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用于兼容调光器/开关的控制电路及照明设备的制作方法

2022-06-29 10:23:31 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及一种控制电路、控制方法及包括其的照明设备,更具体地,涉及一种用于兼容调光器/开关的控制电路和控制方法、以及包括该控制电路的照明设备。


背景技术:

2.通常,用于给照明设备调光的调光器/开关内设置有数字电路,例如微控制单元(mcu)。因此,需要在照明设备内设置电源为该mcu供电。该mcu通常并联有用于供电的电容器。当电容器由于持续放电而电压下降过多时,mcu将无法工作,导致连接到调光器/开关的照明设备闪烁或异常开关。因此,需要对调光器/开关内的mcu所连接的电容器周期性充电。
3.现有技术中已采用额外的适配器为调光器/开关内的该电容器供电,但是造成成本高昂。因此,期望在照明设备内通过结构简单、成本低的电源电路来为mcu所连接的电容器周期性充电。
4.另一方面,还期望具有上述电源电路的照明设备能够兼容无调光器/开关的情况。即,期望在电源输入端连接有调光器/开关时才使该电源电路有效,而期望在电源输入端未连接调光器/开关时断开该电源电路与电源输入端的连接,以避免高的待机功耗。


技术实现要素:

5.本技术鉴于上述问题而提出,本技术的主要目的在于提供一种用于兼容调光器/开关的控制电路、控制方法及照明设备,以至少解决现有技术中难以通过结构简单、低成本的方式为电源输入端的调光器/开关充电、且难以降低电源输入端未连接调光器/开关时的照明设备的待机功耗的技术问题。
6.为了实现上述目的,根据本技术的一个方面,提供了一种用于兼容调光器/开关的控制电路,该调光器/开关能够连接在发光模块的电源输入端,该控制电路包括:充电辅助模块,用于辅助调光器/开关的充电,充电辅助模块包括第一开关和第一电阻,第一电阻的阻值低于预定阻值使得当第一开关导通时第一电阻与发光模块的整体阻值低于预定阻值;充电控制模块,包括恒压源和第二开关,充电控制模块用于控制第一开关的第一控制端的电压,使得第一开关在电源输入端的输入电压在0至第一预定电压之间时导通。
7.以这种方式,该控制电路使得在电源输入端的输入电压的每个周期内,调光器/开关所连接的后端电路部分存在由第一电阻导致的低于预定阻值的低阻状态,从而能够利用市电供电电压对电源输入端连接的调光器/开关充电,确保需要充电的调光器/开关能够处于正常工作状态。
8.进一步地,根据本技术的一个实施例,第一开关在第一控制端的电压高于第一导通电压时导通,并且第二开关在第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压时导通,其中,当电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间时,第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压。
9.以这种方式,在输入电压处于0至第一预定电压之间时,第二控制端的电压低于第
二导通电压,导致第二开关导通,进而能够导致第一开关导通。因此,能够实现第一开关在输入电压处于0至第一预定电压之间时导通。
10.进一步地,根据本技术的一个实施例,恒压源经由第二开关连接到第一开关的第一控制端,使得当第二开关导通时第一控制端的电压能够高于第一导通电压,从而使第一开关导通。
11.以这种方式,当第二开关导通时,第一控制端的电压由于恒压源的存在而高于第一导通电压,从而能够实现当第二开关导通时第一开关也导通。
12.进一步地,根据本技术的一个实施例,充电辅助模块与发光模块并联连接到电源输入端,使得当第一开关导通时并联的第一电阻与发光模块的整体阻值低于预定阻值。
13.以这种方式,由于充电辅助模块与发光模块并联,即第一电阻与发光模块并联。因此当第一开关导通时,并联的第一电阻与发光模块的整体电阻将低于第一电阻的阻值,由于第一电阻的阻值低于预定阻值,因此并联的第一电阻与发光模块的整体阻值低于该预定阻值。
14.进一步地,根据本技术的一个实施例,第二控制端经由分压电阻连接到电源输入端,使得当电源输入端的输入电压低于第一预定电压时,第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压。
15.以这种方式,利用分压电阻,使得第二控制端的电压与电源输入端的输入电压成正比。因此,可以实现当电源输入端的输入电压低于第一预定电压时,第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压。
16.进一步地,根据本技术的一个实施例,该控制电路还包括控制单元,该控制单元被配置为:检测第一控制端、第二开关的第二控制端、或者位于第一开关和第一电阻之间的第三控制端的电压特性;根据检测到的电压特性确定电源输入端是否连接有调光器/开关;在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端的电压下拉至低于第一开关的第一导通电压;并且在确定电源输入端连接有调光器/开关时,不调节第一控制端的电压。
