本發明涉及LED照明控制技術領域，尤其涉及一種自適應LED調光電路及方法。

背景技術：

LED照明以其功耗低、壽命長、光效高等特點已經逐步普及，并成為主流照明技術，同時由于其響應速度快、發光強度與驅動電流成正比的特性，使得LED調光技術具備了基本了應用條件。目前常用調光LED照明產品的調光功能基本都在LED驅動電源上實現，具有調光功能的LED驅動電源可以通過外部輸入控制量來調整其驅動LED的電流和電壓，從而實現LED調光功能。

現有LED驅動電源及調光方法存在以下幾個顯著的問題：

1、驅動電源種類繁多

由于LED照明產品的多樣性，LED電源也需要有繁多的規格才能適應各種應用場合。比如額定功率為5W的LED燈具其工作電壓通常為16-18V，工作電流在300-350mA；而額定功率20W的LED燈具工作電壓則可能是32-36V，工作電流在600-700mA左右。LED電源的參數通常由其硬件決定，因此為了適應不同的燈具，需要各種不同規格的驅動電源。這給LED驅動電源的批量生產和批量采購帶來了很大的問題，難以形成規模效應并有效降低成本。

2、調光功能無法后期擴展

由于調光功能一般都在驅動電源上實現，在LED照明工程施工初期如果沒有考慮調光功能而使用了無調光功能的驅動電源，則后期只能通過更換帶有調光功能的驅動電源才能實現調光。在這種場合，已經安裝的驅動電源將無法繼續使用，會帶來巨大的浪費。

3、現有調光電源較難解決燈光頻閃問題

目前的調光電源多通過PWM的方式實現調光功能，PWM技術是通過對LED進行高頻率的開關，控制LED開啟和關斷的時間比例，并利用人眼的視覺殘留效應實現調光。但由于其固有的開關特性會導致燈光不連續，在亮度較低時有閃爍感，也不能應用在高速攝像(如需要慢動作回放的運動賽場)的場合。同時高頻的開關工作將帶來電磁輻射的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的是提出一種自適應LED調光電路及方法，以擴大調光電路的應用范圍和功能擴展，并解決LED頻閃問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供了一種自適應LED調光電路，所述LED調光電路的輸入端與LED驅動電源連接，輸出端與LED負載連接；

所述LED調光電路接收所述LED驅動電源輸出的電源電流和電壓，并依據調光控制參數和所述電源電流和電壓確定負載電流和電壓，且將所述負載電流和電壓傳輸給所述LED負載，用于通過所述負載電流和電壓控制所述LED負載調光。

第二方面，本發明實施例提供了一種自適應LED調光方法，包括：

LED調光電路接收所述LED驅動電源輸出的電源電流和電壓；

所述LED調光電路依據調光控制參數和所述電源電流和電壓確定負載電流和電壓；

所述LED調光電路將所述負載電流和電壓傳輸給所述LED負載，用于通過所述負載電流和電壓控制所述LED負載調光。

本發明的有益效果是：本發明提供的自適應LED調光電路及方法，利用調光控制參數配置調光電路，調節電源電路和電壓輸入電路，滿足LED負載調光需要的電流和電壓，實現LED的調光。該LED調光電路能夠滿足不同LED負載的需求，實現批量生產并減低了生產成本，同時，解決了LED低亮度情況下頻閃的現象，擴展了LED的應用范圍，增強了LED的適應能力。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發明的上述及其他特征和優點，附圖中：

圖1是本發明實施例一提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖；

圖2是本發明實施例二提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖；

圖3是本發明實施例二提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖；

圖4是本發明實施例二提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖；

圖5是本發明實施例三提供的一種自適應LED調光方法示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1是本發明實施例一提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖。如圖5所示，該裝置包括：LED驅動電源110、LED調光電路120和LED負載130，其中：

LED調光電路120的輸入端與LED驅動電源110連接，輸出端與LED負載130連接；LED調光電路120接收LED驅動電源110輸出的電源電流和電壓，并依據調光控制參數和電源電流和電壓確定負載電流和電壓，且將負載電流和電壓傳輸給LED負載130，用于通過負載電流和電壓控制LED負載130調光。

本發明實施例一提供的自適應LED調光電路，根據調光控制參數將驅動電源110輸出的電源變換為可對LED負載130實現調光的電源，通過對電源電流和電壓的調節能夠更好的滿足LED的調光需求，擴大調光電路的應用范圍和功能擴展，通過電壓驅動和電流驅動的按需調節，能夠解決LED頻閃問題，保證LED在低亮度情況下的穩定工作，增強了LED的適應能力。

