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Title:
METHOD AND DEVICE FOR LOWERING THE ELECTRO-MAGNETIC INTERFERENCE OF PULSE WIDTH MODULATION DIMMING CIRCUIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/000291
Kind Code:
A1
Abstract:
A method and device for lowering the Electro-Magnetic Interference (EMI) of a Pulse Width Modulation (PWM) dimming circuit is disclosed in this invention. The method includes the following steps: the frequency variation range of a PWM dimming control signal is set; the PWM dimming control signal is controlled so as to vary periodically in the frequency variation range. In this way, a light emitting diode (LED) driver operates in the frequency jitter mode of a PWM dimming state; if the EMI is relatively serious at a certain frequency point, the frequency of the PWM dimming control signal varies in a certain range which includes said frequency point, thereby the EMI that concentrates at said frequency point being de-concentrated beside said frequency point, and thus the LED driver is enabled to reach to an EMI standard.

Inventors:
HUA, Guichao (208 Bldg.D, Eastcom City66 Dongxin Rd., Binjiang Distric, Hangzhou Zhejiang 3, 310053, CN)
华桂潮 (中国浙江省杭州市滨江区东信大道66号东方通信城D座208, Zhejiang 3, 310053, CN)
Application Number:
CN2010/079917
Publication Date:
January 05, 2012
Filing Date:
December 17, 2010
Export Citation:
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Assignee:
LED ONE (HANGZHOU) CO., LTD. (208 Bldg.D, Eastcom City66 Dongxin Rd., Binjiang Distric, Hangzhou Zhejiang 3, 310053, CN)
英飞特光电(杭州)有限公司 (中国浙江省杭州市滨江区东信大道66号东方通信城D座208, Zhejiang 3, 310053, CN)
HUA, Guichao (208 Bldg.D, Eastcom City66 Dongxin Rd., Binjiang Distric, Hangzhou Zhejiang 3, 310053, CN)
International Classes:
H02M7/53
Attorney, Agent or Firm:
UNITALEN ATTORNEYS AT LAW (7th Floor, Scitech PlaceNo.22, Jian Guo Men Wai Ave.,Chao Yang District, Beijing 4, 100004, CN)
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种降低 PWM调光电路 EMI的方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 设定 PWM调光控制信号的频率变化范围;

控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期性地变化。

2、根据权利要求 1所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 在所述设定 PWM调光控制信号的频率变化范围之前还包括:预先设置或者检 测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心频率; 所述开关管串联在 LED驱 动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动 电路之间;

所述设定 PWM调光控制信号的频率变化范围, 具体为: 由所述中心频率 确定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围。

3、根据权利要求 2所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围, 具体为:

由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数;则所 述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(f0-kf0), (f0+kf0)] ; 其中, k是所 述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的 中心频率。

4、根据权利要求 1所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 所述控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期性地变化,具体 为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和频率变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第一频率 开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至设定的第二频率; 然后控制所述 PWM调光控制信号从所述第二频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直 至所述第一频率;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第二 频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直至设定的第一频率; 然后控制所 述 PWM调光控制信号从所述第一频率开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至所述第二频率; 所述第一频率小于所述中心频率, 所述第二频率大于所述中心频率。

5、根据权利要求 4所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 所述控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化周期内周期性地变化,还包 括, 控制所述 PWM调光控制信号以中心频率持续设定的时间段。

6、 一种降低 PWM调光电路 EMI的方法, 其特征在于, 包括以下步骤: 设定 PWM调光控制信号的占空比变化范围;

控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周期性地变化。 7、根据权利要求 6所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 在所述设定 PWM调光控制信号的占空比变化范围之前还包括:预先设置或者 检测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心占空比;所述开关管串联在 LED 驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱 动电路之间;

所述设定 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 具体为: 由所述中心占 空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围。

8、根据权利要求 7所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 具体为: 由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; 则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (D0+kD0)]; 其 中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; D0是所述 PWM调 光控制信号的中心占空比。