17.以这种方式,通过检测第一控制端、第二控制端或第三控制端处的电压特性能够确定电源输入端是否连接有调光器/开关,从而能够在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端的电压下拉至低于第一导通电压而使得第一开关保持断开,进而断开第一电阻与电源输入端的连接,实现在电源输入端未连接调光器/开关时降低照明设备的待机功耗。同时,还实现在电源输入端连接有调光器/开关时第一开关和第一电阻能够周期性导通,以对调光器/开关周期性充电。
18.进一步地,根据本技术的一个实施例,当检测第一控制端的电压特性时,电压特性是第一控制端的相邻电压脉冲之间的间隔;当检测第二控制端的电压特性时,电压特性是第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度;并且当检测第三控制端的电压特性时,电压特性是第三控制端的相邻电压脉冲之间的间隔。
19.以这种方式,利用电源输入端是否连接有调光器/开关时在第一控制端、第二控制端或第三控制端处呈现的不同电压特性,通过检测第一控制端或第三控制端的相邻电压脉冲之间的间隔、或者第二控制端的的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度,可以判断电源输入端是否连接有调光器/开关。
20.进一步地,根据本技术的一个实施例,控制单元在检测到第一控制端或第三控制
端的相邻电压脉冲之间的间隔恒大于预定时间间隔时,确定电源输入端连接有调光器/开关。
21.以这种方式,通过第一控制端或第三控制端的相邻电压脉冲之间的间隔恒大于(例如在相邻的两个或更多个周期内大于)预定时间间隔(例如1ms),可以判断出电源输入端连接有调光器/开关。
22.进一步地,根据本技术的一个实施例,控制单元在检测到第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度大于预定时段时,确定电源输入端连接有调光器/开关。
23.以这种方式,通过第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压(例如接近0的阈值电压)的时间长度大于预定时段(例如1ms),可以判断出电源输入端连接有调光器/开关。
24.根据本技术的另一个方面,提供了一种用于兼容调光器/开关的照明设备,该照明设备包括:发光模块,连接到电源输入端以发光;以及上述控制电路,控制电路与发光模块并联连接到电源输入端。
25.以这种方式,包括上述控制电路的照明设备使得在电源输入端的输入电压的每个周期内,调光器/开关所连接的后端电路部分存在由第一电阻导致的低于预定阻值的低阻状态,从而能够利用市电供电电压对电源输入端连接的调光器/开关充电,确保需要充电的调光器/开关能够处于正常工作状态。
26.进一步地,根据本技术的一个实施例,照明设备还包括信号控制模块,信号控制模块被配置为:在调光器/开关连接在发光模块的电源输入端时,接收来自调光器/开关的电压调节信号;将接收的电压调节信号转换为发光模块的驱动信号;向发光模块发送转换后的驱动信号,以使发光模块根据驱动信号发光、而不是根据电压调节信号发光。
27.以这种方式,在能够通过调光器/开关间接实现对照明设备的发光模块的控制的同时,还能够避免调光器/开关对发光模块的直接控制造成的发光模块故障。
28.进一步地,根据本技术的一个实施例,信号控制模块是安装于远离发光模块的移动设备中的应用程序。
29.以这种方式,当用户操作调光器/开关时,在调光器/开关上产生的电压调节信号可以被无线地传递到移动设备中的应用程序(例如手机中的app),由该应用程序转换成的发光驱动信号(例如电流驱动信号)可以被无线地传递给发光模块中的驱动器,以驱动发光模块发光,而避免发光模块直接根据来自调光器/开关的电压调节信号发光。
30.根据本技术的另一个方面,还提供了一种用于兼容调光器/开关的控制方法,该调光器/开关能够连接在发光模块的电源输入端,该控制方法包括:响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关导通,从而使充电辅助模块的第一开关导通;并且响应于电源输入端的输入电压不处于0至第一预定电压之间,使第二开关断开,从而使充电辅助模块的第一开关断开;其中,充电辅助模块包括第一开关和第一电阻,第一电阻的阻值低于预定阻值使得当第一开关导通时第一电阻与发光模块的整体阻值低于预定阻值,并且通过恒压源和第二开关控制第一开关的第一控制端的电压,使得当第二开关导通时第一开关导通、当第二开关断开时第一开关断开。
31.以这种方式,使得在电源输入端的输入电压的每个周期内,调光器/开关所连接的
后端电路部分存在由第一电阻导致的低于预定阻值的低阻状态,从而能够利用市电供电电压对电源输入端连接的调光器/开关充电,确保需要充电的调光器/开关能够处于正常工作状态。
32.进一步地,根据本技术的一个实施例,恒压源经由第二开关连接到第一开关的第一控制端,使得当第二开关导通时第一开关导通、当第二开关断开时第一开关断开。
