脈寬調製脈衝調光裝置的製作方法
2023-10-20 15:24:47
專利名稱：脈寬調製脈衝調光裝置的製作方法
技術領域：
本申請涉及光源調光技術領域，特別是涉及一種脈寬調製脈衝調光裝置。
背景技術：
PWM(Pulse Width Modulation,脈衝寬度調製)脈衝調光裝置，用於調節 LED (Light Emitting Diode，發光二極體)光源的顏色、亮度等狀態。傳統的PWM脈衝調光裝置，通過傳統開關形式實現，比如，旋鈕開關、按鍵開關等機械開關，所採用的機械開關由於長期使用會出現磨損、觸點老化等現象，導致所述PWM脈衝調光裝置的使用壽命短、可靠性低。
實用新型內容為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種脈寬調製脈衝調光裝置，通過紅外調光信號實現PWM脈衝調光，以提高PWM脈衝調光裝置的可靠性、延長其使用壽命，技術方案如下一種脈寬調製脈衝調光裝置，包括紅外調光信號產生單元、電流環調節電路、發光二極體LED驅動控制電路，以及LED驅動器，其中所述LED驅動器的兩個電源輸入端分別連接交流電源的兩端，該LED驅動器的兩輸出端連接LED負載；所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端連接所述電流環調節電路的第一輸入端，向所述電流環調節電路提供紅外脈衝調光信號；所述電流環調節電路的第二輸入端連接所述LED驅動器的一輸出端，用於採樣所述LED負載的電流信號，該電流環調節電路的輸出端連接所述LED驅動控制電路的第一輸入端；所述LED驅動控制電路的第二輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第二輸出端相連，用於接收所述紅外調光信號產生單元輸出的關機控制信號，該LED驅動控制電路的輸出端與所述LED驅動器的控制端相連；所述LED驅動器依據接收到的所述LED驅動控制電路提供的控制信號，控制所述 LED驅動器內的開關管的通斷狀態，以使LED驅動器輸出的電流信號的佔空比與所述脈衝紅外調光信號的佔空比相等或兩者之和為1。優選的，所述紅外調光信號產生單元，包括紅外收發單元和邏輯處理單元，其中所述紅外收發單元包括紅外發射管和紅外接收管，所述紅外發射管，用於產生並向外發送紅外信號；所述紅外接收管，用於接收經外界障礙物反射的紅外信號並產生紅外感應信號；與所述紅外接收管連接的信號轉換單元，用於將所述紅外感應信號轉換為所述邏輯處理單元所能夠接收的電信號；[0015]所述邏輯處理單元與所述信號轉換單元相連，用於根據接收到的電信號產生脈衝紅外調光信號。優選的，所述信號轉換單元包括比較器，該比較器的第一輸入端與所述紅外接收管的發射極相連，第二輸入端連接第一穩壓電源，輸出端與所述邏輯處理單元的輸入端相連。優選的，所述的脈寬調製脈衝調光裝置，還包括正極性端連接所述LED驅動器的正輸出端，負極性端連接所述LED驅動器的負輸出端的輸出電容；第一端及第二端串接在所述LED驅動器的負輸出端，控制端與所述紅外調光信號產生單元的第三輸出端耦合的輸出控制開關。優選的，所述的脈寬調製脈衝調光裝置，還包括輸出端與所述輸出控制開關的控制端耦合，輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第三輸出端相連的第一驅動電路。優選的，所述電流環調節電路包括第一運算放大器，所述第一運算放大器的同相輸入端通過第四限流電阻連接第一基準電源，且該同相輸入端通過第一控制開關連接接地端，所述控制開關的控制端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端耦合；所述第一運算放大器的反相輸入端通過第一限流電阻與所述LED驅動器的一輸出端相連；所述第一運算放大器的輸出端作為該電流環調節電路的輸出端與所述LED驅動控制電路的第一輸入端相連，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。優選的，所述電流環調節電路還包括輸出端與所述第一控制開關的控制端耦合，輸入端作為該電流環調節電路的輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連的第二驅動電路。優選的，所述電流環調節電路包括，第二運算放大器，其中，所述第二運算放大器的同相輸入端通過第三限流電阻連接第二基準電源；所述第二運算放大器的反相輸入端通過第二限流電阻連接所述LED驅動器的一輸出端，且該反相輸入端通過第二控制開關連接所述第二基準電源，該第二控制開關的控制端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連；所述第二運算放大器的輸出端作為該電流環調節電路的輸出端，連接所述LED驅動控制電路的第一輸入端，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。