9、根据权利要求 6所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法,其特征在于, 所述控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周期性地变化,具 体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和占空比变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第一占空 比开始, 以所述占空比变化步长逐渐升高, 直至设定的第二占空比; 然后控制 所述 PWM调光控制信号从所述第二占空比开始,以所述占空比变化步长逐渐 减小, 直至所述第一占空比;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第二 占空比开始, 以所述占空比变化步长逐渐减小, 直至设定的第一占空比; 然后 控制所述 PWM调光控制信号从所述第一占空比开始,以所述占空比变化步长 逐渐升高, 直至所述第二占空比;

所述第一占空比小于所述中心占空比,所述第二占空比大于所述中心占空 比。

10、 根据权利要求 9所述的降低 PWM调光电路 EMI的方法, 其特征在 于, 所述控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化周期内周期性地变 化, 还包括, 控制所述 PWM调光控制信号以中心占空比持续设定的时间段。

11、 一种降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在于, 包括: 频率变 化范围确定单元和频率变化控制单元;

所述频率变化范围确定单元,用于设定所述 PWM调光控制信号的频率变 化范围, 将所述频率变化范围发送给所述频率变化控制单元;

所述频率变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变 化范围内周期性地变化。

12、 根据权利要求 11所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于,还包括中心频率设置或检测单元,用于预先设置或检测控制开关管的 PWM 调光控制信号的中心频率,将所述中心频率发送给频率变化范围确定单元; 所 述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电 路与 LED后级恒流驱动电路之间;

所述频率变化范围确定单元设定所述 PWM调光控制信号的频率变化范 围,具体为:根据所述中心频率设定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围。

13、 根据权利要求 12所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述频率变化范围确定单元, 用于由所述中心频率确定所述 PWM调光控 制信号的频率变化范围, 具体为:

由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数;则所 述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(f0-kf0), (f0+kf0)] ; 其中, k是所 述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的 中心频率。

14、 根据权利要求 11所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述频率变化控制单元, 用于控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变 化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和频率变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第一频率 开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至设定的第二频率; 然后控制所述

PWM调光控制信号从所述第二频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直 至所述第一频率;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第二 频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直至设定的第一频率; 然后控制所 述 PWM调光控制信号从所述第一频率开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至所述第二频率;

所述第一频率小于所述中心频率, 所述第二频率大于所述中心频率。

15、 根据权利要求 14所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述频率变化控制单元, 还用于控制所述 PWM调光控制信号以中心频率 持续设定的时间段。

16、 一种降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在于, 包括: 占空比 变化范围确定单元和占空比变化控制单元;

所述占空比变化范围确定单元,用于确定所述 PWM调光控制信号的占空 比变化范围, 将所述占空比变化范围发送给所述占空比变化控制单元;

所述占空比变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述占空 比变化范围内周期性地变化。

17、 根据权利要求 16所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 还包括: 中心占空比设置或检测单元, 用于预先设置或检测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心占空比, 将所述中心占空比发送给占空比变化范围 确定单元; 所述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前 级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间;

所述占空比变化范围确定单元,用于由所述中心占空比确定所述 PWM调 光控制信号的占空比变化范围, 具体为: 根据所述中心占空比确定所述 PWM 调光控制信号的占空比变化范围。 18、 根据权利要求 17所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述占空比变化范围确定单元, 用于由所述中心占空比确定所述 PWM调 光控制信号的占空比变化范围, 具体为:

由所述中心占空比确定所述 PWM 调光控制信号的占空比变化比例系 数; 则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (DO+kDO)]; 其中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; DO是所述 PWM 调光控制信号的中心占空比。

19、 根据权利要求 16所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述占空比变化控制单元, 用于控制所述 PWM调光控制信号在所述占空 比变化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和占空比变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第一占空 比开始, 以所述占空比变化步长逐渐升高, 直至设定的第二占空比; 然后控制 所述 PWM调光控制信号从所述第二占空比开始,以所述占空比变化步长逐渐 减小, 直至所述第一占空比;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定的第二 占空比开始, 以所述占空比变化步长逐渐减小, 直至设定的第一占空比; 然后 控制所述 PWM调光控制信号从所述第一占空比开始,以所述占空比变化步长 逐渐升高, 直至所述第二占空比;

