使用調制信號的與TRIAC調光器相關的智能控制系統和方法技術方案

本公開涉及使用調制信號的與TRIAC調光器相關的智能控制系統和方法。例如，系統控制器包括被配置為接收第一信號的第一控制器端子，以及包括第一晶體管端子、第二晶體管端子、和第三晶體管端子的晶體管。此外，系統控制器包括耦接到第一晶體管端子的第二控制器端子、以及耦接到第三晶體管端子的第三控制器端子。系統控制器被配置為至少部分地基于第一信號來確定該第一信號是否與前沿切相式TRIAC調光器相關聯，該前沿切相式TRIAC調光器被配置為接收至少與從開始時刻到結束時刻的第一半周期相關聯的AC輸入電壓。

【技術實現步驟摘要】
相關申請交叉引用本公開涉及美國專利申請14/593,734和14/451,656，這兩個申請出于所有目的通過引用整體合并于此。
技術介紹
本專利技術的一些實施例涉及集成電路。更具體而言，本專利技術的一些實施例提供了一種使用調制信號的與TRIAC調光器相關的智能控制系統和方法。僅僅通過示例，本專利技術的一些實施例已應用于驅動發光二極管(LED)。但是，應該認識到，本專利技術具有更廣泛的應用范圍。傳統的照明系統可以包括或可以不包括TRIAC調光器，TRIAC調光器是包括三極交流開關(TRIAC)的調光器。例如，TRIAC調光器是前沿切相式TRIAC調光器或后沿切相式TRIAC調光器。通常，前沿切相式TRIAC調光器和后沿切相式TRIAC調光器被配置為接收交流(AC)輸入電壓，通過對AC輸入電壓的波形的一部分進行削波來處理AC輸入電壓，并且生成隨后被整流器(例如，全波整流橋)接收以生成經整流的輸出電壓的電壓。圖1示出了前沿切相式TRIAC調光器和后沿切相式TRIAC調光器的一些傳統時序圖。波形110、120、和130僅僅是示例。波形110、120、和130中的每個表示由整流器生成的、作為時間函數的經整流的輸出電壓。對于波形110，整流器接收未經TRIAC調光器進行任何處理的AC輸入電壓。對于波形120，AC輸入電壓由前沿切相式TRIAC調光器接收，并且由前沿TRIAC調光器生成的電壓由整流器接收，整流器隨后生成經整流的輸出電壓。對于波形130，AC輸入電壓由后沿切相式TRIAC調光器接收，并且由后沿切相式TRIAC調光器生成的電壓由整流器接收，整流器隨后生成經整流的輸出電壓。如波形110所示，經整流的輸出電壓的每個周期都具有，例如，從0°變化到180°、然后從180°變化到360°的相位角(例如，φ)。如波形120所示，前沿切相式TRIAC調光器通常通過對波形中對應開始于0°或開始于180°處的相位角的部分進行削波來處理AC輸入電壓。如波形130所示，后沿切相式TRIAC調光器通常通過對波形中對應結束于180°或結束于360°的相位角的部分進行削波來處理AC輸入電壓。各種傳統技術已被用于檢測TRIAC調光器是否已被包括在照明系統中，并且在檢測出TRIAC調光器被包括在照明系統中的情況下檢測TRIAC調光器是前沿切相式TRIAC調光器還是后沿切相式TRIAC調光器。在一種傳統技術中，將由整流器生成的經整流的輸出電壓與閾值電壓Vth_on進行比較，以確定導通時間段Ton。如果導通時間段Ton等于AC輸入電壓的半周期的持續時間，則確定照明系統內不包括TRIAC調光器；如果導通時間段Ton比AC輸入電壓的半周期的持續時間短，則確定照明系統內包括TRIAC調光器。如果確定TRIAC調光器被包括在照明系統中，則將導通電壓Von與閾值電壓Vth_on進行比較。如果導通電壓Von比閾值電壓Vth_on大，則確定TRIAC調光器為前沿切相式TRIAC調光器；如果導通電壓Von比閾值電壓Vth_on小，則確定TRIAC調光器為后沿切相式TRIAC調光器。在另一種傳統技術中，使用經整流的輸出電壓的變化率。經整流的輸出電壓是由整流器生成的，其變化率是通過對經整流的電壓快速采樣兩次確定的。根據這兩個采樣動作發生時的相位角，使用預定范圍的變化率。如果變化率落入該預定范圍內，則確定照明系統內不包括TRIAC調光器；如果變化率超出該預定范圍，則確定照明系統內包括TRIAC調光器。如果確定TRIAC調光器被包括在照明系統中，則使用變化率是正還是負來確定TRIAC調光器的類型。