優選的，所述電流環調節電路還包括輸出端與所述第二控制開關的控制端耦合，輸入端作為該電流環調節電路的輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連的第三驅動電路。由以上本申請實施例提供的技術方案可見，通過紅外調光信號產生單元產生的脈衝紅外調光信號，經過電流環調節電路進行閉環調節後，產生控制LED驅動控制電路的控制信號，從而，使LED驅動控制電路輸出的控制信號控制LED驅動器輸出佔空比與所述脈衝紅外調光信號的佔空比相等或兩者之和為1、幅值為預設幅值的電流。脈衝紅外調光信號的佔空比越大，則LED驅動器輸出電流的平均值越大，LED光源的亮度越亮；脈衝紅外調光信號的佔空比越小，則LED驅動器輸出電流的平均值越小，LED光源的亮度越暗；該脈寬調製脈衝調光裝置，由於採用脈衝紅外調光信號，因而避免了使用傳統的機械開關帶來的使用壽命短、可靠性等缺陷。而且，所述非接觸調光方式無需人體直接接觸所述脈寬調製脈衝調光裝置，使用方便、安全性高。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下， 還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例一種PWM調光裝置的結構示意圖；圖2為本申請實施例紅外調光信號產生單元的結構示意圖；圖3為本申請實施例一種PWM調光裝置的電路原理示意圖；圖4為本申請實施例另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖；圖5為本申請實施例另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖；圖6為本申請實施例另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖；圖7為本申請實施例另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖。
具體實施方式
為方便描述，假設所述的脈衝紅外調光信號佔空比最大時，LED光源最亮；佔空比最小時，LED光源最暗；在脈衝紅外調光信號為高電平的時間段，LED驅動器輸出電流，該時間段稱為Ton時間；在脈衝紅外調光信號為低電平的時間段，LED驅動器沒有輸出電流，該時間段稱為Toff時間。為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。請參見圖1，示出了一種PWM調光裝置的結構示意圖，該裝置包括紅外調光信號產生單元100、電流環調節電路200、LED驅動控制電路300、LED驅動器400，其中LED驅動器400的兩個電源輸入端分別連接交流電源Vin的L端和N端，正輸出端連接LED負載的陽極，負輸出端連接LED負載的陰極，其中，所述LED負載可以由一個或多個LED光源串聯構成。紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101連接所述電流環調節電路200的第一輸入端201，紅外調光信號產生單元100的第二輸出端102連接所述LED驅動控制電路 300的第二輸入端302。電流環調節電路200的第二輸入端202連接LED驅動器400的輸出端，用於採樣所述LED負載的電流信號，該電流環調節電路200的輸出端203連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，LED驅動控制電路300的輸出端303與LED驅動器400的控制端相連。本實施例提供的PWM調光裝置的工作過程如下紅外調光信號產生單元100能夠根據外界障礙物產生脈衝紅外調光信號，其中在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間段內，脈衝紅外調光信號控制電流環調節電路200正常工作採樣所述LED負載上的電流，並與電流環調節電路200內部的基準電信號進行比較，經過閉環調節後輸出控制信號至LED驅動控制電路300，通過LED驅動控制電路300輸出的控制信號，控制LED驅動器400輸出預設幅值的電流；在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間段內，脈衝紅外調光信號控制電流環調節電路200輸出的電信號保持不變，同時，紅外調光信號產生單元100輸出關機控制信號至LED驅動控制電路300，進而控制LED驅動器400關機，輸出電流為零。