33.以这种方式,当第二开关导通时,第一控制端的电压由于恒压源的存在而高于第一导通电压,从而能够实现当第二开关导通时第一开关也导通。
34.进一步地,根据本技术的一个实施例,第一开关在第一控制端的电压高于第一导通电压时导通,并且第二开关在第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压时导通,并且响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关导通包括:响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压。
35.以这种方式,能够实现在输入电压处于0至第一预定电压之间时第一开关导通,从而使第一电阻与发光模块的整体阻值低于预定阻值。
36.进一步地,根据本技术的一个实施例,第二控制端经由分压电阻连接到电源输入端,使得当电源输入端的输入电压低于第一预定电压时,第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压。
37.以这种方式,利用分压电阻,使得第二控制端的电压与电源输入端的输入电压成正比。因此,可以实现当电源输入端的输入电压低于第一预定电压时,第二开关的第二控制端的电压低于第二导通电压,从而使第二开关导通。
38.进一步地,根据本技术的一个实施例,该控制方法还包括:检测第一控制端、第二开关的第二控制端、或者位于第一开关和第一电阻之间的第三控制端的电压特性;根据检测到的电压特性确定电源输入端是否连接有调光器/开关;在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端的电压下拉至低于第一开关的第一导通电压;并且在确定电源输入端连接有调光器/开关时,不调节第一控制端的电压。
39.以这种方式,通过检测第一控制端、第二控制端或第三控制端处的电压特性能够确定电源输入端是否连接有调光器/开关,从而能够在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端的电压下拉至低于第一导通电压而使得第一开关保持断开,进而断开第一电阻与电源输入端的连接,实现在电源输入端未连接调光器/开关时降低照明设备的待机功耗。同时,还实现在电源输入端连接有调光器/开关时第一开关和第一电阻能够周期性导通,以对调光器/开关周期性充电。
40.进一步地,根据本技术的一个实施例,当检测第一控制端或第三控制端的电压特性时,电压特性是对应的控制端的相邻电压脉冲之间的间隔,并且根据检测到的电压特性确定电源输入端是否连接有调光器/开关包括:当检测到对应的控制端的相邻电压脉冲之间的间隔恒大于预定时间间隔时,确定电源输入端连接有调光器/开关,并且当检测到对应的控制端的相邻电压脉冲之间的间隔存在不大于预定时间间隔的情况时,确定电源输入端未连接调光器/开关。
41.以这种方式,通过检测第一控制端或第三控制端的相邻电压脉冲之间的时间间隔,能够确定电源输入端是否连接有调光器/开关。
42.进一步地,根据本技术的一个实施例,当检测第二控制端的电压特性时,电压特性是第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度,并且根据检测到的电压特性确定电源输入端是否连接有调光器/开关包括:当检测到第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度大于预定时段时,确定电源输入端连接有调光器/开关,并且当检测到第二控制端的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度不大于预定时段时,确定电源输入端未连接调光器/开关。
43.以这种方式,通过检测第二控制端的的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度,也能够确定电源输入端是否连接有调光器/开关。
44.进一步地,根据本技术的一个实施例,该控制方法还包括:在调光器/开关连接在发光模块的电源输入端时,接收来自调光器/开关的电压调节信号;将接收的电压调节信号转换为发光模块的驱动信号;向发光模块发送转换后的驱动信号,以使发光模块根据驱动信号发光、而不是根据电压调节信号发光。
45.以这种方式,在能够通过调光器/开关间接实现对发光模块的控制的同时,还能够避免调光器/开关对发光模块的直接控制造成的发光模块故障。
46.在本技术实施例中,提供了一种用于兼容调光器/开关的控制电路、控制方法及照明设备,该调光器/开关能够连接在发光模块的电源输入端,该控制电路包括:充电辅助模块,用于辅助调光器/开关的充电,充电辅助模块包括第一开关和第一电阻,第一电阻的阻值低于预定阻值使得当第一开关导通时第一电阻与发光模块的整体阻值低于预定阻值;充电控制模块,包括恒压源和第二开关,充电控制模块用于控制第一开关的第一控制端的电压,使得第一开关在电源输入端的输入电压在0至第一预定电压之间时导通,以至少解决现有技术中难以通过结构简单、低成本的方式为电源输入端的调光器/开关充电、且难以降低电源输入端未连接调光器/开关时的照明设备的待机功耗的问题,从而实现利用结构简单、成本低的电源电路为电源输入端的调光器/开关充电,同时在电源输入端未连接调光器/开关时能够降低照明设备的待机功耗的效果。
