技术领域
[0001] 本
发明涉及一种多重调光电路，尤其是指一种具有多重输入模式的调光输入电路。
背景技术
[0002] 目前，照明
灯具已成为生活必需品，可以在夜间提供灯光，或作为指标、安全警示等等用途。随着社会经济发展，如今大城市不论日夜都是灯火通明，大量的照明装置逐渐对电
力供应造成负担。
[0003] 一般情况下的照明灯具经常是固定在最高能耗最高
亮度下使用，不论使用人数多少，使用用途为何，周围环境明暗。因此会带来很多的
能源浪费、折损
灯泡寿命并产生较多的废热。
[0004] 最近，多数节能灯具可搭配调光
控制器改变输出亮度。使用者通过控制调光控制器，照明灯具可根据使用者的需求提供不同的亮度级方案。然而，由于制造厂商不同或电路设计的考量不同，调光控制器的输出讯号也具有各种不同的输出规格。
[0005] 同时因上述不同种类的调光控制器，调
光驱动电路经常需要相对应调整的不同的电路输入设计，才能接收到不同种类的输入控制讯号，从而以不同的电力设计驱动发
光源(如
LED灯)，调光控制器与灯具上的驱动电路无法对应时，将可能使调光功能失效或导致电路损毁。
发明内容
[0006] 为解决上述问题，，本发明提供一种具有多重输入模式的调光输入电路。
[0007] 为实现本发明的目的，本发明提供的多重调光输入电路，包括：
[0009] 一输出端，用于传送所述类比
电压输出；
[0011] 一电压调整单元，藕接于所述输入节点与一接地端之间；
[0012] 一滤波单元，藕接于所述输入节点与一接地端之间；
[0013] 以及一输出缓动单元，藕接于所述滤波单元与所述输出端之间；
[0014] 其中，当所述输入端输入一类比电压输入时，所述类比电压输出正比于所述类比电压输入的一电压准位；当所述输入端输入一脉宽调变
信号时，所述类比电压输出正比于所述脉宽调变信号的一占空比；当所述输入端与一接地端之间藕接一可变
电阻时，所述类比电压输出正比于所述可变电阻的一电阻阻值。
[0015] 本发明提供的一种多重调光输入电路，将多种类型(如类比电压输入，脉宽调变信号、可变电阻)的
输入信号，转换为类比电压输出，以作为灯具上调光驱动电路的调光控制讯号。并且，输出的类比电压类比须为线性且正比于类比电压输入之输入电压、脉宽调变讯号之占空比或可变电阻阻值的电阻值。
附图说明
[0016] 附图1为本发明一种多重调光输入电路的示意图；
[0017] 附图2为本发明多重调光输入电路对应类比电压输入或脉宽调变信号时的电路示意图；
[0018] 附图3为本发明多重调光输入电路对应可变电阻时的电路示意图；
[0019] 附图4为定电流源分别在不同可变电阻阻值下的定电流特性模拟图；
[0020] 附图5A为在可变电阻或类比电压输入模式下相对类比电压输出关系的实验结果图；
[0021] 附图5B为在无源脉宽调变信号模式下相对类比电压输出关系的实验结果图；
[0022] 附图5C为在脉宽调变信号模式下相对类比电压输出关系的实验结果图；
[0023] 附图5D为在另一脉宽调变信号模式下相对类比电压输出关系的实验结果图。
[0024] 元件符号说明：
[0025] 多重调光输入电路100； 定电流源120； 电压调整电路140；
[0026] 滤波单元160； 输出缓动单元180； 灯光关断单元190；
[0027] 回授电路200； 输入节点N1； 输入端IN1；
[0028] 输出端OUT1； 类比电压输入Va； 脉宽调变信号Vpwm；
[0029] 系统电压端Vdd； 参考电压端Vref；
运算放大器OP1；
[0030] 滤波电阻R1； 滤波电容C1； 限流电阻R2；
[0031] 输入滤波电容C2； 可变电阻Ra； 定电流Ic。
具体实施方式
[0032] 为了更好的理解本发明内容，下面将结合附图对本发明进一步说明。
[0033] 由于制造厂商不同或电路设计的考量不一，市面上调光控制器的输出讯号也具有各种不同的输出规格。目前常见的调光控制器产生之控制讯号主要分为下列三种：
[0034] (1)类比电压输入：