綜上所述，LED驅動器400輸出電流的佔空比與脈衝紅外調光信號的佔空比一致， 即LED驅動器400輸出電流的平均值隨脈衝紅外調光信號的佔空比的變化而變化，具體的， 脈衝紅外調光信號的佔空比越大，則LED驅動器輸出電流的平均值越大，LED光源的亮度越亮；脈衝紅外調光信號的佔空比越小，則LED驅動器輸出電流的平均值越小，LED光源的亮度越暗，最終實現PWM調光。需要說明的是，LED驅動器400輸出的電流信號與所述脈衝紅外調光信號互補，即當脈衝紅外調光信號為低電平的時間段，LED驅動器輸出電流；脈衝紅外調光信號為高電平的時間段，LED驅動器不輸出電流時，LED驅動器400輸出電流的佔空比與脈衝紅外調光信號的佔空比之和為1。具體實施時，所述脈衝紅外調光信號的佔空比與外界障礙物停留時間存在對應關係。比如，外界障礙物反射紅外調光信號產生單元100發射的紅外線時間越長，所述脈衝紅外調光信號的佔空比越大；反之，外界障礙物反射紅外調光信號產生單元100發射的紅外線時間越短，所述脈衝紅外調光信號的佔空比越小。優選的，請參見圖2，該紅外調光信號產生單元100包括紅外收發單元110和邏輯處理單元UO。紅外收發單元110包括紅外發射管Q1、紅外接收管Q2、信號轉換單元，其中紅外發射管Ql可以產生紅外信號，其陽極通過限流電阻RlOO連接驅動信號源，陰極連接接地端。紅外接收管Q2與紅外發射管Ql位於同一直線上，該紅外接收管Q2的集電極連接第一穩壓電源Vcc，發射極通過取樣電阻R200連接接地端。信號轉換單元，具體可以通過比較器A實現，該比較器的第一輸入端與所述紅外接收管Q2的發射極相連，第二輸入端輸入有基準電壓信號VrefO，設置該基準電壓信號 VrefO小於紅外接收管Q2導通時其發射極的電壓，輸出端與邏輯處理單元UO的輸入端相連。當有外界障礙物停留紅外收發單元處時，紅外發射管Ql產生的紅外信號被外界障礙物反射回來並被紅外接收管Q2接收，此時，紅外接收管Q2導通，Q2的發射極上的電壓信號輸入至比較器A的第一輸入端，此時，該電壓信號大於所述基準電壓信號，該比較器輸出的信號發生翻轉，並提供給邏輯處理單元U0，進而由邏輯處理單元UO輸出電平或脈衝調光信號。[0062]下面以具體的示例消息介紹PWM調光裝置的具體實現方式。請參見圖3，示出了一種PWM調光裝置的電路原理示意圖，該PWM調光裝置包括 紅外調光信號產生單元100、電流環調節電路210、LED驅動控制電路300、LED驅動器400， LED驅動器400的負輸出端設為參考地端，該負輸出端與LED負載的陰極之間還可以串接有限流電阻R0，其中LED驅動器400的兩個電源輸入端分別連接交流電源Vin的L端和N端，正輸出端連接LED負載的陽極，負輸出端連接LED負載的陰極，其中，所述LED負載可以由一個或多個LED光源串聯構成。紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101連接所述電流環調節電路210的第一輸入端201，紅外調光信號產生單元100的第二輸出端102連接所述LED驅動控制電路 300的第二輸入端302。電流環調節電路210的第二輸入端202連接LED負載的陰極，該電流環調節電路 210的輸出端203連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，LED驅動控制電路300 的輸出端303與LED驅動器400的控制端相連。具體的，電流環調節電路210包括運算放大器Ul，其同相輸入端通過第四限流電阻R4連接第一基準電源Vrefl，同時該同相輸入端通過第一控制開關Si連接接地端，控制開關Sl的控制端通過第二驅動電路211連接至所述紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101 ；運算放大器Ul的反相輸入端通過第一限流電阻Rl連接至所述LED負載的陰極； 運算放大器Ul的輸出端203連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，同時，該輸出端通過補償網絡連接至反相輸入端。該PWM調光裝置的工作過程如下在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間內，紅外調光信號產生單元100第一輸出端101輸出的控制信號，控制第二驅動電路211輸出低電平，使第一控制開關Sl關斷，使電流環調節電路200正常工作，即運算放大器Ul的反相輸入端接收到的經過第一限流電阻 Rl採樣得到的LED負載上的電流信號，與同相輸入端的第一基準電源Vref 1進行比較，經過閉環控制後，輸出控制信號至LED驅動控制電路300，從而，由LED驅動控制電路300控制 LED驅動器400輸出預設幅值的電流；在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間內，紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101輸出的控制信號，控制第二驅動電路211輸出高電平，使第一控制開關Sl導通， 運算放大器Ul的反相輸入端及同相輸入端的電位均為零，則該運算放大器Ul輸出的電信號保持不變，同時，所述紅外調光信號產生單元100的第二輸出端102輸出關機信號至LED 驅動控制電路300，進而，控制LED驅動器400關機，輸出電流為零。