一种用于LED照明的PWM调光系统及其调光方法与流程

本发明涉及掉电检测，特别是一种用于led照明的pwm调光系统及其调光方法。

背景技术：

1、现有的恒压pwm调光电源，多采用输出增加开关管进行斩波，降低输出电压/电流，但pwm斩波的调光，会造成高频频闪，被摄像头捕获，如斩波频率在20khz以下，也会有噪音的问题；若提高pwm斩波频率，虽然可以解决频闪和噪音问题，但会造成调光深度不足。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明的一个目的在于提出一种用于led照明的pwm调光系统，解决了现有pwm调光的频闪和噪音的问题，同时可以做到较高的调光深度。

2、本发明的另一个目的在于提出一种用于led照明的pwm调光方法，解决了现有pwm调光的频闪和噪音的问题，同时可以做到较高的调光深度。

3、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

4、一种用于led照明的pwm调光系统，包括led驱动模块和调光控制模块，所述调光控制模块向所述led驱动模块输出调光控制信号，所述led驱动模块根据接收到的调光控制信号控制led通断；

5、所述led驱动模块包括开关管q1，所述开关管q1用于控制led通断；

6、所述调光控制模块包括pwm信号输入单元和单片机，所述单片机的信号输入端和所述pwm信号输入单元的信号输出端电连接，所述单片机的信号输出端和所述开关管q1的控制端电连接；

7、所述pwm信号输入单元用于向所述单片机输入调光pwm信号，所述单片机用于检测输入的所述调光pwm信号的调光深度，并判断所述调光深度是否小于15％：

8、当所述调光深度不小于15％时，控制所述开关管q1的调光频率为20khz；当所述调光深度小于15％时，控制所述开关管q1的调光频率为3khz。

9、进一步地，所述单片机具体用于当所述调光深度小于15％时，通过以下方式控制所述开关管q1的调光频率从20khz过渡至3khz：

10、当所述调光pwm信号的占空比不小于8.125％时，控制所述开关管q1的调光频率为20khz，并通过逐渐减少所述调光pwm信号的导通时间，在调光周期不变的情况下逐渐调低所述调光pwm信号的占空比＝导通时间/调光周期；

11、当所述调光pwm信号的占空比小于8.125％时，设定所述调光pwm信号的导通时间为3.33微秒，通过逐渐增大所述调光周期来逐渐调低所述调光pwm信号的占空比：其中，当所述调光pwm信号的占空比为2％时，所述调光周期为166.5微秒，控制所述开关管q1的调光频率为6khz，和当所述调光pwm信号的占空比为1％时，所述调光周期为333.33微秒，控制所述开关管q1的调光频率为3khz。

12、具体地，所述调光控制模块还包括光耦u1a，所述单片机的信号输入端通过所述光耦u1a和所述pwm信号输入单元的信号输出端电连接。

13、可选地，所述调光控制模块还包括降压供电单元，所述降压供电单元的输出端和所述单片机的电源输入端电连接，所述降压供电单元用于对输入电压进行降压后输送至所述单片机供电。

14、也可选地，所述led驱动模块还包括驱动信号输出单元，所述驱动信号输出单元的输入端和所述开关管q1的输出端电连接，所述驱动信号输出单元的输出端外接所述led。

15、具体地，所述驱动信号输出单元包括电阻r1和共模电感lf1，所述共模电感lf1的输入端通过所述电阻r1和所述开关管q1的输出端电连接，所述共模电感lf1的输出端外接所述led。

16、更进一步地，所述led驱动模块还包括输出整流单元和电阻r2，所述共模电感lf1的第一输入引脚和所述开关管q1的输出端电连接，所述输出整流单元的输出端和所述共模电感lf1的第二输入引脚电连接；

17、所述开关管q1的输入端接地，所述开关管q1的输入端和所述开关管q1的控制端之间电连接有所述电阻r2。

18、需要说明的是，所述开关管q1为mos管，当为mos管时，开关管q1的控制端为栅极，所述开关管q1的输入端为源极，开关管q1的输出端为漏极；

19、或者，所述开关管q1为三极管，当为三极管时，开关管q1的控制端为基极，所述开关管q1的输入端为集电极，开关管q1的输出端为发射极。

20、进一步地，所述用于led照明的pwm调光系统的调光方法，包括以下步骤：

21、步骤a，所述pwm信号输入单元向所述单片机输入调光pwm信号；

22、步骤b，所述单片机检测输入的所述调光pwm信号的调光深度，并判断所述调光深度是否小于15％：

23、当所述调光深度不小于15％时，控制所述开关管q1的调光频率为20khz；

24、和当所述调光深度小于15％时，控制所述开关管q1的调光频率为3khz。

25、更进一步地，当所述调光深度小于15％时，通过以下方式控制所述开关管q1的调光频率从20khz过渡至3khz：

26、当所述调光pwm信号的占空比不小于8.125％时，控制所述开关管q1的调光频率为20khz，并通过逐渐减少所述调光pwm信号的导通时间，在调光周期不变的情况下逐渐调低所述调光pwm信号的占空比＝导通时间/调光周期；