所述第一占空比小于所述中心占空比,所述第二占空比大于所述中心占空 比。

20、 根据权利要求 19所述的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 其特征在 于, 所述占空比变化控制单元, 还用于控制所述 PWM调光控制信号以中心占 空比持续设定的时间段。

Description:
一种降低脉宽调制调光电路电磁干扰的方法及 装置 本申请要求于 2010 年 6 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 201010213948.7、 发明名称为"一种降低 PWM调光电路 EMI 的方法及装置" 的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及 PWM调光技术领域,特别涉及一种降低 PWM调光电路 EMI 的方法及装置。

背景技术

随着电力电子设备为人类生产和生活带来巨大 便利的同时,由于其工作于 开关方式, 这样使电力电子设备的电磁兼容性受到挑战。 电力电子设备在工作 中, 往往会产生严重的 EMI。 EMI通过传导和辐射, 严重污染周围电磁环境 和电源系统。

下面结合附图介绍 PWM调光过程中产生的 EMI问题。

参见图 la, 该图为现有技术中 PWM调光的 LED驱动器示意图。 参见图 lb, 该图为图 la中 Io的波形图。

图 la中 LED驱动器 101输出的电流 Io为 PWM波,其波形如图 lb所示。 LED驱动器 101输出的电流为负载 LED供电。 可以通过调节控制开关管 S导 通和断开的 PWM调光控制信号的占空比来调节 Io的平均值, 进而调节负载 LED的亮度。

参见图 2a, 该图为现有技术中另一种 PWM调光的 LED驱动器示意图。 该 LED驱动器包括 LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路。其中, LED前级恒压驱动电路的输出电压 Va为 n个 LED后级恒流驱动电路的输入 信号。 图 2a中的 Va为 PWM信号, 相应的 n个 LED后级恒流驱动电路输出 的电流 Io也为 PWM信号, 参见图 2b和图 2c , 分别为 Va和 Io的波形图。

其中, LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间串联开关管

S, PWM调光控制信号控制开关管 S的导通和断开。

在 PWM调光的 LED驱动器中, LED驱动器输出的 PWM电压或 PWM 电流,除了有用的基波信号外,还含有大量的 高次谐波。由于高次谐波的存在, 该 PWM电压或 PWM电流将影响 LED驱动器, 使其产生 EMI, 造成 LED驱 动器的达不到 EMI标准的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低 PWM调光电路 EMI的方法及 装置, 能够降低 PWM调光电路的 EMI, 使其达到 EMI标准。

本发明提供一种降低 PWM调光电路 EMI的方法, 包括以下步骤: 设定 PWM调光控制信号的频率变化范围;

控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期性 地变化。 优选地, 在所述设定 PWM调光控制信号的频率变化范围之前还包括: 预 先设置或者检测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心频率;所述开关管串 联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与 LED后 级恒流驱动电路之间;

所述设定 PWM调光控制信号的频率变化范围, 具体为: 由所述中心频率 确定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围。

优选地, 由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围, 具体为:

由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数;则所 述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(f0-kf0), (f0+kf0)] ; 其中, k是所 述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的 中心频率。

优选地,所述控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期性 地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和频率变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一频率 开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至设定的第二频率; 然后控制所述 PWM调光控制信号从所述第二频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直 至所述第一频率;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第二 频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直至设定的第一频率; 然后控制所 述 PWM调光控制信号从所述第一频率开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至所述第二频率;

所述第一频率小于所述中心频率, 所述第二频率大于所述中心频率。

优选地,所述控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化周期内周期性 地变化,还包括,控制所述 PWM调光控制信号以中心频率持续设定的时间段 。

本发明还提供一种降低 PWM调光电路 EMI的方法, 包括以下步骤: 设 定 PWM调光控制信号的占空比变化范围;

