技术领域
[0001] 本实用新型涉及
光信号控制领域，具体来说，涉及一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，可以用于控制LED照明系统进行线性调光控制。
背景技术
[0002] 随着人类社会生活的不断发展，照明系统的使用率也在不断提高，城市夜晚照明度的提升逐渐成为一个城市繁华的象征。作为市场上最常使用的照明系统，LED具有很多调光方式：TRIAC、PWM调光、
电压分段调控等等。其中，0-10V调光在中大功率LED照明系统中应用是最为广泛的。因为这种调光方式操作简单，需要的控制设备较少，所以整体安装使用的性价比很高。
[0003] 但是，这种0-10V调光系统通常有一定的弊端，主要是用于调光的
输入信号和输出
电流存在着非线性、不均匀的关系。这种现象产生的根源来自于，参考电流信号经过
开关电源系统后，系统的非线性特征会造成实际输出电流响应偏离预定参考值，这将进一步导致各种智能控制照明系统在执行调光变功率命令以及数据回采和报表制作产生困难，也就是发出的功率执行命令和照明设备实际输出的不一致。
[0004] 因此，有必要照明系统的线性控制进行进一步的改进，而这样的技术问题目前并没有好的解决方案。实用新型内容
[0005] 针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0006] 本实用新型的技术方案是这样实现的：
[0007] 一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，包括LLC电源单元、反馈电路单元、LED负载单元以及调光信号转换单元，其中，调光信号转换单元包括倍数电路模
块和校准电路模块；
[0008] 所述反馈电路单元的输入端与所述LLC电源单元连接，所述反馈电路单元的两路输出端口分别与所述LED负载单元和所述调光信号转换单元连接；
[0009] 所述调光信号转换单元在0-10V调光信号的控制下，通过所述倍数电路模块将调光信号准确映射到0-2.5V，通过所述校准电路模块对输出电流的偏差值进行校准。
[0010] 进一步，所述倍数电路模块包括集成芯片P1、集成芯片P2、基准电压源SHR1、
运算放大器U1A、
运算放大器U1B、运算放大器U1D、
二极管Z1、
电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1；
[0011] 所述集成芯片P1的第一引脚接地，所述运算放大器U1A的同向输入端与所述集成芯片P1的第二引脚均与调光信号DIM+连接，所述电阻R3的一端分别与所述运算放大器U1A的输出端、所述运算放大器U1A的
反相输入端连接，所述运算放大器U1A的负电源端与电压信号+12V连接，所述运算放大器U1A的正电源端接地，所述电阻R3的另一端分别与所述运算放大器U1B的同向输入端、所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述二极管Z1的负极、所述电阻R6的一端、所述电容C1的一端连接，所述电阻R6的另一端与电压信号VCC连接，所述电容C1的另一端与所述二极管Z1的正极均接地，所述电阻R1的一端分别与所述运算放大器U1B的反相输入端、所述电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述电阻R2的另一端分别与所述运算放大器U1B的输出端、所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述基准电压源SHR1的负极、所述基准电压源SHR1的参考端、所述运算放大器U1D的同向输入端连接，电压信号Ref分别与所述运算放大器U1D的输出端、所述运算放大器U1D的反向输入端、所述集成芯片P2的第三引脚连接，所述集成芯片P2的第一引脚与电压信号+12V连接，所述集成芯片P2的第二引脚接地，所述集成芯片P2的第四引脚与电压信号VCC连接。
[0012] 进一步，所述校准电路模块主要是对输出电流出现的偏差进行校准，使用查表法来实现偏差数据的调整。
[0013] 进一步，在所述倍数电路模块中，所述调光信号DIM+具体是指0-10V的电压信号；所述电压信号Ref的计算方式是：Ref=R2*DIM+/R3+R2*1/R4，所述电压信号Ref属于y=kx+b的表示形式，保证了所述电压信号Ref的线性度。
[0014] 本实用新型的有益效果为：通过一种新型调光信号转换电路，利用预先校准思想和实时查表法，提前修正进入执行元（电源功率变换系统）的指令，实现最终系统输出电流值和0-10V输入信号呈现线性化均匀分布的关系，达到输出电流能够精确跟随计算机远程指令的效果。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1是根据本实用新型实施例的LLC大功率调光电源原理图。
[0017] 图2是根据本实用新型实施例的倍数电路原理图。
[0018] 图3是根据本实用新型实施例的未经校准的和标准的LED电源输出电流
波形图。
[0019] 图4是根据本实用新型实施例的需要校准值波形图。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021] 根据本实用新型的实施例，提供了一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路。
[0022] 如图1所示，根据本实用新型实施例的用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，其特征在于，一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，包括LLC电源单元、反馈电路单元、LED负载单元以及调光信号转换单元，其中，调光信号转换单元包括倍数电路模块和校准电路模块；