附图说明
47.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
48.图1示出了根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的控制电路的结构示意图;
49.图2的(a)和(b)分别示出了电源输入端未连接调光器时和电源输入端连接有调光器时测量得到的电源输入端ac的输入电压v
ac
、第一开关q1的第一控制端b的电压vb的波形图;
50.图3示出了根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的照明设备的结构示意图。
51.其中,上述附图包括以下附图标记:
52.100:
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用于兼容调光器/开关的控制电路
53.110:
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充电辅助模块
54.120:
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充电控制模块
55.130:
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控制单元
56.101:
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调光器/开关
57.200:
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照明设备
58.210:
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发光模块
59.220:
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信号控制模块
60.b:
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第一控制端
61.a:
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第二控制端
62.c:
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第三控制端
63.ac:
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电源输入端
64.v1:
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市电供电电压
65.v0:
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恒压源
66.q1:
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第一开关
67.q2:
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第二开关
68.r1:
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第一电阻
69.r2、r4:
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分压电阻
具体实施方式
70.为使需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
71.需要指出的是,除非另有指明,本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
72.在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的,或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的;同样地,为便于理解和描述,“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外,但上述方位词并不用于限制本技术。
73.本技术的一个目的是提供用于兼容调光器/开关的自适应控制电路、控制方法以及包括其的照明设备,该自适应控制电路为纯硬件组成的自适应电路,能够在电源输入端的输入电压的每个周期内自动为调光器/开关(例如调光器/开关内的电容器)充电。应注意,此处的调光器/开关是需要充电的调光器/开关,例如智能调光器/智能开关,更具体地,例如是单火线智能调光器。
74.本技术的另一个目的是在上述用于兼容调光器/开关的自适应控制电路、控制方法以及包括其的照明设备中提供调节功能,使得能够在检测到电源输入端未连接调光器/开关时断开自适应控制电路中的电阻与电源输入端的连接,以避免无调光器/开关情况下自适应控制电路中的电阻造成的高功耗。应注意,此处的调光器/开关不限于需要充电的调光器/开关,也可以是无需充电的调光器/开关。
