[发明专利]用于调光器系统的电路、调光器系统及操作调光器系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及调光器系统以及操作调光器系统的方法。

背景技术

切相调光器广泛用在多种应用中，包括但不限于照明应用。传统的切相调光器使用开关来关断或“切割”主周期的一部分，或更具体地关断或“切割”二分之一周期。根据所使用的开关类型，可以切割相位的前沿、后沿或二者皆可。通常，使用晶体管或使用三端双向可控硅元件(triac)。

尽管这对于传统的白炽照明是有效的，然而切相调光器对于较节能类型的照明而言是有问题的，所述较节能类型的照明例如是紧凑型荧光灯(CFL，compact fluorescent light)、管照明(TL，tube lighting)或固态照明(SSL，solid-state lighting)，这些照明并不很适于应对主周期的“丢失”部分。通常，利用开关模式电源来控制这种节能型照明，所述开关模式电源在远远高于50Hz或60Hz主周期(典型地，几个kHz到几个MHz)的频率下切换。

为了使切相调光器与这种类型的照明兼容，需要将相位切割功率处理为可以由照明电路使用。然而，重要的是，在这种处理中，切相信号中包含的与期望的调光电平有关的信息并没有丢失，而是被恢复为调光控制电平信号。

传统上，通过根据调光器输出信号产生积分信号，来产生对期望的调光电平加以指示的控制电压。该信号将具有按照调光器输出电压-时间曲线而与面积成比例的电平，从而不仅与调光器相位角有关，还与主电压电平有关。因此，主电压的波动影响控制电平，从而影响明显的调光设置。此外，积分器需要以秒量级的时间常数以使信号具有最小的波纹，而这与用户改变调光器电平时的立即响应不兼容。

例如，在专利申请公开号WO2008/112,735中提出了一种备选方案，其中从调光器的输出产生占空比信号。占空比信号可以采用脉冲调制信号的形式，表示开关接通时间占主周期的比例。然而由于所提供的电压和电流的正弦特性，占空比信号并不表示在周期的这个比例期间提供的主功率的部分。

此外，人眼对调光后的光电平的响应通常是近似对数的而不是线性的，因此如果可以向照明提供功率并将该功率调节为与调光器的相位角成非线性(理想地，对数或近似对数)的关系，则是优选的。

在WO2008/112,375中提出了通过使用查找表对调光控制电平信号进行后处理。然而这种方案难以在模拟电路中实现，并且需要复杂的电路和大量的处理功率来实现。

因此希望具有一种电路，其中从占空比信号直接得到非线性响应。

发明内容

本发明的目的是提供一种电路，其中，从占空比信号直接得到针对调光器控制电平信号的非线性响应。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于调光系统的电路，所述电路包括：输入，用于接收切相调光器输出信号，所述切相调光器输出信号具有时间段以及互补的切割和非切割部分；输出，用于输出调光控制电平信号；比较器，连接至输入，并且被配置为根据切相调光器输出信号来产生脉冲调制信号，所述脉冲调制信号具有根据非切割部分的持续时间而变化的接通时间；以及转换器，被配置为直接根据脉冲调制信号来确定调光电平控制信号，使得调光电平控制信号在非切割部分具有非线性关系。

在实施例中，转换器被配置为利用变频时钟来确定调光电平控制信号，以及根据计数器来确定调光电平控制信号，其中所述变频时钟在接通时间期间在每个时钟周期处使计数器递增或递减。当然，本领域技术人员可以理解，术语“递增”应当被广义地解释为两个方向的步骤，这取决于计数器是递增计数器还是递减计数器，因此涵盖了正递增和负递增，即，递减。

在实施例中，时钟被布置为在时间段的初始部分期间以初始速率运行，并且当计数器达到预定的数值时，终止初始部分，设置标志，并将计数器复位，其中所述初始速率与基本速率成固定关系；所述电路还被配置为在没有设置标志的情况下将调光控制电平信号设置为完全变暗电平。因此，传递函数可以包括“零(null)”第一段，或者换言之，传递函数可以包括水平移位。这对于诸如CFL灯电路之类的应用而言是尤为有用的，在CFL灯电路中，不能有用地施加全范围的调光，因为对于高于大约120°相位角的调光电平而言，灯会变得不稳定。

在实施例中，时钟被布置为在时间段的第一部分上以第一速率运行，在时间段的第二部分上以第二速率运行，其中第一速率与基本速率成固定关系，第二速率与第一速率成固定关系并且高于第一速率，在时间段中时间段的第二部分晚于时间段的第一部分。