如果變化率是正的，則確定TRIAC調光器為前沿切相式TRIAC調光器；如果變化率是負的，則確定TRIAC調光器為后沿切相式TRIAC調光器。如果傳統照明系統包括TRIAC調光器和LED電源，則LED電源可以在流經TRIAC調光器的電流下降至TRIAC調光器所要求的保持電流以下的情況下，導致LED閃爍。作為示例，如果流經TRIAC調光器的電流下降至保持電流以下，則TRIAC調光器可重復地導通與關斷，從而使LED閃爍。作為另一示例，由不同制造商制造的各種TRIAC調光器具有從5mA至50mA的范圍內的不同的保持電流。為了解決這種閃爍問題，一些傳統技術采用了用于傳統照明系統的分流器分流器。圖2是包括分流器分流器的傳統照明系統的簡化圖。如圖所示，照明系統200包括TRIAC調光器210、整流器220、分流器分流器230、LED驅動器240、以及LED250。TRIAC調光器210接收AC輸入電壓214(例如，Vline)，并生成電壓212。電壓212由整流器220(例如，全波整流橋)接收，整流器220隨后生成經整流的輸出電壓222和經整流的輸出電流260。經整流的輸出電流260等于流經TRIAC調光器210的電流，并且也等于電流232和電流242的總和。電流232由分流器230接收，并且電流242由LED驅動器240接收。電流232可以具有固定大小或者電流232的大小可以在兩個不同的預定大小之間變化。圖3是示出作為圖2所示的照明系統200的一部分的分流器分流器的一些傳統組件的簡化圖。分流器230包括電阻器270和晶體管280。晶體管280接收驅動信號282。如果驅動信號282為邏輯高電平，則晶體管280被導通；如果驅動信號282為邏輯低電平，則晶體管280被關斷。例如，TRIAC調光器210是后沿切相式TRIAC調光器，驅動信號282保持在邏輯低電平，并且晶體管280保持關斷。在另一示例中，TRIAC調光器210是如波形292所示的前沿切相式TRIAC調光器，如波形292所示驅動信號282在邏輯低電平和邏輯高電平之間變化，晶體管280被導通和關斷。如圖3所示，波形290表示作為時間函數的，表示TRIAC調光器210的前沿切相式TRIAC調光器的電壓212，波形292表示作為時間函數的驅動信號282。如果經整流的輸出電流260變得比用作TRIAC調光器210的前沿切相式TRIAC調光器的保持電流更小，則生成邏輯高電平的驅動信號282，以導通晶體管280并且增大經整流的輸出電流260。圖4是示出作為圖2所示的照明系統200的一部分的分流器的一些傳統組件的簡化圖。分流器230包括電流檢測電路310、邏輯控制電路320、和電流吸收器330和340。如圖4所示，電流350被配置為流過電阻器360以生成電壓370(例如，V1)。電流350在大小上等于經整流的輸出電流260，并且電壓370表示電流350的大小。電壓370由電阻器362和364分壓，以生成電壓372(例如，V2)。電壓372由電流檢測電路310接收，電流檢測電路310將檢測到的信息發送到邏輯控制電路320。作為響應，邏輯控制電路320利用控制信號332來使能電流吸收器330、或者利用控制信號342來使能電流吸收器340?？刂菩盘?32和342由邏輯控制電路320生成并且彼此互補。如果電流吸收器330被使能，則由分流器230接收的電流232等于電流334；如果電流吸收器340被使能，則電流232等于電流344。電流344的大小大于電流334。回到圖2，由TRIAC調光器210生成的電壓212可以具有這樣的波形：該波形在AC輸入電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于照明系統的系統控制器，所述系統控制器包括：第一控制器端子，被配置為接收第一信號；晶體管，包括第一晶體管端子、第二晶體管端子、和第三晶體管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶體管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶體管端子；其中，所述系統控制器被配置為：至少部分地基于所述第一信號來確定所述第一信號是否與前沿切相式TRIAC調光器相關聯，所述前沿切相式TRIAC調光器被配置為接收至少與從開始時刻到結束時刻的第一半周