需要說明的是，在LED負載上的電流為0時，若運算放大器Ul輸出的電信號發生變化，則仍可以調整LED驅動器輸出的電流的大小，從而使LED電流不為0，故在LED驅動器 400輸出電流為零的同時，需要使運算放大器Ul輸出的電信號保持不變。綜上所述，LED驅動器400輸出的電流的平均值隨脈衝紅外調光信號的佔空比的變化而變化，其中，脈衝紅外調光信號的佔空比可以隨外界障礙物停留時間單調變化。請參見圖4，示出了另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖，該實施例中的電流環調節電路與圖3對應的實施例中的電流環調節電路210的具體結構不同。該PWM調光裝置包括紅外調光信號產生單元100、電流環調節電路220、LED驅動控制電路300、LED驅動器400，LED驅動器400的負輸出端設為參考地，該負輸出端與LED 負載的陰極之間還可以串接有限流電阻R0，其中所述電流環調節電路220包括運算放大器U2，其同相輸入端通過限流電阻R3連接第二基準電源Vref2，反相輸入端通過第二限流電阻R2連接所述LED負載的陰極，且該反相輸入端通過第二控制開關S2 連接所述第二基準電源Vref2，第二控制開關S2的控制端通過第三驅動電路221與所述紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101相連；運算放大器U2的輸出端作為該電流環調節電路220的輸出端連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。該PWM調光裝置的工作過程如下在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間內，紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101輸出的控制信號使第三驅動電路221輸出低電平，使第二控制開關S2關斷，使電流環調節電路220正常工作，即運算放大器Ul的反相輸入端接收到的經過第二限流電阻 R2採樣得到的LED負載上的電流信號，與同相輸入端的第二基準電源Vref2進行比較，經過閉環控制後，輸出控制信號至LED驅動控制電路300，從而，由LED驅動控制電路300控制 LED驅動器400輸出預設幅值的電流；在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間內，紅外調光信號產生單元100控制第三驅動電路221輸出高電平，使第二控制開關S2導通，運算放大器U2的反相輸入端及同相輸入端的電位相等，為第二基準電源Vref2的電位，則該運算放大器U2的輸出保持不變。同時，所述紅外調光信號產生單元100的第二輸出端102輸出關機信號至LED驅動控制電路 300，從而由LED驅動控制電路300控制LED驅動器400關機，輸出電流為零。綜上所述，LED驅動器400輸出的電流的平均值隨脈衝紅外調光信號的佔空比的變化而變化，其中，脈衝紅外調光信號的佔空比可以隨外界障礙物停留時間單調變化。請參見圖5，示出了另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖，與圖1對應的實施例所不同的是，該裝置還包括輸出電容Cl和輸出控制開關so。所述輸出電容Cl的正極性端連接LED驅動器400的正輸出端，輸出電容Cl的負極性端連接LED驅動器400的負輸出端。輸出控制開關SO串接在LED驅動器的負輸出端和LED負載的陰極之間，輸出控制開關SO的控制端通過第一驅動電路500與紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103 相連。該PWM調光裝置的工作過程如下在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間段內，脈衝紅外調光信號控制第一驅動電路500輸出高電平，使所述輸出控制開關SO導通，同時，脈衝紅外調光信號控制電流環調節電路200正常工作，即採樣所述LED負載上的電流，並與電流環調節電路200內部的基準電信號進行比較，經過閉環調節後輸出控制信號至LED驅動控制電路300，通過LED驅動控制電路300輸出的控制信號，控制LED驅動器400以預設幅值的電流，為輸出電容Cl充電， 且為LED負載提供能量；[0089]在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間段內，脈衝紅外調光信號控制電流環調節電路200輸出的電信號保持不變，同時，紅外調光信號產生單元100輸出關機控制信號至LED驅動控制電路300，進而控制LED驅動器400關機，同時紅外調光信號產生單元100 控制所述第一驅動電路500輸出低電平，使所述輸出控制開關SO關斷，最終使LED負載上的電流為零。