實施例二

圖2是本發明實施例二提供的一種自適應LED調光電路的結構框圖。本實施例在上述實施例的基礎上進行了優化，在本實施例中，LED調光電路120包括：電源輸入電路121、處理器124、開關電源控制電路123和開關變換/整流濾波電路122；其中：

電源輸入電路121還與LED驅動電源110和開關變換/整流濾波電路122連接，處理器124還與LED負載130連接；電源輸入電路121將LED驅動電源110輸出的電流和電壓傳輸給開關變換/整流濾波電路122；處理器124向開關電源控制電路123傳輸調光控制參數，且開關電源控制電路123根據控制參數調節開關變換/整流濾波電路122；開關變換/整流濾波電路122依據電源電流和電壓確定負載電流和電壓，且將負載電流和電壓傳輸給LED負載130，用于通過負載電流和電壓控制LED負載130調光。

進一步地，如圖3所示，LED調光電路120還包括外部接口125，外部接口125與處理器124連接；外部接口125，用于獲取根據輸出要求設定的調光控制參數，并將設定的調光控制參數的控制指令傳輸給處理器124；處理器124向開關電源控制電路123傳輸設定的調光控制參數，且開關電源控制電路123根據調光控制參數調節開關變換/整流濾波電路122；開關變換/整流濾波電路122依據電源電流電和壓確定負載電流和電壓，且將負載電流和電壓傳輸給LED負載130，用于通過負載電流和電壓控制LED負載130調光。特別地，外部接口125接收包括DALI、DMX總線，wifi、藍牙、zigbee或無線遙控器的控制命令，控制命令包含設定的調光控制參數。調光控制參數，包括：根據LED負載的電壓特性和工作溫度，獲取的調光控制參數；或根據LED負載輸出的電流與電壓的反饋控制量中較大的控制量進行調整，獲取的調光控制參數。

進一步地，LED調光電路首次接入到LED驅動電源110和LED負載130之間，處理器根據輸入的LED負載130的電壓特性和工作溫度確定并存儲LED負載130的調光控制參數。

另外，如圖4所示，LED調光電路120首次接入到LED驅動電源110和LED負載130之間，處理器124通過電源輸入電路獲取LED驅動電源110輸出的電源電流和電壓，獲取LED負載130的負載電流和電壓，并依據電源輸出的電流和電壓以及負載電流和電壓確定并存儲LED負載130的調光控制參數。

本發明實施例二提供的LED調光電路，適用于已經安裝或匹配好的LED驅動電源110與LED負載130，將本發明實施例中的調光電路插入到已有的LED驅動電源110和LED負載130之間，通過應用該電路實現對LED的調光控制。在第一次接入到LED驅動電源110和LED負載130之間后，處理器124將首先記錄輸入電壓，并輸出調光控制參數給開關電源控制電路123，進一步驅動開關變換/整流濾波電路122，使開關變換/整流濾波電路122處于直通狀態；處理器124獲取LED驅動電源110輸出電流和電壓以及LED負載130輸出電流和電壓，通過分析將電路開關變換/整流濾波電路122直通前后的輸入電流和電壓以及輸出電流和電壓，計算出符合該LED負載的調光控制參數并存儲下來，實現對LED負載進行自適應調光。可選地，處理器124也可通過外部接口125得到控制指令輸出特定的調光控制參數給開關電源控制電路123，進一步驅動開關變換/整流濾波電路122，并輸出符合該LED負載130的調光控制參數的電流和電壓，實現對LED負載130的調光控制。其中：外部接口125接收包括DALI、DMX總線，wifi、藍牙、zigbee或無線遙控器的控制命令；本發明可以實現對不同的調光控制指令均可以有效接入到處理器124，處理器124通過對控制信號的格式分析，并與控制方式進行比對，可以實現自動識別控制命令的格式并按照該格式進行控制LED負載。

本發明實施例二提供的LED調光電路，可以應用于多種LED燈具需要選用相同的驅動電源，或者同型號的驅動電源需要驅動多種不同規格LED燈具的場合。在現實應用中，一個照明工程通常需要繁多種類的LED燈具，由于每種LED燈具的規格不同，則必須選用多種不同的驅動電源。工程配置、驅動電源及LED燈具種類繁多，不便于管理及批量生產、批量采購。對于多種LED負載，利用本發明的LED調光電路僅需選取一種規格的驅動電源就可以完成對多種LED負載的調光，當LED驅動電源110輸出電流和電壓給LED調光電路120，LED調光電路120中的處理器124將根據預設、反饋電路或者外部接口125電路獲取的調光控制參數發送給開關電源控制電路123，開關電源控制電路123根據調光控制參數調節開關變換/整流濾波電路122，開關變換/整流濾波電路122調節LED驅動電源110經電源輸入電路121輸入電流和電壓，輸出給LED負載130，使LED負載130正常工作，并完成對LED負載130的調光。其中，LED負載130的調光控制參數可以在產品安裝前預先寫入處理器124中，也可以在產品安裝后再寫入處理器124，極大的方便了LED驅動電源110與LED負載130的匹配工作，同時，通過反饋電路，實現了對調光控制參數的更新，能夠更好的滿足LED負載130的調光需要。