75.首先描述根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的自适应控制电路、控制方法以及包括其的照明设备。调光器/开关连接在电源输入端,led发光模块连接到电源输入端以在调光器/开关的控制下发光。
76.该自适应控制电路的原理在于:当电源输入端连接有调光器/开关时,来自电源输入端的经过调光器/开关后的输入电压v
ac
呈切相的市电交流半波。在该切相的市电交流半波的每个周期内,存在电压为0的时段和电压不为0的时段。电压不为0的时段对应于调光
器/开关的导通时段,此时由于电源输入端至照明设备的发光模块为通路,因此无法对调光器/开关内的电容器充电。电压为0的时段对应于该调光器/开关的断开时段,此时可以考虑对调光器/开关内的电容器或其他元器件进行充电。应注意,本技术中调光器与开关的区别在于:在调光器(例如智能调光器)中,电压波形的切相角可调节,即用户可以通过调节调光器来改变经过调光器的电压波形中电压为0的时段长度;而在开关(例如智能开关)中,用户仅可控制开关的通断,而开关开启后的电压波形不可调节,即经过开关的电压波形中电压为0的时段长度不可调节。
77.在调光器/开关的断开时段对调光器/开关内的电容器充电,需要电源输入端、调光器/开关的电容器、以及后端的led发光模块形成充电回路。然而,由于现有的led发光模块呈高阻态,造成无法形成充电回路对该电容器充电。因此,要在调光器/开关的断开时段对调光器/开关内的电容器充电,需要在调光器/开关的断开时段内使回路中的led发光模块转换为低阻态。
78.因此,根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的自适应控制电路的目的在于:在电源输入端连接有调光器/开关的情况下,在输入电压的每个周期内电压为0的时段期间,通过自适应控制电路自适应地使所连接的led发光模块转换为低阻态。
79.为了实现该目的,提供了根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的控制电路,其中,调光器/开关101能够连接在发光模块210的电源输入端。该控制电路100包括:充电辅助模块110,用于辅助调光器/开关101的充电,其包括第一开关q1和第一电阻r1,第一电阻r1的阻值低于预定阻值使得当第一开关q1导通时第一电阻r1与发光模块210的整体阻值低于预定阻值;充电控制模块120,包括恒压源v0和第二开关q2,充电控制模块用于控制第一开关q1的第一控制端b的电压,使得第一开关q1在电源输入端ac的输入电压在0至第一预定电压之间时导通。
80.利用如上的控制电路100,当电源输入端ac连接有调光器/开关101时,第一开关q1在电源输入端的输入电压v
ac
处于0至第一预定电压之间时导通,此时低于预定阻值的第一电阻r1使得第一电阻r1与发光模块210的整体阻值低于预定阻值,因此即使发光模块210具有较高阻值,但调光器/开关101所连接的后端部分(即控制电路100与发光模块210)的整体阻值处于低于预定阻值的低阻状态。此时,市电供电电压v1能够对调光器/开关101充电。即,利用这样的控制电路,使得在电源输入端ac的输入电压v
ac
的每个周期内,调光器/开关101所连接的后端部分存在由第一电阻r1导致的低于预定阻值的低阻状态,从而能够利用市电供电电压v1对调光器/开关101充电,确保调光器/开关101能够处于正常工作状态。
81.应注意,在本技术中,第一预定电压与输入电压v
ac
的最大值相比偏小。例如,当输入电压v
ac
的最大值为约150v时,第一预定电压为约30v。此时,第一开关q1在输入电压v
ac
约为0至30v之间时导通。
82.进一步,第一开关q1在第一控制端b的电压高于第一导通电压时导通,并且第二开关q2在第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压时导通,其中,当电源输入端的输入电压v
ac
处于0至第一预定电压之间时,第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压。
83.以此方式,通过使第二开关q2在第二控制端a的电压低于第二导通电压时导通,而输入电压v
ac
处于0至第一预定电压之间时,第二控制端a的电压低于第二导通电压,因此能
够实现在输入电压v
ac
处于0至第一预定电压之间时第二开关导通,进而使得第一开关q1导通。
84.注意,在本技术中,要实现第一开关q1在第一控制端b的电压高于第一导通电压时导通,并且第二开关q2在第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压时导通,第一开关q1可以是npn型三极管,并且第二开关q2可以是pnp型三极管。此时,第一导通电压为第一开关q1的发射极电压(在本技术中例如为第三控制端c的电压vc) 0.7v,第二导通电压为第二开关q2的发射极电压(即恒压源v0的输出电压v0)-0.7v。即,当vb》vc 0.7v时,第一开关q1导通;并且当va《v0-0.7v时,第二开关q2导通。又由于当第一开关q1未导通时,第一电阻r1接地,即第三控制端c接地,使得vc=0,因此可认为第一导通电压为0.7v。而且根据三极管的特性,当第一开关q1导通且vc不为0时,vb=vc 0.7v。
