照明控制系统技术方案

一种控制系统，其被设置为提供对一个或更多个发光器件(124)的光输出的调光控制，该控制系统包括：开关模式调节器(91)，其被设置为向所述一个或更多个发光器件(124)提供输出功率信号，并且改变所述输出功率信号；一个或更多个反馈传感器(304)，其被设置为测量所述输出功率信号的特征参数，所述特征参数包括以下内容中的至少一项：电流、电压和功率；以及控制器，所述控制器被设置为：当所述输出功率信号的特征参数高于阈值(210)时，基于来自所述一个或更多个反馈传感器(304)的反馈在闭环控制回路中改变所述输出功率信号；当输出功率信号的特征参数低于阈值(210)时，在开环控制回路中改变所述输出功率信号。中改变所述输出功率信号。中改变所述输出功率信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】照明控制系统
[0001]本专利技术涉及用于提供对光输出的调光控制的照明控制系统，以及对发光输出进行调光的方法。
[0002]具体地但非排他地，本专利技术涉及一种用于调光或以其他方式调节固态光源(SSL)的亮度或调节对固态光源的供电的方法和控制系统，所述固态光源诸如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、固态二极管激光器(SSDL)以及基于有机或无机发光机制的其他固态光源负载。本专利技术还涉及方法和系统的改进，以提供用于使用所述光源进行数据传递的单元。
[0003]在发光系统使用SSL(例如LED、OLED、SSDL)是众所周知的，因为它们提供优于传统光源的显著优点，例如较高的效能，由于其固态性质而增加了可靠性和寿命，并且提供在LED、OLED和SSDL领域的技术人员已知的许多其它优点。
[0004]基于LED、OLED和SSDL的发光以多种配置用于一般和特定照明应用，包括但不限于汽车照明、任务照明、重点照明、应急照明、招待照明、餐馆照明、医院照明、办公室照明、零售店照明、汽车照明、街道照明、舒适照明、效果照明、海洋照明、展示柜照明、TV和电影和投影照明、娱乐照明、动物和食品生产照明、医疗照明、室外照明、显示器的背光、使用UV对流体中的微生物的照射、工业过程中的固化和凝结、走廊照明、安全照明等。
[0005]LED、OLED和SSDL是电流控制的器件，其中从器件发射的光的强度与流过器件的电流的量有关。因此，非常有利的是仔细和可靠地控制流过LED、OLED或SSDL器件的电流的量，以从照明系统获得期望的照明效果，并且通过确保不超过最大电流、电压或功率规格来最大化器件的寿命。此外，众所周知，LED、OLED和SSDL器件的开关或调制速度足够快，使得它们能够与照明的主要用途结合用作数据发送器。
[0006]基于各种电路设计拓扑开发了LED、OLED和SSDL电源系统，这些拓扑提供了在可接受的范围内改变通过发光器件负载的实际或时间平均正向电流的能力，以提供调光能力。
[0007]然而，由于提高了固态发光器的效率，即使流过器件的少量电流也会产生大量的激发光子。这在低强度下的调光级别之间产生了大的阶跃(低调光分辨率)的不希望的照明外观和在最低调光级别处的显著的最小发光。
[0008]已经设计了基于LED、OLED和/或SSDL的照明系统，其通过使用具有离散波长/颜色的多个发光器件可以产生多种颜色和强度。包括红、绿、蓝、琥珀色和白色发光器的系统可以通过单独地或组合地改变每个彩色发光器的强度、电流或功率来产生接近无限的颜色变化。在照明系统中使用多个离散波长可以通过使用同时复用的不同光子能量增加系统带宽来增加来自发光器件的数据传输速率。
[0009]许多先进的发光系统需要调光的能力，通常使用外部控制系统来向照明系统提供调光级别信息。所采用的大多数调光方法使用恒定电流降低(CCR)(也称为DC调光)或时间平均脉冲调制方法，诸如脉冲宽度调制(PWM)、脉冲幅度调制(PAM)、脉冲频率调制(PFM)和许多其它方法。
[0010]当前的调光方法不能以高效的方式容易地在宽电流范围上实现高精度调光。当系统被调暗开和关时，特别是在低发光级别时，调暗系统通常包括强度或颜色上的陡峭台阶。
[0011]EP2477459公开了一种用于向照明系统提供动态功率控制的混合功率控制系统，其中功率源可以提供AC或DC电压范围中的任一个。一个或更多个开关模式电源，其包括一个或更多个线性和开关模式调节器电路，所述线性和开关模式调节器电路被组合以动态地控制到照明系统的电流、电压和功率。开关模式调节器在输出电流处于第一范围时工作，而在输出电流处于低于第一范围的第二范围时不工作。
[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种控制系统，所述控制系统被设置为提供对一个或更多个发光器件的光输出的调光控制，所述控制系统包括：开关模式调节器，其被设置为向所述一个或更多个发光器件提供输出功率信号，并且改变所述输出功率信号；一个或更多个反馈传感器，其被设置为测量所述输出功率信号的特征参数，所述特征参数包括以下内容中的至少一项：电流、电压和功率；以及控制器，该控制器被设置为：当所述输出功率信号的所述特征参数高于阈值时，基于来自所述一个或更多个反馈传感器的反馈，在闭环控制回路中改变所述输出功率信号；以及当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，在开环控制回路中改变所述输出功率信号。
[0013]述输出功率信号可以是具有多个脉冲的脉冲信号。
[0014]当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述输出功率信号可以在处于接通状态的一个或更多个周期与处于断开状态的一个或更多个周期之间交替。处于所述接通状态的所述一个或更多个周期可以包括所述脉冲信号的至少一个脉冲。处于所述断开状态的所述一个或更多个周期可以具有与所述脉冲信号的至少一个脉冲对应的持续时间。