控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周期 性地变化。 优选地, 在所述设定 PWM调光控制信号的占空比变化范围之前还包括 : 预先设置或者检测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心占空比;所述开关 管串联在 LED驱动器与 LED 负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与

LED后级恒流驱动电路之间;

所述设定 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 具体为: 由所述中心占 空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围。

优选地,由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范 围, 具体为:

由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; 则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (D0+kD0)]; 其 中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; D0是所述 PWM调 光控制信号的中心占空比。

优选地,所述控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周期 性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和占空比变化步长 ;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一占空 比开始, 以所述占空比变化步长逐渐升高, 直至设定的第二占空比; 然后控制 所述 PWM调光控制信号从所述第二占空比开始,以所 述占空比变化步长逐渐 减小, 直至所述第一占空比;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第二 占空比开始, 以所述占空比变化步长逐渐减小, 直至设定的第一占空比; 然后 控制所述 PWM调光控制信号从所述第一占空比开始,以所 述占空比变化步长 逐渐升高, 直至所述第二占空比;

所述第一占空比小于所述中心占空比,所述第 二占空比大于所述中心占空 比。

优选地,所述控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化周期内周期 性地变化, 还包括, 控制所述 PWM调光控制信号以中心占空比持续设定的时 间段。

本发明还提供一种降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 频率变化范 围确定单元和频率变化控制单元;

所述频率变化范围确定单元,用于设定所述 PWM调光控制信号的频率变 化范围, 将所述频率变化范围发送给所述频率变化控制 单元;

所述频率变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变 化范围内周期性地变化。

优选地,还包括中心频率设置或检测单元, 用于预先设置或检测控制开关 管的 PWM调光控制信号的中心频率,将所述中心频率 发送给频率变化范围确 定单元; 所述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级 恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间;

所述频率变化范围确定单元设定所述 PWM调光控制信号的频率变化范 围,具体为:根据所述中心频率设定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围。

优选地 ,所述频率变化范围确定单元,用于由所述中 频率确定所述 PWM 调光控制信号的频率变化范围, 具体为:

由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数;则所 述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(f0-kf0), (f0+kf0)] ; 其中, k是所 述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的 中心频率。

优选地, 所述频率变化控制单元, 用于控制所述 PWM调光控制信号在所 述频率变化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和频率变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一频率 开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至设定的第二频率; 然后控制所述 PWM调光控制信号从所述第二频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直 至所述第一频率;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第二 频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直至设定的第一频率; 然后控制所 述 PWM调光控制信号从所述第一频率开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至所述第二频率;

所述第一频率小于所述中心频率, 所述第二频率大于所述中心频率。

优选地, 所述频率变化控制单元, 还用于控制所述 PWM调光控制信号以 中心频率持续设定的时间段。

本发明还提供一种降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 占空比变化 范围确定单元和占空比变化控制单元;

所述占空比变化范围确定单元,用于确定所述 PWM调光控制信号的占空 比变化范围, 将所述占空比变化范围发送给所述占空比变化 控制单元;

所述占空比变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述占空 比变化范围内周期性地变化。

优选地, 还包括: 中心占空比设置或检测单元, 用于预先设置或检测控制 开关管的 PWM调光控制信号的中心占空比,将所述中心占 空比发送给占空比 变化范围确定单元;所述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间;

所述占空比变化范围确定单元,用于由所述中 心占空比确定所述 PWM调 光控制信号的占空比变化范围, 具体为: 根据所述中心占空比确定所述 PWM 调光控制信号的占空比变化范围。

优选地, 所述占空比变化范围确定单元, 用于由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 具体为:

由所述中心占空比确定所述 PWM 调光控制信号的占空比变化比例系 数; 则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (D0+kD0)]; 其中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; D0是所述 PWM 调光控制信号的中心占空比。

优选地, 所述占空比变化控制单元, 用于控制所述 PWM调光控制信号在 所述占空比变化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和占空比变化步长 ;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一占空 比开始, 以所述占空比变化步长逐渐升高, 直至设定的第二占空比; 然后控制 所述 PWM调光控制信号从所述第二占空比开始,以所 述占空比变化步长逐渐 减小, 直至所述第一占空比;