85.应注意,本技术中0.7v仅是三极管的导通阈值电压的一个示例,根据使用的三极管的类型不同,还可以存在其他的导通阈值电压。
86.还应注意,第一开关q1和第二开关q2是一对三极管仅是本技术的示例性实例,第一开关q1和第二开关q2也可以是一对mos管等开关器件。
87.进一步,恒压源v0经由第二开关q2连接到第一开关q1的第一控制端b,使得当第二开关q2导通时第一控制端b的电压能够高于第一导通电压,从而使第一开关q1导通。
88.由于恒压源v0经由第二开关q2连接到第一开关q1的第一控制端b,因此当第二开关q2导通时,第一控制端b的电压由于恒压源v0而升高以高于第一导通电压,第一控制端b的电压高于第一导通电压使得第一开关q1导通。即,利用恒压源v0,使得当第二开关q2导通时,第一开关q1能够导通。应注意,当第一开关q1和第二开关q2是一对三极管时,恒压源v0可以输出例如3.3v的恒定电压。
89.进一步,充电辅助模块110与发光模块210并联连接到电源输入端,使得当第一开关q1导通时并联的第一电阻r1与发光模块210的整体阻值低于预定阻值。
90.由于充电辅助模块110与发光模块210并联,即第一电阻r1与发光模块210并联。因此当第一开关q1导通时,第一电阻r1与发光模块210的并联电阻将低于r1的阻值,由于第一电阻r1的阻值处于低于预定阻值的低阻状态,因此并联的第一电阻r1与发光模块210的整体阻值、进而控制电路100与发光模块210的整体阻值也呈低阻状态。
91.在本技术中,第一电阻r1的阻值例如可以是20ω,预定阻值例如可以是25ω、30ω、50ω等,当调光器/开关101所连接的后端阻值低于该预定阻值时市电供电电压v1就能够对调光器/开关101充电。
92.进一步,第二控制端a经由分压电阻连接到电源输入端ac,使得当电源输入端的输入电压v
ac
低于第一预定电压时,第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压。
93.由于第二控制端a经由分压电阻连接到电源输入端ac,因此第二控制端a的电压va与电源输入端ac的输入电压v
ac
成正比。如图1所示,分压电阻可以包括串联的第二电阻r2和第四电阻r4,并且第二控制端a连接到第二电阻r2和第四电阻r4之间的节点。
94.因此,当电源输入端的输入电压v
ac
低于第一预定电压时,可以实现第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压。此时,第一预定电压等于第二导通电压除以分压比。例如,当r2=500kω,r4=50kω时,分压比为1/11。此时,第一预定电压等于11
×
第二导通电压。
95.如图1所示,在本技术中,控制电路100还可以包括由二极管d1~d4组成的整流电路。
96.接下来,参照图2描述电源输入端未连接调光器/开关时和电源输入端连接有调光器/开关时电源输入端ac的输入电压v
ac
、第一控制端b、第二控制端a、以及第一开关q1与第一电阻r1之间的第三控制端c的电压的波形情况。
97.如图2的(a)所示,此时电源输入端ac未连接调光器/开关,因此输入电压v
ac
即为市电供电电压v1,其呈市电交流半波(即弦波或馒头波)。由于第二控制端a的电压与输入电压v
ac
呈正比,因此第二控制端a的电压波形类似于输入电压v
ac
的电压波形。当输入电压v
ac
小于第一预定电压时,第二控制端a的电压va低于第二导通电压,使得第二开关q2导通,导致第一控制端b电压上升(如(a)中vb的两个相邻电压脉冲所示),导致第一开关q1也随之导通,使得第三控制端c的电压在第一开关q1导通且v
ac
不为0时上升(类似于(a)中vb的两个相邻电压脉冲所示)。注意,当第一开关q1是三极管时,在第一开关q1导通时第一控制端b的电压比第三控制端c的电压大预定大小(例如0.7v),因此第三控制端c的电压波形类似于图2的(a)中第一控制端b的电压波形。
98.如图2的(b)所示,此时电源输入端ac连接有调光器/开关,因此输入电压v
ac
呈切相的市电交流半波。即,当将市电交流半波看作相角为180度的交流半波时,取决于调光器调节的相角或开关截断的角度,一部分电压被切断为0。因此,经过调光器/开关101后的输入电压v
ac
呈切相的市电交流半波。此时,第二控制端a的电压与输入电压v
ac
呈正比,第二控制端a的电压波形类似于输入电压v
ac
的电压波形。同样,当输入电压v
ac
小于第一预定电压时,第二控制端a的电压va低于第二导通电压,使得第二开关q2导通,导致第一控制端b电压上升(如(b)中vb的脉冲p1至脉冲p2的电压波形所示),进而导致第一开关q1导通。因此,在(b)中,在vb的一个周期内,从脉冲p1至脉冲p2的时段即对应于第二开关q2和第一开关q1的导通时段。应注意,在第一开关q1是三极管时,第三控制端c的电压波形类似于图2的(b)中第一控制端b的电压波形,区别仅在于在脉冲p1和脉冲p2的时段内第一控制端b的电压比第三控制端c的电压高0.7v,且在脉冲p1与脉冲p2之间的时段内vc=0(因为v