[0015]在开环控制回路中改变所述输出功率信号可以包括改变处于所述断开状态的总时间与处于所述接通状态的总时间之比，以改变包括处于所述接通状态的一个或更多个周期和处于所述断开状态的一个或更多个周期的固定持续时间中的脉冲总数。
[0016]处于接通状态的所述一个或更多个周期的持续时间可以变化，使得在处于接通状态的周期和处于断开状态的周期之间，所述输出信号遵循不规则样式。
[0017]当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述输出功率信号可以在多个离散电平之间改变，各个电平具有处于所述接通状态的一个或更多个周期和处于所述断开状态的一个或更多个周期的对应样式。
[0018]所述系统可以包括存储器，所述存储器被设置成存储查找表，以存储针对所述输出功率信号的各个离散电平的对应样式。
[0019]所述开关模式调节器可以在处于所述接通状态的所述一个或更多个周期期间以连续导通模式操作。
[0020]当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述脉冲信号的各个脉冲的持续时间可以是恒定的。
[0021]所述开关模式调节器可以包括以开关频率操作的开关装置。
[0022]当所述输出功率信号的所述特征参数高于所述阈值时，在闭合控制回路中可以改变所述输出功率信号包括改变所述开关模式调节器的开关频率以改变所述脉冲周期。
[0023]当所述开关频率高于最小稳定开关频率时，所述开关模式调节器可以在连续导通模式下操作。
[0024]所述输出功率信号的所述特征参数的所述阈值可以被确定成当所述开关频率高
于所述最小稳定开关频率时，所述控制器在所述闭环控制回路中改变所述输出功率信号。
[0025]所述开关装置可以由来自所述控制器的脉冲输出来控制。
[0026]所述控制器可以还被设置为：当输出功率信号的所述特征参数高于所述阈值时，调制所述输出的所述电压或电流以提供通过发光输出进行的数据传输。
[0027]所述控制器可以还被设置成在确定所述输出功率信号要从低于所述阈值增加到高于所述阈值时：测量所述输出功率信号的所述特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制系统，所述控制系统被设置为提供对一个或更多个发光器件的光输出的调光控制，所述控制系统包括：开关模式调节器，其被设置为向所述一个或更多个发光器件提供输出功率信号，并且改变所述输出功率信号；一个或更多个反馈传感器，其被设置为测量所述输出功率信号的特征参数，所述特征参数包括以下内容中的至少一项：电流、电压和功率；以及控制器，该控制器被设置为：当所述输出功率信号的所述特征参数高于阈值时，基于来自所述一个或更多个反馈传感器的反馈，在闭环控制回路中改变所述输出功率信号；以及当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，在开环控制回路中改变所述输出功率信号。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述输出功率信号是具有多个脉冲的脉冲信号。3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述输出功率信号在处于接通状态的一个或更多个周期与处于断开状态的一个或更多个周期之间交替，处于所述接通状态的所述一个或更多个周期包括所述脉冲信号的至少一个脉冲，并且处于所述断开状态的所述一个或更多个周期具有与所述脉冲信号的至少一个脉冲对应的持续时间。4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，在开环控制回路中改变所述输出功率信号包括改变处于所述断开状态的总时间与处于所述接通状态的总时间之比，以改变包括处于所述接通状态的一个或更多个周期和处于所述断开状态的一个或更多个周期的固定持续时间中的脉冲总数。5.根据权利要求3或4所述的控制系统，其中，处于接通状态的所述一个或更多个周期的持续时间变化，使得在处于接通状态的周期和处于断开状态的周期之间，所述输出信号遵循不规则样式。6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述输出功率信号能够在多个离散电平之间改变，各个电平具有处于所述接通状态的一个或更多个周期和处于所述断开状态的一个或更多个周期的对应样式。7.根据权利要求6所述的控制系统，其中，所述系统包括存储器，所述存储器被设置成存储查找表，以存储针对所述输出功率信号的各个离散电平的对应样式。8.根据权利要求3至7中任一项所述的控制系统，其中，所述开关模式调节器在处于所述接通状态的所述一个或更多个周期期间以连续导通模式操作。9.根据权利要求2至8中任一项所述的控制系统，其中，当所述输出功率信号的所述特征参数低于所述阈值时，所述脉冲信号的各个脉冲的持续时间是恒定的。10.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述开关模式调节器包括以开关频率操作的开关装置。11.根据权利要求10所述的控制系统，其中，当所述输出功率信号的所述特征参数高于所述阈值时，在闭合控制回路中改变所述输出功率信号包括改变所述开关模式调节器的开关频率以改变所述脉冲周期。
12.根据权利要求10或11所述的控制系统，其中，当所述开关频率高于最小稳定开关频率时，所述开关模式调节器能够在连续导通模式下操作。13.根据权利要求12所述的控制系统，其中，所述输出功率信号的所述特征参数的所述阈值被确定成当所述开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：辐射研究有限公司，
类型：发明
国别省市：