具有记忆功能的开关操作识别电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管(LED)智能照明领域，具体而言，涉及一种具有记忆功能的开关操作识别技术，以及基于该识别技术的LED开关调光电路与开关调色电路。
【背景技术】
[0002]作为新一代的照明光源，LED逐渐得到广泛应用。与其他灯具显著不同的是，LED非常适合智能调光调色，如开关调光和开关调色、无线遥控调光和调色。智能照明是LED照明发展的大趋势。
[0003]开关调光是指，通过LED灯具的开和关来实现灯的亮度控制。例如，一个完整的三段开关调光过程描述如下:第一次开灯，LED灯以1W点亮；关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯的亮度变成5W，亮度减少一半，也就节能一半；再关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯的亮度变成2.5W，亮度只有1/4，可节能3/4 ;再关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯的亮度又变成10W，亮度达到最大。而无论灯亮度处于何种状态，只要关灯时间超过5秒钟以上，再次开灯后都回到最大亮度状态，这就是LED灯亮度状态的复位。当然，开关调光不仅可以做成三段，还可以做成其他任意段，比如两段、四段、五段、六段，甚至无极的调光。
[0004]开关调色则指，通过LED灯具的开和关来实现灯的色温控制。这里，LED光源色温以绝对温度K来表示。色温在3300K以下，光色偏红给人以温暖的感觉，这种光一般称做“暖色光”或者“暖光”；色温在3000K至6000K之间，此色调对人无特别明显的视觉心理效果，人有爽快的感觉，故称为“中性”色温，这种光称做“中性光”;色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉，这种光称做“冷色光”或者“冷光”。例如，三段开关调色温的过程为，第一次开灯，LED灯以冷光点亮；关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯变成暖光，亮度不变；再关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯的色温变成中性光，亮度依然不变；再关掉灯，灯灭；在5秒钟以内再次把灯打开，灯的色温又变回冷光。而且，无论灯在任何色温状态下，只要关灯时间超过5秒钟以上，再次开灯后都回到冷光状态，这是LED灯色温状态的复位。类似地，开关调色温也可以做成其他段数。
[0005]目前，LED灯开关调光调色存在着一个缺陷，即长时间(比如超过5秒钟)关灯后，再次开灯时灯的亮度或者色温总是默认值，比如默认最大亮度，或者默认色温是冷光。但实际上面临这样的强烈需求，如长时间关灯后，用户希望再次开灯后的亮度与上一次的亮度一样，假如上一次是50 %的亮度，这一次还希望亮度为50 % ;或者希望再次开灯后的色温与上一次的色温一样，假如上一次是中性光，这一次还希望为中性光。不同的用户会喜欢不同的照明亮度和色温。比如，有的用户觉着25%的亮度正合适，就希望每次开灯亮度都保持25%。而有的用户喜欢50%的亮度，希望每次开灯亮度都是50%。冬天人们可能喜欢暖光，可是夏天会更喜欢冷光。年轻人可能喜欢冷光，而上了岁数的老人也许喜欢暖光。如果每一次开灯都需要重新设置自己喜好的亮度或者色温，不仅不够人性化，而且频繁的开关操作还会减短开关和LED灯的寿命。
[0006]要满足以上用户的需求，就必须做到在关灯状态下，LED电源控制器还能“记住”关灯前灯的亮度或者色温信息。一般情况下，关灯后，就不再送电给LED电源控制器。在没有供电的情况下，电源控制器若要长时间(大于10秒钟)有记忆，容易想到的常用方案有两种。一种方案使用备用电池，另一种方案则使用可擦写存储器。这两种方案的成本都比较高。况且，电池时间长没电需要更换，LED灯的寿命可长达10年，远远比电池寿命长。可擦写存储器除擦写次数有限之外，同样很难与LED灯的寿命相匹配。此外，加入可擦写存储器，使得进一步集成也变得不可能。这是因为，可擦写半导体工艺与常用低成本CMOS工艺有很大不同，前者成本高的多。不能进一步集成也就意味着，成本难以降低，不利于商业推广。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于，提供一种以低成本实现LED灯的记忆智能化解决方案，无需使用复杂的技术手段，且有利于延长开关和LED灯的使用寿命。