ac
=0)。
99.因此,v
ac
为0的时段(调光器/开关的断开时段)与脉冲p1至脉冲p2的时段(即第一开关q1的导通时段)的交集即为市电供电电压v1可以对调光器/开关进行充电的时段。在本技术的示例性实例中,实际上,与脉冲p2对应的时段为每周期内市电供电电压v1对调光器/开关进行充电的时段。此时调光器/开关101断开并且第一开关q1导通,调光器/开关所连接的控制电路100与发光模块210的整体阻值呈低阻状态,且市电供电电压v1高于调光器/开关101内的电容器的电压。
100.已经参考图2描述了输入电压v
ac
、第一控制端b、第二控制端a、以及第三控制端c的电压在电源输入端未连接调光器/开关时和电源输入端连接有调光器/开关时均呈现不同的波形,因此申请人考虑进一步在控制电路100中提供调节功能,以能够利用测量的电压波形的特性识别电源输入端ac是否连接有调光器/开关,并在识别出电源输入端未连接调光器/开关时断开第一电阻r1与电源输入端ac的连接,以避免此时由于第一电阻r1上的周期性电流造成的高功耗。
101.返回参考图1,如图1所示,此时控制电路100还包括控制单元130。控制单元130被配置为:检测第一开关q1的第一控制端b、第二开关q2的第二控制端a、或者位于第一开关q1
和第一电阻r1之间的第三控制端c的电压特性;根据检测到的电压特性确定电源输入端是否连接有调光器/开关,该调光器/开关可以是不需要供电的调光器/开关;在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端b的电压下拉至低于第一开关q1的第一导通电压。
102.以此方式,控制单元130通过检测a、b或c处的电压特性能够确定电源输入端是否连接有调光器/开关,并在确定电源输入端未连接调光器/开关时,将第一控制端b的电压下拉至低于第一开关q1的第一导通电压而使得第一开关q1保持断开,从而能够断开第一电阻r1与电源输入端ac的连接以避免第一电阻r1上的周期性电流造成的高功耗。
103.在本技术中,控制单元130例如是照明设备200内部已有的微控制单元。该已有的微控制单元可以用于处理从照明设备外部接收的数字信号并将该数字信号转换为模拟信号以控制照明设备发出的光的光属性。利用已有的微控制单元,无需在照明设备200中设置额外的微控制单元,而可以减少照明设备200内部的元器件。控制单元130连接到第一控制端b,并且可以在确定电源输入端未连接调光器/开关时利用控制单元130(例如微控制单元)内的引脚降低第一控制端b的电压(例如使第一控制端b接地)而将第一控制端b的电压下拉至低于第一导通电压。
104.此外,当控制单元130通过检测第一控制端b的电压特性来确定电源输入端是否连接有调光器/开关时,控制单元130可以仅连接到第一控制端b。而当控制单元130通过检测第二控制端a或第三控制端c的电压来确定电源输入端是否连接有调光器/开关时,控制单元130还可以连接到对应的第二控制端a或第三控制端c。优选地,控制单元130通过检测第一控制端b的电压特性来确定电源输入端是否连接有调光器/开关,从而仅通过一个引脚来实现电压特性检测功能和第一控制端b的电压控制功能。而当控制单元130通过检测第二控制端a或第三控制端c的电压特性来确定电源输入端是否连接有调光器/开关时,控制单元130需要通过两个引脚来分别实现电压特性检测功能和第一控制端b的电压控制功能。
105.进一步,结合图2所描述的电压波形,已经知晓对于第二控制端a的电压va(其正比于输入电压v
ac
),在va的一个周期内,在电源输入端未连接调光器/开关时电压为0的时段远小于电源输入端连接有调光器/开关时电压为0的时段。因此,当控制单元130检测第二控制端a的电压特性时,该电压特性是第二控制端a的电压在一个周期内低于预定阈值电压的时间长度。控制单元130在检测到第二控制端a的电压在一个周期内低于预定阈值电压(该预定阈值电压是一接近0的电压)的时间长度大于预定时段(例如1ms)时,可以确定电源输入端连接有调光器/开关。相应地,控制单元130在检测到第二控制端a的电压在一个周期内低于该预定阈值电压的时间长度不大于该预定时段时,可以确定电源输入端未连接调光器/开关。
106.此外,结合图2所描述的电压波形,已经知晓对于第一控制端b和第三控制端c,在电源输入端未连接调光器/开关时,其电压波形中出现两个紧密相邻的电压脉冲;而在电源输入端连接有调光器/开关时,其电压波形中的任意两个相邻的电压脉冲都距离预定时间间隔以上(例如,1ms以上)。因此,当控制单元130检测第一控制端b或第三控制端c的电压特性时,电压特性是对应的第一控制端b或第三控制端c的相邻电压脉冲之间的间隔。控制单元130在检测到第一控制端b或第三控制端c的相邻电压脉冲之间的间隔恒大于(例如在相邻的两个或更多个周期内大于)预定时间间隔(例如1ms)时,可以确定电源输入端连接有调光器/开关。相应地,控制单元130在检测到第一控制端b或第三控制端c的相邻电压脉冲之