需要說明的是，在Toff較長時，輸出電容Cl上的電壓可能升高，從而向LED負載輸出能量，導致LED負載上的電流幅值高於設定值，因此，紅外調光信號產生單元100在 Toff時間段內產生關機信號至LED驅動控制電路300，進而控制LED驅動器400停止工作， 從而抑制輸出電容Cl上的電壓繼續升高，LED負載上的電流幅值不再變化，最終實現LED光源的準確調光。但是，當輸出電容Cl的容量足夠大，即使在Toff最大的情況下，輸出電容Cl上的電壓也不會升高時，所述紅外調光信號產生單元無需產生關機信號，仍可以實現對LED光源的準確調光。請參見圖6，示出了圖5對應的實施例的一種具體的電路原理示意圖，該裝置包括紅外調光信號產生單元100、電流環調節電路210、LED驅動控制電路300、LED驅動器 400、輸出電容Cl、輸出控制開關S0，其中所述輸出電容Cl的正極性端連接LED驅動器400的正輸出端，輸出電容Cl的負極性端連接LED驅動器400的負輸出端。LED驅動器400的負輸出端設為參考地，該負輸出端與LED負載的陰極之間還可以串接有限流電阻R0。輸出控制開關SO串接在LED驅動器的負輸出端和LED負載的陰極之間，輸出控制開關SO的控制端通過第一驅動電路500與紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103 相連。電流環調節電路210包括運算放大器Ul，其同相輸入端通過第四限流電阻R4連接第一基準電源Vrefl，同時該同相輸入端通過第一控制開關Si連接接地端，控制開關Sl的控制端通過第二驅動電路211連接至所述紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101 ；運算放大器Ul的反相輸入端通過第一限流電阻Rl連接至所述LED負載的陰極； 運算放大器Ul的輸出端連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，同時，該輸出端通過補償網絡連接至反相輸入端。該PWM調光裝置的工作過程如下在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間段內，紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103輸出的控制信號控制第一驅動電路500輸出高電平，使所述輸出控制開關SO 導通；第二輸出端102輸出的控制信號控制第二驅動電路211輸出低電平，使第一控制開關Sl關斷，使電流環調節電路200正常工作，即運算放大器Ul反相輸入端採樣所述LED負載上的電流，與同相輸入端的第一基準電源Vrefl進行比較，經過閉環調節後，輸出控制信號至LED驅動控制電路300，通過LED驅動控制電路300輸出的控制信號，控制LED驅動器 400以預設幅值的電流，為輸出電容Cl充電，且為LED負載提供能量；在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間內，紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101輸出的控制信號，控制第二驅動電路211輸出高電平，第一控制開關Sl導通，運
1算放大器Ul的反相輸入端及同相輸入端均為零電位，則該運算放大器Ul的輸出保持不變。 紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103輸出的控制信號，控制第一驅動電路500輸出低電平，輸出控制開關SO關斷，LED負載的電流為零。同時，所述紅外調光信號產生單元 100的第二輸出端102輸出關機信號至LED驅動控制電路300，從而由LED驅動控制電路 300控制LED驅動器400關機，輸出電流為零。需要說明的是，當LED負載上的電流為0時，若不控制LED驅動器400關機，則LED 驅動器400還會輸出電流信號，不斷為電容Cl充電，在下一次控制開關SO導通時，輸出電流會瞬間升到很高，故在控制輸出控制開關SO關斷的同時，需要控制LED驅動器400關機。請參見圖7，示出了另一種PWM調光裝置的電路原理示意圖，與圖5對應的實施例不同的是，電流環調節電路的具體結構不同。