或者,控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第二 占空比开始, 以所述占空比变化步长逐渐减小, 直至设定的第一占空比; 然后 控制所述 PWM调光控制信号从所述第一占空比开始,以所 述占空比变化步长 逐渐升高, 直至所述第二占空比;

所述第一占空比小于所述中心占空比,所述第 二占空比大于所述中心占空 比。

优选地, 所述占空比变化控制单元, 还用于控制所述 PWM调光控制信号 以中心占空比持续设定的时间段。

与现有技术相比, 本发明具有以下优点:

本发明实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法,设定 PWM调光控 制信号的频率变化范围,然后控制 PWM调光控制信号在频率变化范围内周期 性地变化, 这样使 LED驱动器工作在 PWM调光状态的频率抖动模式, 如果 EMI在某一个频率点上比较严重,这样 PWM调光控制信号的频率包含该频率 点的一定范围内发生变化, 从而使集中在该频率点上的 EMI分散到这个频率 点的旁边, 从而使 LED驱动器达到 EMI标准。

附图说明

图 la是现有技术中 PWM调光的 LED驱动器示意图;

图 lb是图 la中 Io的波形图;

图 2a是现有技术中另一种 PWM调光的 LED驱动器的示意图; 图 2b是图 2a中 Va的波形图;

图 2c是图 2a中的 Io的波形图;

图 3是本发明提供的方法实施例一流程图;

图 4是本发明提供的 PWM调光控制信号频率变化示意图; 图 5是本发明提供的频率在每个变化周期 T中有五个频率点的示意图; 图 6是本发明提供的又一 PWM调光控制信号频率变化示意图; 图 7是本发明提供的方法实施例二流程图;

图 8是本发明提供的 PWM调光控制信号占空比变化示意图;

图 9是本发明提供的占空比在每个变化周期 Τ中有五个占空比点的示意 图;

图 10是本发明提供的又一 PWM调光控制信号占空比变化示意图; 图 11是本发明提供的装置实施例一结构图;

图 12是本发明提供的装置又一实施例结构图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好地理解和实施 本发明,下面介绍几个基本 概念。

如图 la中的 PWM调光控制信号,该 PWM调光控制信号的频率,称为中 心频率, 用 f 0 表示; 该 PWM调光控制信号的占空比, 称为中心占空比, 用 D 0 表示。

本发明提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法,包括以下步骤:设定 PWM 调光控制信号的频率变化范围;控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化 范围内周期性地变化。

本发明用一个抖动的 PWM调光控制信号来调光, 使这个 PWM调光控制 信号的频率在一定范围内变化,而不是一直以 一个固定不变的频率来输出这个 PWM调光控制信号。

需要说明的是, PWM调光控制信号的频率变化范围可以直接设定 , 也可 以通过中心频率来设定。

为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂, 下面结合附图对 本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图 3 , 该图为本发明提供的方法实施例一流程图。

本发明实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法, 包括以下步骤:

S201 : 预先设置或检测控制开关管的 PWM调光控制信号的中心频率; 所 述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电 路与 LED后级恒流驱动电路之间; 如图 la和 2a中所示的开关管 S。 需要说明的是, 预先设置 PWM调光控制信号的中心频率, 适用于 PWM 调光控制信号产生时,直接产生一个预先设置 的中心频率的 PWM调光控制信 号。 检测 PWM调光控制信号的中心频率, 适用于该 PWM调光控制信号是由 外部设备提供的, 不是直接产生的, 因此需要检测该 PWM调光控制信号的中 心频率。

需要说明的是, PWM 调光控制信号的中心频率不一定是固定不变的 , PWM调光控制信号的中心频率是可以变化的, 但是在一定的时期内 PWM调 光控制信号的频率是一个定值。