27、当所述调光pwm信号的占空比小于8.125％时，设定所述调光pwm信号的导通时间为3.33微秒，通过逐渐增大所述调光周期来逐渐调低所述调光pwm信号的占空比：其中，当所述调光pwm信号的占空比为2％时，所述调光周期为166.5微秒，控制所述开关管q1的调光频率为6khz，和当所述调光pwm信号的占空比为1％时，所述调光周期为333.33微秒，控制所述开关管q1的调光频率为3khz。

28、所述用于led照明的pwm调光系统及其调光方法中，所述开关管q1为调光主器件，单片机用于控制所述开关管q1的通断，以达到调光效果。工作时，所述单片机收集并检测所述pwm信号输入单元的调光pwm信号，当检测到所述调光深度不小于15％时，即所述调光深度在15％至100％时，控制所述开关管q1的调光频率为20khz，此时摄像头拍摄无频闪，且不会产生人耳可听到的噪音；当检测到所述调光深度小于15％时，控制所述开关管q1的调光频率为3khz，由于此时电流较小，产生噪音可忽略，而调光深度可以在小于15％的范围内，保证有足够的调光深度。从而，所述用于led照明的pwm调光系统通过将调光频率分为两段，在高亮度情况下，保证了无频闪和无噪音；在低亮度情况下，保证了低频闪和高调光深度。

技术特征：

1.一种用于led照明的pwm调光系统，包括led驱动模块和调光控制模块，所述调光控制模块向所述led驱动模块输出调光控制信号，所述led驱动模块根据接收到的调光控制信号控制led通断，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于，所述单片机具体用于当所述调光深度小于15％时，通过以下方式控制所述开关管q1的调光频率从20khz过渡至3khz：

3.根据权利要求1所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述调光控制模块还包括光耦u1a，所述单片机的信号输入端通过所述光耦u1a和所述pwm信号输入单元的信号输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述调光控制模块还包括降压供电单元，所述降压供电单元的输出端和所述单片机的电源输入端电连接，所述降压供电单元用于对输入电压进行降压后输送至所述单片机供电。

5.根据权利要求1所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述led驱动模块还包括驱动信号输出单元，所述驱动信号输出单元的输入端和所述开关管q1的输出端电连接，所述驱动信号输出单元的输出端外接所述led。

6.根据权利要求5所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述驱动信号输出单元包括电阻r1和共模电感lf1，所述共模电感lf1的输入端通过所述电阻r1和所述开关管q1的输出端电连接，所述共模电感lf1的输出端外接所述led。

7.根据权利要求6所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述led驱动模块还包括输出整流单元和电阻r2，所述共模电感lf1的第一输入引脚和所述开关管q1的输出端电连接，所述输出整流单元的输出端和所述共模电感lf1的第二输入引脚电连接；

8.根据权利要求1所述的用于led照明的pwm调光系统，其特征在于：所述开关管q1为mos管，当为mos管时，开关管q1的控制端为栅极，所述开关管q1的输入端为源极，开关管q1的输出端为漏极；

9.根据权利要求1至8任意一项所述的用于led照明的pwm调光系统的调光方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的用于led照明的pwm调光系统的调光方法，其特征在于，当所述调光深度小于15％时，通过以下方式控制所述开关管q1的调光频率从20khz过渡至3khz：

技术总结
本发明公开了一种用于LED照明的PWM调光系统及其调光方法，系统包括LED驱动模块和调光控制模块，所述调光控制模块包括PWM信号输入单元和单片机，所述单片机用于检测输入的所述调光PWM信号的调光深度，当所述调光深度不小于15％时，控制所述开关管Q1的调光频率为20kHz；当所述调光深度小于15％时，控制所述开关管Q1的调光频率为3kHz。通过将调光频率分为两段，在高亮度情况下，保证了无频闪和无噪音；在低亮度情况下，保证了低频闪和高调光深度。

技术研发人员：肖俊承,王一龙,韩燕,石从怀,田卫红,廖日云
受保护的技术使用者：佛山市顺德区伊戈尔电力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13