CN109587889B - 一种led灯管控制方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯管控制方法、系统及装置，方法包括：生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化。本发明一通过实时监控电压值，从而对LED灯管的供电进行反馈控制，使得LED灯管能在具有高功率因素的同时不会出现低频闪烁，而且不需要采用集成IC也能实现，有效减少生产成本。本发明可广泛应用于LED技术领域中。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED灯管控制方法、系统及装置。
背景技术
当前的LED发光芯片已非常成熟，其下游的灯具可谓各式各样，百花齐放。在讨论大的技术背景前，从节能减排的角度来看，要求用电器的功率因素尽可能地高(大于0.9)，LED灯管一般为18w，虽然单支瓦数不大，但其应用场景一般是大规模使用的，以一间6000平方的商场计，动辄就要安装3000支以上；这样，功率因素的大小对因电流做功的损耗就有巨大的影响，所以功率因素(PF值)的指标在节能减排的事业中有极为重大的意义。另一方面，消费者从用眼健康的角度出发，要求灯具不可出现低频的闪烁，否则极易引起用眼疲劳，特别是在一些如教室，写字楼等场所要求更是严格。
然而现在的LED灯管要么具有高功率因素但会出现低频闪烁；要么不会频闪但功率因素不高(一般都在0.65以下)，不能满足用户的需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能减少频闪，且具有高功率因素的LED灯管控制方法、系统及装置。
本发明所采取的技术方案是：
一种LED灯管控制方法，包括以下步骤：
生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化。
作为所述的一种LED灯管控制方法的进一步改进，还包括以下步骤：
在换挡过程中，通电时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速提升至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢提升至LED灯管的稳压值；关断时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速下降至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢下降。
作为所述的一种LED灯管控制方法的进一步改进，所述的通过生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电，这一步骤具体包括：
生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
作为所述的一种LED灯管控制方法的进一步改进，所述的实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化，这一步骤具体包括：
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
作为所述的一种LED灯管控制方法的进一步改进，所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其减量的斜率小于1％/ms。
作为所述的一种LED灯管控制方法的进一步改进，所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其增量的斜率小于1％/ms。
本发明所采用的另一个技术方案是：
一种LED灯管控制系统，包括：
供电单元，用于生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
反馈单元，用于实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化。
作为所述的一种LED灯管控制系统的进一步改进，所述供电单元具体包括：
信号生成单元，用于生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
比较单元，用于将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
作为所述的一种LED灯管控制系统的进一步改进，所述反馈单元具体包括：
第一反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
第二反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
第三反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
本发明所采用的再一个技术方案是：
一种LED灯管控制装置，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行所述的LED灯管控制方法。
本发明的有益效果是：
本发明一种LED灯管控制方法、系统及装置通过实时监控电压值，从而对LED灯管的恒流供电进行反馈控制，使得驱动信号进行缓慢变化，从而能实现LED灯管在具有高功率因素的同时不会出现低频闪烁，以及可在电源关闭后5秒内再启动时实现换档功能，而且不需要采用集成IC也能实现，有效减少生产成本。
附图说明
图1是本发明一种LED灯管控制方法的步骤流程图；
图2是本发明一种LED灯管控制系统的模块方框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
参考图1，本发明一种LED灯管控制方法，包括以下步骤：
生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化。
进一步作为优先的实施方式，还包括以下步骤：
在换挡过程中，通电时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速提升至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢提升至LED灯管的稳压值；关断时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速下降至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢下降。由此支持系统内的记忆单元，对当前的状态(0或1)记录时间不小于5秒，以便在5秒内收到再次启动开关的信号时，该剩余的电量能够驱动控制系统进行逻辑取反以达成换档的目的。
本实施例中，以7并15串LED阵列为例，所述导通电压阈值为38V，稳压值为45V，与LED灯管并联的灯管电容的电压要么高于38V，要么低于，也就是说要达到这个电压LED灯管才会导通。由于LED灯管换档的动作是通过开关通断电源来实施，在这过程中，通电时迅速窜升至38V，然后缓慢地爬升至45V；在灭灯时电压由45V迅速跌落到小于38V，当断电时，灯管电容的电压值在低到38V以后就降得很缓慢，冗余的电荷长达5秒以上才被吸收干净。这样的话，在灭灯之后还有较长时间的电源维持，对于换档信息的保持就有较大的优势。即使是一些行动相对迟缓的人仕在使用调档功能时，在通断开关的过程中就不至于跟不上节奏了。
进一步作为优先的实施方式，所述的通过生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电，这一步骤具体包括：
生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
进一步作为优先的实施方式，所述的实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化，这一步骤具体包括：
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
进一步作为优先的实施方式，所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其减量的斜率小于1％/ms。
进一步作为优先的实施方式，所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其增量的斜率小于1％/ms。
本发明实施例具体实施例如下：
S1、生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
S2、将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
S3、实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，若电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；若电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，使得灯管电容的流入量减少；若电压值跌出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，使得灯管电容的流入量增加。
本实施例中，能令到LED灯体在稳定地工作的同时保证PF值大于0.95。
参考图2，本发明一种LED灯管控制系统，包括：
供电单元，用于生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
反馈单元，用于实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化。
进一步作为优先的实施方式，所述供电单元具体包括：
信号生成单元，用于生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
比较单元，用于将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
进一步作为优先的实施方式，所述反馈单元具体包括：
第一反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
第二反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
第三反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
本发明一种LED灯管控制装置，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行所述的LED灯管控制方法。
从上述内容可知，本发明一种LED灯管控制方法、系统及装置通过实时监控电压值，从而对LED灯管的供电进行反馈控制，使得LED灯管能在具有高功率因素的同时不会出现低频闪烁，而且不需要采用集成IC也能实现，有效减少生产成本。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种LED灯管控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化；
在换挡过程中，通电时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速提升至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢提升至LED灯管的稳压值；关断时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速下降至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢下降；
所述的实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化，这一步骤具体包括：
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯管控制方法，其特征在于：所述生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电，这一步骤具体包括：
生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯管控制方法，其特征在于：所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少，其减量的斜率小于1％/ms。
4.根据权利要求1所述的一种LED灯管控制方法，其特征在于：所述的反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其具体为：
反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加，其增量的斜率小于1％/ms。
5.一种LED灯管控制系统，其特征在于，包括：
供电单元，用于生成驱动信号对LED灯管进行恒流供电；
反馈单元，用于实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值，根据灯管电容的电压值反馈控制驱动信号进行缓慢变化；在换挡过程中，通电时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速提升至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢提升至LED灯管的稳压值；关断时控制与LED灯管并联的灯管电容的电压值快速下降至LED灯管的导通电压阈值，然后控制该灯管电容的电压值缓慢下降；
所述反馈单元具体包括：
第一反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值在预设的电压范围内，则保持当前的驱动信号输出；
第二反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值超出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢减少；
第三反馈输出单元，用于若实时检测与LED灯管并联的灯管电容的电压值跌出预设的电压范围，则反馈控制驱动信号的占空比进行缓慢增加。
6.根据权利要求5所述的一种LED灯管控制系统，其特征在于：所述供电单元具体包括：
信号生成单元，用于生成一路锯齿波信号和根据反馈的PWM信号生成可调基准信号；
比较单元，用于将锯齿波信号和可调基准信号进行比较处理，生成得到驱动信号并对LED灯管进行恒流供电。
7.一种LED灯管控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存放程序；
处理器，用于执行所述程序，所述程序使得所述处理器执行如权利要求1～4任一项所述的LED灯管控制方法。
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