S202: 由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化范围; 确定 PWM调光控制信号的频率变化范围, 具体可以为: 在所述中心频率 已知的情况下, 设定所需的 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; 则所述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(fO-kfO), (fO+kfO)]; 其中, k是所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的中 心频率。

需要说明的是, 频率变化比例系数 k在不同的情况下可以不同。

S203: 控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期性 地变 化。

现有技术中, 在一定的时期内, PWM调光控制信号的中心频率是一个定 值, 是不变的, 而本发明实施例中在这个时期内控制 PWM调光控制信号以当 前的中心频率为中心, 在中心频率周围抖动, 从而分散 EMI。

需要说明的是,控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变化范围内周期 性地变化可以为连续地变化, 可以为不连续地变化。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法,预先设置 PWM调光控 制信号的中心频率, 或检测当前时刻的 PWM调光控制信号的中心频率, 确定 PWM调光控制信号的频率变化范围, 然后控制 PWM调光控制信号在频率变 化范围内周期性地变化, 这样使 LED驱动器工作在 PWM调光状态的频率抖 动模式, 如果 EMI在某一个频率点上比较严重, 这样 PWM调光控制信号的 频率在包含该频率点的一定范围内发生变化, 从而使集中在该频率点上的 EMI 分散到这个频率点的旁边, 从而使 LED驱动器达到 EMI标准。

下面结合附图详细介绍本发明实施例提供的 PWM 调光控制信号的频率 不连续变化的方法。

参见图 4, 该图为本发明实施例提供的 PWM调光控制信号频率变化示意 图。

设定 PWM调光控制信号的变化周期 T和频率变化步长 fa;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期 T内从设定的第一频率 fl开始, 以所述频率变化步长 fa逐渐升高, 直至设定的第二频率 f(n), 如图 4 所示, 变化过程为 fl-f2- f0- f(n-l)-f(n); 然后控制所述 PWM调光控制 信号从所述第二频率 f(n)开始, 以所述频率变化步长 fa逐渐减小, 直至所述第 一频率 fl , 如图 4所示, 变化过程为 f(n)-f(n-l)- f0- i2-fl ; 所述第一频 率 fl小于所述中心频率 f0, 所述第二频率 fn大于所述中心频率 f0。

需要说明的是,所述变化周期 T大于 PWM调光控制信号的中心周期 T0。 需要说明的是, 所述的频率变化, 还可以是: 在每个所述变化周期 Τ内, 从设定的第二频率 f(n) , 以所述频率变化步长 fa逐渐减小, 直至设定的第一 频率 fl , 变化过程为 f(n)-f(n-l)- f0- i2-fl ; 然后控制所述 PWM调光控 制信号从所述第一频率 f(l)开始, 以所述频率变化步长 fa逐渐升高, 直至所述 第二频率 f(n), 变化过程为 fl-f2- f0- f(n-l)-f(n); 所述第一频率 fl小于 所述中心频率 f0, 所述第二频率 f(n)大于所述中心频率 f0。

可以理解的是, 所述第一频率和第二频率可以根据实际情况进 行设置。 如图 5所示, 该图为在每个变化周期 T中有五个频率点的示意图。

PWM调光控制信号的频率在变化周期 T内从 fl开始,以相同的步长逐渐 增加到 f4, 然后从 f4以相同的步长逐渐减小到 fl , 然后以此循环, 具体的变 化过程为: fl-f2-f0-fi-f4-fi-f0-f2-fl。 本实施例提供的频率变化周期为 T。

本发明实施例还提供一种 PWM调光控制信号的变化方法, 当 PWM调光 控制信号的频率以上述方法逐渐增加, 再逐渐减小以后, 控制所述 PWM调光 控制信号以中心频率持续设定的时间段。 参见图 6, 该图为本发明提供的又一 PWM调光控制信号频率变化示意图。

图 6所示的频率变化规律与图 4所示的变化规律不同的是,在变化周期 Τ 内的频率变化过程为 fl-f2-f0-f3-f4-f3-f0-f2-fl ; 在变化周期 T以后, 以中心频 率 f0持续设定的时间段 tl , 此方法的频率变化周期为 T+tl。