該裝置包括紅外調光信號產生單元100、電流環調節電路220、LED驅動控制電路 300、LED驅動器400、輸出電容Cl、輸出控制開關S0，其中所述電流環調節電路220包括運算放大器U2，其同相輸入端通過第三限流電阻R3連接第二基準電源Vref2，反相輸入端通過第二限流電阻R2連接所述LED負載的陰極，且該反相輸入端通過第二控制開關S2連接所述第二基準電源Vref2，第二控制開關S2的控制端通過第三驅動電路221與所述紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101相連；運算放大器U2的輸出端作為該電流環調節電路220的輸出端連接所述LED驅動控制電路300的第一輸入端301，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。該PWM調光裝置的工作過程如下在脈衝紅外調光信號為高電平的Ton時間段內，紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103輸出的控制信號控制第一驅動電路500輸出高電平，使所述輸出控制開關SO 導通；第二輸出端102輸出的控制信號控制第三驅動電路221輸出低電平，使第二控制開關 S2關斷，進而使電流環調節電路200正常工作，即運算放大器U2反相輸入端採樣所述LED 負載上的電流，與同相輸入端的第二基準電源Vref2進行比較，經過閉環調節後，輸出控制信號至LED驅動控制電路300，通過LED驅動控制電路300輸出的控制信號，控制LED驅動器400以預設幅值的電流為輸出電容Cl充電，且為LED負載提供能量；在脈衝紅外調光信號為低電平的Toff時間內，紅外調光信號產生單元100的第一輸出端101輸出的控制信號，控制第三驅動電路221輸出高電平，第二控制開關S2導通，運算放大器U2的反相輸入端及同相輸入端電位相等，均為第二基準電源Vref2的電位，則該運算放大器U2的輸出保持不變。紅外調光信號產生單元100的第三輸出端103輸出的控制信號，控制第一驅動電路500輸出低電平，輸出控制開關SO關斷，LED負載的電流為零。 同時，所述紅外調光信號產生單元100的第二輸出端102輸出關機信號至LED驅動控制電路300，從而由LED驅動控制電路300控制LED驅動器400關機，輸出電流為零。需要說明的是，本申請上述所有實施例提供的PWM調光裝置中的紅外調光信號產生單元，可以包含一個或多個紅外收發單元，本申請對此並不限制。需要說明的是，本申請上述實施例中的第一控制開關、第二控制開關和輸出控制開關，均可以通過開關管實現，具體的，所述開關管可以是三極體或 MOS(metal-oxid-semiconductor，金屬氧化物半導體)管。[0112]需要說明的是，本申請上述實施例，為保證紅外調光信號產生單元輸出的控制信號能夠驅動控制開關，增設第一、第二、第三驅動電路，避免了由於紅外調光信號產生單元輸出的脈衝紅外調光信號無法驅動所述控制開關的現象發生。當然，在紅外調光信號產生單元輸出的脈衝紅外調光信號足以驅動控制開關時，無需增設第一、第二、第三驅動電路。 且本申請上述實施例中假設第一、第二、第三驅動電路輸出高電平時驅動控制開關導通，輸出低電平時驅動控制開關關斷，具體應用時，要結合選用的控制開關的特性及連接方式來確定所述驅動電路輸出的信號是高電平驅動控制開關導通，還是低電平驅動控制開關的導
ο本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。以上所述僅是本申請的具體實施方式
，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護範圍。
權利要求1.一種脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，包括紅外調光信號產生單元、電流環調節電路、發光二極體LED驅動控制電路，以及LED驅動器，其中所述LED驅動器的兩個電源輸入端分別連接交流電源的兩端，該LED驅動器的兩輸出端連接LED負載；所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端連接所述電流環調節電路的第一輸入端，向所述電流環調節電路提供紅外脈衝調光信號；所述電流環調節電路的第二輸入端連接所述LED驅動器的一輸出端，用於採樣所述 LED負載的電流信號，該電流環調節電路的輸出端連接所述LED驅動控制電路的第一輸入端；所述LED驅動控制電路的第二輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第二輸出端相連，用於接收所述紅外調光信號產生單元輸出的關機控制信號，該LED驅動控制電路的輸出端與所述LED驅動器的控制端相連；所述LED驅動器依據接收到的所述LED驅動控制電路提供的控制信號，控制所述LED 驅動器內的開關管的通斷狀態，以使LED驅動器輸出的電流信號的佔空比與所述脈衝紅外調光信號的佔空比相等或和為1。