[0008]本发明的基本思想是，在电源开关的两端并联一电阻，在开关断开的情况下，通过该电阻可为LED灯控制器提供“记忆”所需要的微弱电流(约数十微安)。具备“记忆”所需的能量之后，再考虑解决逻辑操作层面的问题。比如，开关断电后，如果在5秒钟内再次来电，LED灯的亮度或者色温状态会改变，例如从50%亮度变成25%亮度，或者从冷光色温变成暖光色温。但如果在5秒钟之内，一直没有来电，LED灯的亮度或者色温状态将保持不变。
[0009]根据本发明的第一方面，提供一种开关操作识别电路，在其电源端与参考地之间连接一电容器，交流电经一控制开关由整流桥整流后，对所述电容器充电，其特征在于，在所述控制开关的两端并联一电阻，所述开关操作识别电路包括:上电检测电路，与所述电源端相连，在所述控制开关闭合后，当所述电源端的电压(VCC)上升到第一参考电压时，产生第一输出信号；掉电检测电路，与所述电源端相连，在所述控制开关断开后，当所述电源端的电压(VCC)下降到第二参考电压，并经过一延迟时间后，产生第二输出信号；第一计时器，由所述第二输出信号启动计时，并在一预定时间到时产生第三输出信号；状态寄存器，其置位(SET)端口接收所述第一输出信号，保持(HOLD)端口接收所述第三输出信号；在所述第三输出信号有效期间，状态寄存器所输出的状态信息保持不变。
[0010]在第一方面中，优选的是，所述状态寄存器包括:或门，其一输入端与所述置位(SET)端口连接，另一输入端与所述保持(HOLD)端口连接；二进制计数器，其时钟(CK)端与所述或门的输出端连接。
[0011]优选的是，所述状态寄存器包括:或门，其一输入端与所述置位(SET)端口连接，另一输入端与所述保持(HOLD)端口连接；三进制计数器，其时钟(CK)端与所述或门的输出端连接。
[0012]优选的是，所述与控制开关相并联的电阻的阻值大于2兆欧姆。
[0013]优选的是，所述开关操作识别电路包括一连续关开机操作判断电路，所述连续关开机操作判断电路接收所述第一输出信号，并在一计时期间出现两次关开机操作的情况下，产生一复位信号至所述状态寄存器的复位(RST)端口。
[0014]优选的是，所述连续关开机操作判断电路包括异步二进制计数器和第二计时器，所述异步二进制计数器的时钟(CK)端接收所述第一输出信号，并在第二计时器计时期间检测到两次有效第一输出信号的情况下，所述异步二进制计数器产生所述复位信号。
[0015]根据第二方面，提供一种开关调光电路，其特征在于，所述开关调光电路包括:如上述第一方面所述的开关操作识别电路；以及恒流功率转换电路，用以驱动恒流源负载，并基于所述开关操作识别电路中状态寄存器输出的状态信息，调整所述恒流源负载的亮度。
[0016]第二方面中，优选的是，所述开关操作识别电路、恒流功率转换电路集成在一个芯片上。
[0017]根据第三方面，提供一种开关调色电路，其特征在于，所述开关调色电路包括:如上述第一方面所述的开关操作识别电路；恒流功率转换电路，用以驱动恒流源负载；以及色温译码控制电路，接收所述开关操作识别电路中状态寄存器输出的状态信息，并将所述状态信息译码为色温控制信息，以调整所述恒流源负载的色温。
[0018]第三方面中，优选的是，所述开关操作识别电路、恒流功率转换电路、以及色温译码控制电路集成在一个芯片上。
[0019]根据第四方面，提供一种照明灯具，其特征在于，包括上述第二、三方面所述的电路以及LED负载。
[0020]基于本发明的开关操作识别电路，以最低的成本实现了有记忆功能的LED开关调光调色技术，无需遥控器，无需污染环境的电池，无需复杂的技术手段。并且，本发明提供了更人性化的操作，既满足人们差异化的需求，又简化了操作。本发明在正常使用时，无需频繁地操作开关，使得开关和LED灯的寿命更长。
【附图说明】
[0021]为更好地理解本发明，下文以实施例结合附图对本发明作进一步说明。附图中:
[0022]图1为本发明开关操作识别电路的结构示意图；
[0023]图2为本发明一实施例的状态寄存器；
[0024]图3为两段开关调光调色真值表；
[0025]图4为三段开关调光调色真值表；
[0026]图5示出了单开关控制多灯的应用场景；
[0027]图6为具有复位功能的开关操作识别电路的结构示意图；<