以上实施例是通过改变 PWM调光控制信号的频率来实现分散 LED驱动 器的 EMI,下面的实施例介绍通过改变 PWM调光控制信号的占空比来实现分 散 LED驱动器的 EMI, 其原理与改变 PWM调光控制信号的频率相同, 因此 下面的实施例仅介绍基本工作原理。

本发明还提供一种降低 PWM调光电路 EMI的方法, 包括以下步骤: 设 定 PWM调光控制信号的占空比变化范围; 控制所述 PWM调光控制信号在所 述占空比变化范围内周期性地变化。

本发明用一个抖动的 PWM调光控制信号来调光, 使这个 PWM调光控制 信号的占空比在一定范围内变化,而不是一直 以一个固定不变的占空比来输出 这个 PWM调光控制信号。

需要说明的是, PWM调光控制信号的占空比变化范围可以是直接 设定的, 也可以是通过中心占空比来设定。

参见图 7, 该图为本发明提供的方法实施例二流程图。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法, 包括以下步骤: S601 : 预先设置或检测控制开关管 PWM调光控制信号的中心占空比; 所 述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电 路与 LED后级恒流驱动电路之间; 如图 la和 2a中所示的开关管 S。

需要说明的是,预先设置 PWM调光控制信号的中心占空比,适用于 PWM 调光控制信号产生时,直接产生一个预先设置 的中心占空比的 PWM调光控制 信号。 检测 PWM调光控制信号的中心占空比, 适用于该 PWM调光控制信号 是外部设备输进来的, 不是直接产生的, 因此需要检测该 PWM调光控制信号 的中心占空比。 需要说明的是, PWM调光控制信号的中心占空比并不是一个 定值, PWM调光控制信号的占空比是变化的, 但是在一定的时期内 PWM调 光控制信号的占空比是一个定值。

例如, 在 PWM调光过程中, PWM调光控制信号的占空比可能从 10%调 节到 100%

S602: 由所述中心占空比确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范 围;

确定所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 具体为:

在所述中心占空比已知的情况下,设定所需的 PWM调光控制信号的占空 比变化比例系数;则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (DO+kDO)]; 其中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; DO 是所述 PWM调光控制信号的中心占空比。

S603:控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周期 性地变 化。

现有技术中, 在一定的时期内, PWM调光控制信号的中心占空比是一个 定值是不变的,而本发明实施例中在这个时期 内控制 PWM调光控制信号以当 前的中心占空比为中心, 在中心占空比周围抖动, 从而分散 EMI。

需要说明的是,控制所述 PWM调光控制信号在所述占空比变化范围内周 期性地变化可以为连续地变化, 可以为不连续地变化。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的方法,预先设置 PWM调光控 制信号的中心占空比, 或检测当前时刻的 PWM调光控制信号的中心占空比, 确定 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 然后控制 PWM调光控制信号在 占空比变化范围内周期性地变化, 这样使 LED驱动器工作在 PWM调光状态 的占空比抖动模式, 如果 EMI在某一个占空比点上比较严重, 这样 PWM调 光控制信号的占空比在包含该占空比的一定范 围内发生变化,从而使集中在该 占空比点上的 EMI分散到这个占空比点的旁边,从而使 LED驱动器达到 EMI 标准。

下面结合附图详细介绍本发明实施例提供的 PWM 调光控制信号的占空 比不连续变化的方法。

参见图 8, 该图为本发明实施例提供的 PWM调光控制信号占空比变化示 意图。

设定 PWM调光控制信号的变化周期 T和频率变化步长 Da;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期 T内从设定的第一占空 比 D1开始,以所述占空比变化步长 Da逐渐升高,直至设定的第二占空比 D(n) , 如图 8所示,变化过程为 D1-D2- DO- D(n-1)-D(n);然后控制所述 PWM 调光控制信号从所述第二占空比 D(n)开始, 以所述占空比变化步长 Da逐渐减 小 , 直至所述第 一 占 空 比 D1 , 如图 8 所示 , 变化过程为