期相關聯的AC輸入電壓：響應于所述第一信號被確定與所述前沿切相式TRIAC調光器相關聯來生成驅動信號；并且將所述驅動信號發送到所述第二晶體管端子；其中，所述系統控制器還被配置為：保持所述驅動信號處于第一邏輯電平以從第一時刻起導通所述晶體管，所述第一時刻與所述開始時刻相同或在所述開始時刻之后；響應于確定所述第一信號滿足第一條件，在第二時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管；在從所述第二時刻到第三時刻的第一預定時間段內保持調制所述驅動信號；在所述第三時刻停止調制所述驅動信號以將所述驅動信號保持在所述第二邏輯電平從而關斷所述晶體管；響應于確定所述第一信號滿足第二條件，在第四時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和所述第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管，所述第四時刻在所述結束時刻之前；在從所述第四時刻到第五時刻的第二預定時間段內保持調制所述驅動信號；并且在所述第五時刻停止調制所述驅動信號以將所述驅動信號保持在所述第一邏輯電平從而導通所述晶體管。...

【技術特征摘要】
1.一種用于照明系統的系統控制器，所述系統控制器包括：第一控制器端子，被配置為接收第一信號；晶體管，包括第一晶體管端子、第二晶體管端子、和第三晶體管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶體管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶體管端子；其中，所述系統控制器被配置為：至少部分地基于所述第一信號來確定所述第一信號是否與前沿切相式TRIAC調光器相關聯，所述前沿切相式TRIAC調光器被配置為接收至少與從開始時刻到結束時刻的第一半周期相關聯的AC輸入電壓：響應于所述第一信號被確定與所述前沿切相式TRIAC調光器相關聯來生成驅動信號；并且將所述驅動信號發送到所述第二晶體管端子；其中，所述系統控制器還被配置為：保持所述驅動信號處于第一邏輯電平以從第一時刻起導通所述晶體管，所述第一時刻與所述開始時刻相同或在所述開始時刻之后；響應于確定所述第一信號滿足第一條件，在第二時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管；在從所述第二時刻到第三時刻的第一預定時間段內保持調制所述驅動信號；在所述第三時刻停止調制所述驅動信號以將所述驅動信號保持在所述第二邏輯電平從而關斷所述晶體管；響應于確定所述第一信號滿足第二條件，在第四時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和所述第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管，所述第四時刻在所述結束時刻之前；在從所述第四時刻到第五時刻的第二預定時間段內保持調制所述驅動信號；并且在所述第五時刻停止調制所述驅動信號以將所述驅動信號保持在所述第一邏輯電平從而導通所述晶體管。2.如權利要求1所述的系統控制器，其中所述第五時刻與所述結束時刻相同。3.如權利要求1所述的系統控制器，其中所述第五時刻在所述結束時刻之后。4.如權利要求1所述的系統控制器，其中所述第五時刻在所述結束時刻之前。5.如權利要求1所述的系統控制器，還被配置為：響應于確定所述第一信號在所述第六時刻滿足所述第一條件，在所述第二時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和所述第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管，所述第六時刻在所述第一時刻之后但在所述第二時刻之前。6.如權利要求1所述的系統控制器，其中在所述第一信號變得大于第一閾值的情況下，所述第一信號被確定滿足所述第一條件。7.如權利要求6所述的系統控制器，其中在所述第一信號變得小于第二閾值的情況下，所述第一信號被確定滿足所述第二條件。8.如權利要求7所述的系統控制器，其中所述第一閾值等于所述第二閾值。9.