實施例三

圖3是本發明實施例三提供的一種自適應LED調光方法。該方法適用于LED工作過程中調光的情況，該方法可以由自適應LED調光電路來執行。自適應LED調光電路可以由軟件和/或硬件的方式來實現。如圖3所示，該方法包括：

步驟110、LED調光電路接收LED驅動電源輸出的電源電流和電壓。

可選地，LED調光電路包括依次連接的電源輸入電路、處理器、開關電源控制電路和開關變換/整流濾波電路；電源輸入電路還與LED驅動電源和開關電源控制電路連接，處理器還與LED負載連接；特別地，LED調光電路還包括外部接口，外部接口與處理器連接。

LED調光電路通過調節LED驅動電源輸出的電源電流和電壓，輸出滿足LED負載的電流和電壓。

步驟120、LED調光電路依據調光控制參數和電源電流和電壓確定負載電流和電壓。

LED調光電路根據調光控制參數對電源電流和電壓進行調節，獲得負載需要的電流和電壓。

可選地，調光控制參數，包括：根據LED負載的電壓特性和工作溫度，獲取的調光控制參數；或根據LED負載輸出的電流與電壓的反饋控制量中較大的控制量進行調整，獲取的調光控制參數。

可選地，電源輸入電路還與LED驅動電源和開關電源控制電路連接，處理器還與LED負載連接；電源輸入電路將LED驅動電源輸出的電流和電壓傳輸給開關變換/整流濾波電路；處理器向開關電源控制電路傳輸調光控制參數，且開關電源控制電路根據調光控制參數調節開關變換/整流濾波電路；開關變換/整流濾波電路依據電源電流和電壓確定負載電流和電壓，且將負載電流和電壓傳輸給LED負載，用于通過負載電流和電壓控制LED負載調光。

可選地，外部接口獲取根據輸出要求設定的調光控制參數，并將設定的調光控制參數的控制指令傳輸給處理器；處理器向開關電源控制電路傳輸設定的調光控制參數，且開關電源控制電路根據調光控制參數調節開關變換/整流濾波電路；開關變換/整流濾波電路依據電源電流和電壓確定負載電流和電壓，且將負載電流和電壓傳輸給LED負載，用于通過負載電流和電壓控制LED負載調光。

步驟130、LED調光電路將負載電流和電壓傳輸給LED負載，用于通過負載電流和電壓控制LED負載調光。

進一步地，若LED調光電路首次接入到LED驅動電源和LED負載之間，調光方法還包括：處理器根據輸入的LED負載的電壓特性和工作溫度確定并存儲LED負載的調光控制參數；或處理器通過電源輸入電路獲取LED驅動電源輸出的電源電流和電壓，獲取LED負載的負載電流和電壓，并依據電源輸出的電流和電壓以及負載電流和電壓確定并存儲LED負載的調光控制參數。

本發明通過處理器控制電流電壓變換電路，實現設計范圍內任意電壓、電流的恒定輸出，因此可以通過改變LED負載電流和電壓的方式進行調光控制，從而避免了傳統的PWM開關調光方式所無法避免的頻閃問題；也可以廣泛應用在對照明效果要求很高的慢動作回放、美術廳、展覽會等場合。

本發明實施例三提供的一種自適應LED調光方法，通過處理器發送調光控制參數給開關電源控制電路，開關電源控制電路根據調光控制參數調節開關變換/整流濾波電路，開關變換/整流濾波電路調節LED驅動電源經過電源輸入電路輸入的電流和電壓，輸出滿足LED負載調光需求的電流和電壓，調光控制參數根據不同的LED負載進行相應設置，能夠實現對多種LED負載的調光控制擴大調光電路的應用范圍和功能擴展，通過驅動電流和電壓的按需控制，能夠實現在LED低亮度下的調光控制，可以解決LED燈光頻閃問題，增強了LED照明的適應能力。

本實施例提供的一種自適應LED調光方法，與本發明任意實施例所提供的自適應LED調光電路屬于同一發明構思，可本發明任意實施例所提供的自適應LED調光電路執行，具備相應的功能和有益效果。未在本實施例中詳盡描述的技術細節，可參見本發明任意實施例提供的一種自適應LED調光電路。

注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。