间之和。
113.该步骤中,根据过零检测模块120输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定目标充放电时间,目标充放电时间即为所述电感115的充电时间与放电时间之和。
114.作为一种可能的实施方式,基于以下方法确定所述目标充放电时间:
115.c1、根据所述过零检测电压的电压完整波形周期,确定所述过零检测电压对应的上升沿时间点;
116.c2、根据所述过零检测电压的电压完整波形周期中,两个相邻的所述上升沿时间点之间的时间差值,确定所述电感的目标充放电时间。
117.这里,由led调光电路100的工作模式可知,当开关管113导通,电感115处于充电状态时,过零检测模块120输出的过零检测电压等于高电平的供电电源126的输出电压。当开关管113截止,电感115处于放电状态时,过零检测模块120输出的过零检测电压等于低电平的三极管125的集电极与发射极之间的电压。当电感115处于放电状态的电感电流放电完毕
后,过零检测模块120输出的过零检测电压等于高电平的供电电源126的输出电压。
118.其中,降压式变换模块110无论处于ccm或dcm工作模式下时,电感115均在过零检测模块120输出的过零检测电压处于高电平的时间点开始充放电过程,并且在过零检测电压经历一段时间的低电平后再次返回高电平的时间点完成充放电过程。
119.这样,通过捕捉过零检测电压的电压完整波形周期中,两个相邻的上升沿时间点之间的时间差值,即可将其确定为电感115的目标充放电时间。
120.s205、根据所述电感115的目标充放电时间、所述开关周期以及所述电流值,确定所述降压式变换模块110输出的电流实际值。
121.该步骤中,根据步骤s103获取到的充电时间中点处流经电感115的电流值以及步骤s104获取到的电感115的目标充放电时间,在降压式变换模块110无论处于ccm或dcm工作模式下时均可确定110输出的电流实际值。
122.作为一种可能的实施方式,基于以下方法确定所述降压式变换模块110输出的电流实际值:
123.d1、确定所述目标充放电时间与所述开关管的开关周期之间的第一比值。
124.其中,所述第一比值为所述目标充放电时间与所述开关管113的开关周期之间的比值。
125.d2、将所述第一比值与在所述充电时间中点处流经所述电感115的电流值之间的乘积,确定为所述降压式变换模块110输出的电流实际值。
126.具体的,降压式变换模块110中输出电流为流经电感115的电流的平均值,基于以下公式确定降压式变换模块110输出的电流实际值io:
[0127][0128]
其中,i
lpk
代表电感115处于充电状态时对应的电感电流峰值,i
lini
代表电感115处于充电状态时对应的电感电流初始值,(d δ)代表目标充放电时间与所述开关管的开关周期之间的第一比值。
[0129]
这里,当降压式变换模块110处于ccm模式时,i
lini
大于0;当降压式变换模块110处于dcm模式时,i
lini
小于0。
[0130]
进一步的,上述公式可以简化为:
[0131][0132]
其中,i
lmid
代表在充电时间中点处流经电感115的电流值。在降压式变换模块110为ccm模式或者临界连续模式(critical continuous current mode,crm)下,第一比值(d δ)等于1;在所述降压式变换模块110为dcm模式下,所述第一比值(d δ)小于1。
[0133]
这样,通过获取多组平滑度较高的降压式变换模块110的输出电流实际值,并相应的观察在不同输出电流实际值下的led亮度,可以建立降压式变换模块110的输出电流实际值与led亮度之间的关系对应表,进而为后续的led准确调光服务。
[0134]
作为一种可能的实施方式,在建立降压式变换模块110的输出电流实际值与led亮度之间的关系对应表之后,可以根据led的照明亮度需求在对应表中确定与该led亮度需求
对应的输出电流值,进而实现准确调光。
[0135]
本公开实施例提供的恒流调节方法还包括:
[0136]
e1、根据所述电流实际值以及预设的电流目标值,确定所述开关管驱动信号对应的目标占空比。
[0137]
该步骤中,在针对led灯进行调光的过程中,根据照明需求,确定调节led灯至目标亮度所需要的预设的电流目标值,该预设的电流目标值可以根据上述输出电流实际值与led亮度之间的关系对应表得出,进一步的将降压式变换模块110的输出电流实际值调节至预设的电流目标值,即可使led灯的亮度达到目标亮度,准确完成调光过程。
[0138]
这里,基于以下公式确定目标占空比:
[0139]
d=pi(i
o_ref-io)
[0140]
其中,i
o_ref
代表预设的电流目标值,io代表降压式变换模块110输出的电流实际值。
[0141]
e2、调节所述开关管驱动信号的占空比至所述目标占空比,以使所述降压式变换模块110输出的电流实际值调整为所述电流目标值。
[0142]
为便于对本实施例进行理解,下面分别给出恒流1a调节、恒流0.5a调节以及恒流0.7ma调节的波形示意图,如图3-图5中所示,图3示出了本公开实施例提供的恒流1a调节的波形示意图;图4示出了本公开实施例提供的恒流0.5a调节的波形示意图;图5示出了本公开实施例提供的恒流0.7ma调节的波形示意图。
[0143]
其中,d
pwm
一栏为驱动信号源111输出的开关管驱动信号的波形示意图;i
l
一栏为流经电感115的电流波形示意图;v
zcd
一栏为过零检测模块120输出的过零检测电压的波形示意图;i
led
一栏为降压式变换模块输出的输出电流的波形示意图。
[0144]
本公开实施例提供的一种恒流调节方法,其中,led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,第二辅助绕组连接在过零检测模块中。通过采样在充电时间中点处流经电感的电流值,并基于过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定作为电感充电时间与放电时间之和的目标充放电时间,进而根据目标充放电时间、开关管的开关周期以及在充电时间中点处流经电感的电流值,确定降压式变换模块输出的输出电流实际值。可以针对降压式变换模块的不同工作模式进行归一化处理,输出高平滑度的输出电流以避免led出现频闪,进而在led调光的校准过程中,确定led亮度与在降压式变换模块输出电流实际值的对应关系,实现准确调光工作。
[0145]
本领域技术人员可以理解,在具体实施方式的上述方法中,各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定,各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