如權利要求7所述的系統控制器，其中所述第一閾值不等于所述第二閾值。10.如權利要求1所述的系統控制器，其中在所述第一信號變得小于第二閾值的情況下，所述第一信號被確定滿足所述第二條件。11.如權利要求1所述的系統控制器，還被配置為：確定所述第一信號從第三閾值增大到第四閾值的第一時間段；確定所述第一信號從所述第四閾值降低到所述第三閾值的第二時間段；以及響應于所述第二時間段減去所述第一時間段大于預定正值，確定所述第一信號與所述前沿切相式TRIAC調光器相關聯。12.如權利要求11所述的系統控制器，還被配置為：響應于所述第一時間段減去所述第二時間段大于所述預定正值，確定所述第一信號與后沿切相式TRIAC調光器相關聯；以及響應于所述第一時間段減去所述第二時間段的絕對值小于所述預定正值，確定所述第一信號不與任何TRIAC調光器相關聯。13.如權利要求11所述的系統控制器，其中所述第三閾值小于所述第二閾值。14.一種用于照明系統的系統控制器，所述系統控制器包括：第一控制器端子，被配置為接收第一信號；晶體管，包括第一晶體管端子、第二晶體管端子、和第三晶體管端子；第二控制器端子，耦接到所述第一晶體管端子；以及第三控制器端子，耦接到所述第三晶體管端子；其中，所述系統控制器被配置為：至少部分地基于所述第一信號來確定所述第一信號是否與前沿切相式TRIAC調光器相關聯，所述前沿切相式TRIAC調光器被配置為接收至少與第一半周期、第二半周期、第三半周期和第四半周期相關聯的AC輸入電壓，所述第一半周期是所述第二半周期的前一個半周期，所述第三半周期跟在所述第一半周期和所述第二半周期之后，所述第三半周期跟在所述第一半周期、所述第二半周期和所述第三半周期之后；響應于所述第一信號被確定與所述前沿切相式TRIAC調光器相關聯來生成驅動信號；并且將所述驅動信號發送到所述第二晶體管端子；其中，所述系統控制器還被配置為：在所述第一半周期內確定第一時間段)，所述第一時間段是從所述第一信號變得大于第一閾值的第一時刻到所述第一信號變得小于第二閾值的第二時刻的時間段；在所述第二半周期內確定第二時間段，所述第二時間段是從所述第一信號變得大于所述第一閾值的第三時刻到所述第一信號變得小于所述第二閾值的第四時刻的時間段；并且至少部分地基于所述第一時間段和所述第二時間段來確定第三時間段和第四時間段；其中，所述系統控制器還被配置為：在所述第三半周期內，響應于確定所述第一信號滿足第一條件，在第五時刻開始通過將所述驅動信號在第一邏輯電平和第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管；在從所述第五時刻開始的所述第三時間段內按照第一控制器調制所述驅動信號；在所述第四半周期內，響應于確定所述第一信號滿足第二條件，在第六時刻開始通過將所述驅動信號在所述第一邏輯電平和所述第二邏輯電平之間改變來調制所述驅動信號從而導通和關斷所述晶體管；以及在從所述第六時刻開始的所述第四時間段內按照第一控制器調制所述驅動信號。15.如權利要求14所述的系統控制器，還被配置為：對所述第一時間段和所述第二時間段進行比較；響應于所述第一時間段和所述第二時間段相等，至少部分地基于所述第一時間段來確定所述第三時間段和所述第四時間段；并且響應于所述第一時間段和所述第二時間段不相等，從所述第一時間段和所述第二時間段中選擇較短的時間段；并且至少部分地基于所述較短的時間段來確定所述第三時間段和所述第四時間段。16.如權利要求14所述的系統控制器，還被配置為：對所述第一時間段和所述第二時間段進行比較；響應于所述第一時間段和所述第二時間段相等，至少部分地基于所述第一時間段來確定所述第三時間段和所述第四時間段；并且響應于所述第一時間段和所述第二時間段不相等，從所述第一時間段和所述第二時間段中選擇較長的時間段；并且至少部分地基于所述較長的時間段來確定所述第三時間段和所述第四時間段。17.如權利要求14所述的系統控制器，其中所述第一閾值小于所述第二閾值。18.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁宇浩，廖益木，陳志樑，
申請(專利權)人：廣州昂寶電子有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44