[0023] 所述反馈电路单元的输入端与所述LLC电源单元连接，所述反馈电路单元的两路输出端口分别与所述LED负载单元和所述调光信号转换单元连接；
[0024] 所述调光信号转换单元在0-10V调光信号的控制下，通过所述倍数电路模块将调光信号准确映射到0-2.5V，通过所述校准电路模块对输出电流的偏差值进行校准。
[0025] 在一个实施例中，所述倍数电路模块包括集成芯片P1、集成芯片P2、基准电压源SHR1、运算放大器U1A、运算放大器U1B、运算放大器U1D、二极管Z1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1；
[0026] 所述集成芯片P1的第一引脚接地，所述运算放大器U1A的同向输入端与所述集成芯片P1的第二引脚均与调光信号DIM+连接，所述电阻R3的一端分别与所述运算放大器U1A的输出端、所述运算放大器U1A的反相输入端连接，所述运算放大器U1A的负电源端与电压信号+12V连接，所述运算放大器U1A的正电源端接地，所述电阻R3的另一端分别与所述运算放大器U1B的同向输入端、所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与所述二极管Z1的负极、所述电阻R6的一端、所述电容C1的一端连接，所述电阻R6的另一端与电压信号VCC连接，所述电容C1的另一端与所述二极管Z1的正极均接地，所述电阻R1的一端分别与所述运算放大器U1B的反相输入端、所述电阻R2的一端连接，所述电阻R1的另一端接地，所述电阻R2的另一端分别与所述运算放大器U1B的输出端、所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与所述基准电压源SHR1的负极、所述基准电压源SHR1的参考端、所述运算放大器U1D的同向输入端连接，电压信号Ref分别与所述运算放大器U1D的输出端、所述运算放大器U1D的反向输入端、所述集成芯片P2的第三引脚连接，所述集成芯片P2的第一引脚与电压信号+12V连接，所述集成芯片P2的第二引脚接地，所述集成芯片P2的第四引脚与电压信号VCC连接。
[0027] 在一个实施例中，所述校准电路模块主要是对输出电流出现的偏差进行校准，使用查表法来实现偏差数据的调整；
[0028] 表1是未校准时的0-10V调光信号与LED电源输出电流关系，表2标准状态下0-10V调光信号与未校准LED电源输出电流关系；
[0029] 0-10V调光信号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10LED电源输出电流 0.032 0.111 0.194 0.318 0.435 0.544 0.626 0.682 0.707 0.714 0.718[0030] 表1未校准时的0-10V调光信号与LED电源输出电流关系
[0031]
[0032] 表2标准状态下0-10V调光信号与未校准LED电源输出电流关系
[0033] 从表2中可以得到，标准状态下0-10V调光信号下，5V电压对应的就是输出电流的50%，而此时未经校准的电路需要使用的电压值为3.3V，由此可以得到，此时的调
光标准信号5V需要减少1.7V的电压量来获得50%的输出电流。通过图3，可以看出未经校准和标准的LED
光源电压值之间的区别。进一步推算出需要校准值波形，如图4所示，横轴是0到10V调光信号，竖轴是需要校准的值。不同的校准值的实现需要通过运算放大器的使用。
[0034] 在一个实施例中，在所述倍数电路模块中，所述电压信号Ref的计算方式是：Ref=R2*DIM+/R3+R2*1/R4，所述调光信号DIM+具体是指0-10V的电压信号；所述电压信号Ref属于y=kx+b的表示形式，保证了所述电压信号Ref的线性度。
[0035] 工作原理：所述反馈电路单元的输入端与所述LLC电源单元连接，通过改变所述反馈电路单元的电压，来调节MOS管的
频率从而做到调光的效果。
[0036] 所述反馈电路单元的两路输出端口分别与所述LED负载单元和所述调光信号转换单元连接，将调光信号控制更改后的光源
亮度控制信号传递给LED照明系统，完成光源控制功能。
[0037] 所述调光信号转换单元在0-10V调光信号的控制下，通过所述倍数电路模块将调光信号准确映射到0-2.5V。在所述倍数电路模块中，所述集成芯片P1的作用是连接0-10V的调光信号，并将这一信号传递给由所述运算放大器U1A、所述运算放大器U1B和所述运算放大器U1D组成的级联电路进行电压信号线性更改；所述基准电压源SHR1的参考端与所述运算放大器U1D的同向输入端相连，输出最终的参考电压信号，完成电压信号的初步线性调节。所述集成芯片P2的作用就是将初步校准的电压信号进行传递。
[0038] 在所述校准电路模块中，使用查表法来实现偏差数据的调整，从而对输出电流的偏差值进行校准，完成电压信号的最终线性校准。
[0039] 综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过设计一种用于0-10V输入LED电源的线性化均匀调光信号转换电路，解决了智能照明系统中，远程调光指令难以得到准确执行的问题，本设计只需要在弱电电路范围运行，不牵涉高压功率器件，成本低；同时，采用一个预定输出值对应唯一的信号输入值 (查表法）, 真正意义上实现了从0-100%的稳定无级调光，避免了因为主电路开关频率调节法在固有的调光过程中会出现闪烁的问题。
[0040] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