间的间隔存在不大于预定时间间隔的情况时,可以确定电源输入端未连接调光器/开关。
107.进一步,当控制单元130确定电源输入端连接有调光器/开关时,不执行操作,即不调节第一控制端b的电压。此时,第一开关q1和第一电阻r1能够周期性导通以对调光器/开关101周期性充电。
108.本技术还提供了一种用于兼容调光器/开关的照明设备。图3示出了根据本技术实施例的用于兼容调光器/开关的照明设备的结构示意图。如图3所示,照明设备200包括:发光模块210,连接到电源输入端以发光;以及如上所述的控制电路100,控制电路100与发光模块210并联连接到电源输入端。
109.具有上述控制电路100的照明设备200可以实现参照图1和图2所描述的控制电路100的功能和效果,因此在此不再赘述。
110.进一步,照明设备200还可以包括信号控制模块220,信号控制模块220被配置为:在调光器/开关101连接在发光模块210的电源输入端ac时,接收来自调光器/开关101的电压调节信号;将接收的电压调节信号转换为发光模块210的驱动信号;向发光模块210发送转换后的驱动信号,以使发光模块210根据该驱动信号发光、而不是根据该电压调节信号发光。
111.由于当照明设备200的发光模块210是智能发光模块时,利用来自调光器/开关101的电压调节信号直接控制发光模块210发光会造成智能发光模块的电流过载,从而引起发光模块210故障。因此,通过设置信号控制模块220,可以将来自调光器/开关101的电压调节信号转换为调节发光模块210的电流驱动信号,从而在实现调光的同时还可以避免调光器/开关101对发光模块210的直接控制造成智能发光模块故障。而且,仍能够通过调光器/开关101来实现对照明设备200的控制。
112.在本技术示例性实施例中,可以向发光模块210中的控制单元(例如mcu)发送转换后的驱动信号,并且发光模块210(或其中的控制单元)可以被配置为忽略来自调光器/开关101的电压调节信号,而仅接收该驱动信号来控制led的驱动电流。
113.信号控制模块220可以与发光模块210集成在同一壳体中、或者与发光模块210分开布置。信号控制模块220可以与发光模块210和调光器/开关101经由有线或无线连接。例如,信号控制模块220可以是安装于远离发光模块的移动设备(例如,手机)中的应用程序,以从调光器/开关101无线地(例如经由wifi、蓝牙等)接收电压调节信号并向发光模块210无线地发送转换后的驱动信号。
114.相应地,本技术还提出了一种用于兼容调光器/开关的控制方法,该调光器/开关能够连接在发光模块的电源输入端。该控制方法包括:响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关q2导通,从而使充电辅助模块的第一开关q1导通;并且响应于电源输入端的输入电压不处于0至第一预定电压之间,使第二开关q2断开,从而使充电辅助模块的第一开关q1断开;其中,充电辅助模块包括第一开关q1和第一电阻r1,第一电阻r1的阻值低于预定阻值使得当第一开关q1导通时第一电阻r1与所述发光模块210的整体阻值低于该预定阻值,并且通过恒压源v0和第二开关q2控制第一开关q1的第一控制端b的电压,使得当第二开关q2导通时第一开关q1导通、当第二开关q2断开时第一开关q1断开。
115.进一步,恒压源v0经由第二开关q2连接到第一开关q1的第一控制端b,使得当第二开关q2导通时第一开关q1导通、当第二开关q2断开时第一开关q1断开。
116.进一步,第一开关q1在第一控制端b的电压高于第一导通电压时导通,并且第二开关q2在第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压时导通。
117.由此,响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关q2导通包括:响应于电源输入端的输入电压处于0至第一预定电压之间,使第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压。
118.而通过使第二控制端a经由分压电阻连接到电源输入端,可以实现当电源输入端的输入电压低于第一预定电压时,第二开关q2的第二控制端a的电压低于第二导通电压。
119.在本技术中,用于兼容调光器/开关的控制方法对应于前述用于兼容调光器/开关的控制电路100,且两者能够实现相同的技术效果,因此在此不再赘述。
120.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例,而非意图限制根据本技术的示例性实施例。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
121.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
122.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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