2.根據權利要求1所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述紅外調光信號產生單元，包括紅外收發單元和邏輯處理單元，其中所述紅外收發單元包括紅外發射管和紅外接收管，所述紅外發射管，用於產生並向外發送紅外信號；所述紅外接收管，用於接收經外界障礙物反射的紅外信號並產生紅外感應信號；與所述紅外接收管連接的信號轉換單元，用於將所述紅外感應信號轉換為所述邏輯處理單元所能夠接收的電信號；所述邏輯處理單元與所述信號轉換單元相連，用於根據接收到的電信號產生脈衝紅外調光信號。
3.根據權利要求2所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述信號轉換單元包括比較器，該比較器的第一輸入端與所述紅外接收管的發射極相連，第二輸入端連接第一穩壓電源，輸出端與所述邏輯處理單元的輸入端相連。
4.根據權利要求1所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，還包括正極性端連接所述LED驅動器的正輸出端，負極性端連接所述LED驅動器的負輸出端的輸出電容；第一端及第二端串接在所述LED驅動器的負輸出端，控制端與所述紅外調光信號產生單元的第三輸出端耦合的輸出控制開關。
5.根據權利要求4所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，還包括輸出端與所述輸出控制開關的控制端耦合，輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第三輸出端相連的第一驅動電路。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述電流環調節電路包括第一運算放大器，所述第一運算放大器的同相輸入端通過第四限流電阻連接第一基準電源，且該同相輸入端通過第一控制開關連接接地端，所述控制開關的控制端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端耦合；所述第一運算放大器的反相輸入端通過第一限流電阻與所述LED驅動器的一輸出端相連；所述第一運算放大器的輸出端作為該電流環調節電路的輸出端與所述LED驅動控制電路的第一輸入端相連，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。
7.根據權利要求6所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述電流環調節電路還包括輸出端與所述第一控制開關的控制端耦合，輸入端作為該電流環調節電路的輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連的第二驅動電路。
8.根據權利要求1至5中任意一項所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述電流環調節電路包括，第二運算放大器，其中，所述第二運算放大器的同相輸入端通過第三限流電阻連接第二基準電源；所述第二運算放大器的反相輸入端通過第二限流電阻連接所述LED驅動器的一輸出端，且該反相輸入端通過第二控制開關連接所述第二基準電源，該第二控制開關的控制端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連；所述第二運算放大器的輸出端作為該電流環調節電路的輸出端，連接所述LED驅動控制電路的第一輸入端，且該輸出端通過補償網絡連接所述反相輸入端。
9.根據權利要求8所述的脈寬調製脈衝調光裝置，其特徵在於，所述電流環調節電路還包括輸出端與所述第二控制開關的控制端耦合，輸入端作為該電流環調節電路的輸入端與所述紅外調光信號產生單元的第一輸出端相連的第三驅動電路。
專利摘要本申請公開了一種脈寬調製脈衝調光裝置，包括紅外調光信號產生單元、電流環調節電路、發光二極體LED驅動控制電路，以及LED驅動器。該裝置通過紅外調光信號產生單元產生的脈衝紅外調光信號，經過電流環調節電路進行閉環調節後，產生控制LED驅動控制電路的控制信號，從而使LED驅動控制電路輸出的控制信號控制LED驅動器輸出佔空比與所述脈衝紅外調光信號的佔空比相等或兩者之和為1、幅值為預設幅值的電流，最終實現調節LED負載電流的目的。該脈寬調製脈衝調光裝置，由於採用脈衝紅外調光信號，因而避免了使用傳統的機械開關帶來的使用壽命短、可靠性等缺陷，而且，無需人體直接接觸所述脈寬調製脈衝調光裝置，使用方便、安全性高。
文檔編號H05B37/02GK202172518SQ20112028200
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月4日 優先權日2011年8月4日
發明者華桂潮 申請人:英飛特電子(杭州)有限公司