[0146]
基于同一发明构思,本公开实施例中还提供了与恒流调节方法对应的恒流调节装置,由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述恒流调节方法相似,因此装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
[0147]
请参阅图6,图6示出了本公开实施例提供的一种恒流调节装置的示意图,如图6中所示,本公开实施例提供的恒流调节装置600包括:
[0148]
获取模块610,用于获取所述驱动信号源输出的开关管驱动信号,根据所述开关管驱动信号确定所述开关管的导通时间以及开关周期;
[0149]
第一确定模块620,用于将所述开关管的所述导通时间确定为所述电感的充电时间,其中,所述开关管导通时所述电感为充电状态;
[0150]
第二确定模块630,用于确定在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值;
[0151]
第三确定模块640,用于基于所述过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定目标充放电时间;所述目标充放电时间为所述电感的充电时间与放电时间之和;
[0152]
第四确定模块650,用于根据所述电感的目标充放电时间、所述开关周期以及所述电流值,确定所述降压式变换模块输出的电流实际值。
[0153]
可选的,所述恒流调节装置600还包括调节模块,所述调节模块用于:
[0154]
根据所述输出电流实际值以及预设的输出电流目标值,确定所述开关管驱动信号对应的目标占空比;
[0155]
调节所述开关管驱动信号的占空比至所述目标占空比,以使所述降压式变换模块输出的输出电流实际值调整为所述输出电流目标值。
[0156]
可选的,所述第三确定模块640还用于:
[0157]
根据所述过零检测电压的电压完整波形周期,确定所述过零检测电压对应的上升沿时间点;
[0158]
根据所述过零检测电压的电压完整波形周期中,两个相邻的所述上升沿时间点之间的时间差值,确定所述电感的目标充放电时间。
[0159]
可选的,所述第二确定模块630还用于:
[0160]
获取所述电感的电感电流波形;
[0161]
根据所述电感电流波形,确定所述电感处于充电状态时对应的电感电流峰值以及电感电流初始值;
[0162]
确定所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值;
[0163]
将所述电感电流峰值与所述电感电流初始值的平均值,确定为在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值。
[0164]
可选的,所述第四确定模块650还用于:
[0165]
确定所述目标充放电时间与所述开关管的开关周期之间的第一比值;
[0166]
将所述第一比值与在所述充电时间中点处流经所述电感的电流值之间的乘积,确定为所述降压式变换模块的输出电流实际值。关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明,这里不再详述。
[0167]
本公开实施例提供的一种恒流调节装置,其中,led调光电路包括:降压式变换模块以及过零检测模块;降压式变换模块包括驱动信号源、开关管以及包括第一辅助绕组与第二辅助绕组的电感,第一辅助绕组连接在降压式变换模块中,第二辅助绕组连接在过零检测模块中。通过采样在充电时间中点处流经电感的电流值,并基于过零检测模块输出的过零检测电压的电压完整波形周期,确定作为电感充电时间与放电时间之和的目标充放电时间,进而根据目标充放电时间、开关管的开关周期以及在充电时间中点处流经电感的电流值,确定降压式变换模块输出的输出电流实际值。可以针对降压式变换模块的不同工作
模式进行归一化处理,输出高平滑度的输出电流以避免led出现频闪,进而在led调光的校准过程中,确定led亮度与在降压式变换模块输出电流实际值的对应关系,实现准确调光工作。
[0168]
对应于图2中的恒流调节方法,本公开实施例还提供了一种电子设备700,如图7所示,为本公开实施例提供的电子设备700结构示意图,包括:
[0169]
处理器71、存储器72、和总线73;存储器72用于存储执行指令,包括内存721和外部存储器722;这里的内存721也称内存储器,用于暂时存放处理器71中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器722交换的数据,处理器71通过内存721与外部存储器722进行数据交换,当所述电子设备700运行时,所述处理器71与所述存储器72之间通过总线73通信,使得所述处理器71执行图2中的恒流调节方法的步骤。
[0170]
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的恒流调节方法的步骤。其中,该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
[0171]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。在本公开所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0172]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0173]
另外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0174]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(randomaccess memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0175]
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本公开的具体实施方式,用以说明本公开的技术方案,而非对其限制,本公开的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻
易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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