[0035] 通常为1V～10V(或0v～10v)的类比电压输入，利用电压准位的大小代表不同的亮度级，由于
输出信号也是采用类比方式，因此输入若采用1～10V输入，电路只需做放大或衰减、缓动即可。在设计上并无太大问题；
[0036] (2)脉宽调变信号：
[0037] 通常为12v～24V之间的PWM讯号，利用PWM输入讯号所带有不同占空间比(duty cycle)代表不同的亮度级。采用PWM讯号输入讯号时，类比电压输出须正比于PWM输入讯号的duty比率，因此可以采用RC
滤波器将PWM输入讯号滤为类比信号。现有的调光控制器的PWM输入讯号采用12～24V的系统，因此若采用电阻-电容滤波须排除PWM输入讯号其电压准位的影响；以及
[0038] (3)直接可变电阻调整：
[0039] 采用可调整的可变
电阻器，利用可变电阻器之电阻阻值代表不同的亮度级，此方式为直接连接一颗可变电阻(通常为100k欧姆，线性型)，不需额外信号、电源就可以调光。一般常用电阻分压方式来设计，但随着可变电阻阻值不同，类比电源输出呈现非线性，会导致灯
光亮度变化也呈现非线性。
[0040] 因此，本发明提出一种多重调光输入电路，其设计的目的在于，将多种类型的输入信号，转换为线性的类比电压输出，以作为灯具上调光驱动电路的调光控制讯号。
[0041] 请参阅第1图，为一种多重调光输入电路100的示意图。如第1图所示，多重调光输入电路100包含输入端IN1、输出端OUT1/定电流源120、电压调整单元140、滤波单元160以及输出缓动单元180。此外，在此实施列之多重调光输入电路100中可进一步包含灯光关断单元190，但本发明并不以此为限。
[0042] 如第1图所示，输入端IN1藕接至输入节点N1.输出端OUT1用传送类比电压输出至后续的调光驱动电路(图未示)。定电流源120藕接至输入节点N1。电压调整单元140藕接于输入节点N1与接地端之间。滤波单元160藕接于输入节点N1与接地端之间。输出缓动单元180藕接于滤波单元160与输出端OUT1之间。灯光关断单元190的一端藕接于滤波单元160与输出缓动单元180之间，并且，灯光关断单元190另一端藕接于回授电路200与系统电压端Vcc之间。
[0043] 请一并参阅第2图，为多重灯光输入电路100对应类比电压输入Va或脉宽调变信号Vpwm时的电路示意图。
[0044] 如第2图所示，于此实施列中，输出缓动单元180包含一
运算放大器OP1，于此实施列中，运算放大器OP1主要用以形成电压随藕器作为输出缓动之用。
[0045] 优选的，滤波单元160包含滤波电阻R1以及滤波电容C1，滤波电阻R1藕接于输入节点N1与输出缓动单元180之间，滤波电容C1的一端电性连接于滤波电阻R1与输出缓动单元180之间，滤波电容C1的另一端电性连接至接地端。
[0046] 优选的，在此实施列中，电压调整单元140包含积纳二极体9(zener diode)，于此实施列中可采用崩溃电压为11V的积纳二极体。
[0047] 优选的，在此实施列中，多重调光输入电路100进一步包含一限流电阻R2以及输入滤波电容C2，限流电阻R2藕接于输入端IN1与输入节点N1之间，输入滤波电容C2的一端电性连接于输入端IN1与限流电阻R2之间，滤波电容C2的另一端电性连接至接地端，实际应用中，输入滤波电容C2一电容值可大致约为1000pF，但本发明并不以此为限。
[0048] 当输入端IN1连接的是类比电压输入Va(如1～10V的定电压输入)时，此时，直流定电压的类比电压输入Va可将输入节点N1的电压准位提升至类比电压输入Va的电压准位，随后经过输出缓动单元180中运算放大器OP1的等增益(uni-gain)处理，并形成经类比电压输出至输出端OUT1。也就是说，此实施列中的输出端OUT1上的类比电压输出大致上与原类比电压输入Va相等，如此一来，类比电压输出即正比于类比电压输入Va的电压准位。
