[发明专利]LED调光装置、系统以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，更具体地说，涉及一种LED调光装置、LED调光系统以及LED调光方法。

背景技术

LED照明作为一种全新的照明技术，得到了全世界的关注，被誉为人类照明史上的第三次革命。高亮度LED灯能以较小的功率消耗提供较高的亮度，具有节能、环保、抗震、使用寿命长和快速接通的优点。LED灯是一款典型的电流驱动型器件，由于自身存在的压降，所以在大功率LED灯的照明应用中，散热问题越来越为人们所重视。这是因为LED的光衰或其寿命直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍。参照美国半导体照明公司Cree发布的光衰和结温的关系图可知，结温假如能够控制在65℃，那么其光衰至70％的寿命可以高达10万小时。

LED灯可以通过硬件来散热，还可以通过调节LED灯的亮度(即LED调光的过程)来调节LED灯的温度以弥补硬件散热的局限性。传统的LED调光过程，都是以固定的LED灯的温度作为可变量来分别对应脉冲宽度调节(PWM)计数值，当LED灯的温度变化到不同的预设的固定温度点时，PWM计数值变化的幅度会很大，从而导致LED灯亮度会有相对明显的阶梯式变化。

因此，传统的LED调光的方法，存在无法精确地根据LED灯的温度来对LED灯的亮度进行调节，LED调光的过程不够平稳的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够精确地根据LED灯的温度来对LED灯的亮度进行调节，并且LED调光的过程平稳的LED调光系统、LED调光装置以及LED调光方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种LED调光系统，包括LED驱动电路，所述LED驱动电路包括LED灯以及控制所述LED灯的平均电流的开光管，所述系统还包括处理单元，以及与所述LED灯串联的电阻温度传感器；

其中，所述处理单元定时地采集所述电阻温度传感器在当前温度下的分压值，并将采集到的多个所述分压值进行模数转换、取平均值以生成当前温度下的数字信号AD_Value，再将生成的所述当前温度下的数字信号AD_Value转换为当前温度下的脉冲宽度调节计数值PWM_Value来调整输出的脉冲宽度调节信号的占空比以控制所述开光管导通和截止的时间，从而实现对所述LED驱动电路的LED灯的平均电流的调整。

本发明的LED调光系统，所述处理单元根据以下公式将所述当前温度下的数字信号AD_Value转换为所述当前温度下的脉冲宽度调节计数值PWM_Value：

PWM_Value＝(PWM_Max-PWM_Min)*(AD_Value-AD_Min)/(AD_Max-AD_Min)；

其中，PWM_Max和PWM_Min分别为最高和最低温度下的脉冲宽度调节计数值，AD_Max和AD_Min分别为由最高和最低温度下的所述电阻温度传感器的分压值转换成的数字信号；

最高温度和最低温度根据所述系统工作的环境温度设定，PWM_Max、PWM_Min、AD_Max和AD_Min的值预先设定在所述处理单元中。

本发明的LED调光系统，所述处理单元包括：

模数转换模块，用于定时地采集所述电阻温度传感器在当前温度下的分压值，将采集到的所述分压值进行模数转换以生成数字信号并输出；

计算模块，用于接收所述模数转换模块输出的多个数字信号、并通过取平均值以生成当前温度下的数字信号AD_Value，再根据公式计算出当前温度下的脉冲宽度调节计数值PWM_Value并输出；

脉冲宽度调节计数器，用于接收所述计算模块输出的当前温度下的脉冲宽度调节计数值PWM_Value来相应地调整输出的脉冲宽度调节信号的占空比；

定时器，用于控制所述模数转换模块定时地采集所述电阻温度传感器的分压值、以及定时地刷新所述脉冲宽度调节计数器；

PWM_Max、PWM_Min、AD_Max和AD_Min的值预先设定在所述计算模块中。

优选地，所述系统还包括与所述处理模块通信连接的模式切换模块，用于将LED灯工作模式信号发送到所述处理模块、通过所述处理模块控制所述LED驱动电路的LED灯进行工作模式的切换。

优选地，所述系统还包括为所述处理模块供电的电源。

提供一种LED调光装置，包括处理单元，以及与负载LED灯串联的电阻温度传感器；