[0049] 当输入端IN1连接的是脉宽调变信号Vpwm(如12～24V的PWM输入)时，此时脉宽调变信号Vpwm收到电压调整单元140中积纳二极体的崩溃电压(在此列中为11V)限制，脉宽调变信号Vpwm的讯号电压先经电压调整单元140(即本实施列中，崩溃电压为11V的积纳二极体)处理至约11V后，再经由滤波单元160中滤波电阻R1以及滤波电容C1组成的RC滤波器，将其转换为正比于脉宽调变的占空比(duty cycle)的类比电压输出。
[0050] 此外，请参与第3图，为多种调光输入电路100对应可变电阻Ra时的电路示意图。如第3图所示，输入端IN1与接地端之间藕接可变电阻Ra。
[0051] 当输入端IN1藕接可变电阻Ra时，为了
现有技术中采用电阻分压方式产生的类比电压出入与可变电阻Ra的阻值呈现非线性问题。本发明通过定电流源120对应可变电阻Ra进行电压取样，定电流源120产生的定电流Ic通过可变电阻Va并于输入端IN1上形成可变输入电压，透过欧姆定律V＝I*R可知，输入端IN1上形成的可变输入电压大小为Ic*Ra。由此可知，当Ic为定电流时，可变输入电压于可变电阻Ra之值呈线性关系。与可变电阻Ra之阻值呈线性关系。
[0052] 实际应用中，可变电阻Va可采用100k欧姆的可变电阻，若要在可变电阻Va二端产生0-10V的电压，此定电流须为100uA，在此列中可利用参考电压端Vref提供2.5V电压来产生定电流，但本发明并不此为限。请参阅第4图，其绘示定电流源120分别在不同可变电阻Va阻值下的定电流特性模疑图，
[0053] 如第4图所示，定电流源120的输出电流可保持在100uA+/-0.5uA左右。在可变电阻Va二端产生0-10V电压，即输入端IN1上的可变输入电压。接着，可变输入电压便经过输出缓动单元180于输出端OUT1上形成类比电压输出，其形成类比电压输出至路经与流程，即与前述段落中所揭露采用类比电压输入Va时相似，请参与第2图与有关采用类比电压输入Va时的详细说明，在此不另赘述。
[0054] 此外，当输入端IN1为开路(floating)时，定电流源120会流向输入滤波电容C2与滤波电容C1，使电容电压提高，同时积纳二极体的端电压也会提高，最终至积纳二极体的崩溃电压11V。因此，此电路若采用无源(open collector)方式的脉宽调变信号，也可以在输入端产生脉宽调变信号电压
波形，之后就以脉宽调变信号形式处理。其中要注意的是，当输入滤波电容选用过大时，定电流120对输入滤波电容C2充电的时间会增加，造成非理想的脉宽调变波形，实际应用中，输入滤波电容C2的选用可以1000Pf为参考值。
[0055] 此外，优选的，本发明的多重调光输入电路100除了对类比电压输入、脉宽调变信号端IN1为
短路(short)或极
低电压时，则进一步加入将灯光开断的功能，藉此，可实现透过调光控制直接
开关的功能、节省能耗、并避免
灯管在低电压驱动下发生恼人亮暗闪烁的情形。于此实施列中，当该输入端IN1的电压准位小于基准值(例如0.6V)时，该灯光关断单元190便可导通，将回授电路200开断。
[0056] 接着，请参照第5A图至第5D图，为在不同输入模式下本发明的多重调光输入电路的类比电压输出与各种输入之间关系的实验结果图。由第5A图至第5D图可知，各种不同输入方式
输出电压均为输入(电压、电阻、duty)呈线性关系。以此线性的类比信号作为调光模组或驱动电路的参考命令，即可实现多重输入的调光功能，实际应用中，可广泛应用于发光二极体(light emittingdiode，LED)的调光电路上。
[0057] 综上所述，本发明提出的多重调光输入电路其设计的目的在于，将多种类型的输入信号转换为类比电压输出，以作为灯具上调光驱动电路的调光控制讯号，并且，输出的类比电压输出须为线性且正比于类比电压的输入电压，脉宽调变讯号的占空比或可变电阻阻值的电阻值。
[0058] 综上所述，
实施例不过是本发明的优选最佳实施方案，不可理解为对本发明的保护范围限定，对于本领域的技术工作人员根据本发明所做的不超出本发明技术方案的调整和改动，应该认为落在本发明的保护范围内。