D(n)-D(n-1)- DO- D2-D1 ;所述第一占空比 D1小于所述中心占空比 DO, 所述第二占空比 Dn大于所述中心占空比 D0。

所述占空比变化还可以为:在每个所述变化周 期 T内从设定的第二占空比

D2开始, 以所述占空比以所述占空比变化步长 Da逐渐减小, 直至所述第一 占空比 D1 ; 变化过程为: D(n)-D(n-1)- DO- D2-D1 ; 然后从设定的第一 占空比 D1开始, 以所述占空比变化步长 Da逐渐升高, 直至设定的第二占空 比 D(n); 变化过程为 D1-D2- DO- D(n-1)-D(n); 所述第一占空比 D1小 于所述中心占空比 D0, 所述第二占空比 Dn大于所述中心占空比 D0。

需要说明的是,所述变化周期 T大于 PWM调光控制信号的中心周期 T0。 可以理解的是, 所述第一占空比和第二占空比可以根据实际情 况进行设 置。

如图 9所示, 该图为在每个变化周期 Τ中有五个占空比点的示意图。 PWM调光控制信号的占空比在变化周期 Τ内从 D1开始, 以相同的步长 逐渐增加到 D4 , 然后从 D4以相同的步长逐渐减小到 D1 , 然后以此循环, 具 体的变化过程为: D1-D2-D0-D3-D4-D3-D0-D2-D1„ 本实施例提供的占空比变 化周期为 Τ。

本实施例还提供一种 PWM调光控制信号的变化方法, 当 PWM调光控制 信号的占空比以上述方法逐渐增加, 再逐渐减小以后, 再控制所述 PWM调光 控制信号以中心占空比持续设定的时间段。 参见图 10, 该图为本发明提供的 又一 PWM调光控制信号占空比变化示意图。

图 10所示的占空比变化规律与图 9所示的变化规律不同的是, 在变化周 期 T 内的占空比变化过程为 D1-D2-D0-D3-D4-D3-D0-D2-D1 ; 在变化周期 T 以后, 以中心占空比 D0持续设定的时间段 tl , 此方法的占空比变化周期为 T+tl o

基于上述一种降低 PWM调光电路 EMI的方法,本发明还提供了降低 PWM 调光电路 EMI的系统, 下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。

本发明提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 频率变化范围确 定单元和频率变化控制单元;

所述频率变化范围确定单元,用于设定所述 PWM调光控制信号的频率变 化范围, 将所述频率变化范围发送给所述频率变化控制 单元;

所述频率变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变 化范围内周期性地变化。

本发明用一个抖动的 PWM调光控制信号来调光, 使这个 PWM调光控制 信号的频率在一定范围内变化,而不是一直以 一个固定不变的频率来输出这个 PWM调光控制信号。

需要说明的是, PWM调光控制信号的频率变化范围可以直接设定 , 也可 以是通过中心频率来设定。

参见图 11 , 该图为本发明提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置实施例 一结构图。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 中心频率设置 或检测单元 1001、 频率变化范围确定单元 1002和频率变化控制单元 1003。

所述中心频率设置或检测单元 1001 , 用于预先设置或检测控制开关管的

PWM调光控制信号的中心频率, 将所述中心频率发送给频率变化范围确定单 元 1002; 所述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级 恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间;如图 la和 2a中所示的开关管 S。

需要说明的是, 预先设置 PWM调光控制信号的中心频率, 适用于 PWM 调光控制信号产生时,直接产生一个预先设置 的中心频率的 PWM调光控制信 号。 检测 PWM调光控制信号的中心频率, 适用于该 PWM调光控制信号是外 部设备输进来的, 不是直接产生的, 因此需要检测该 PWM调光控制信号的中 心频率。

所述频率变化范围确定单元 1002,用于由所述中心频率确定所述 PWM调 光控制信号的频率变化范围,将所述频率变化 范围发送给所述频率变化控制单 元 1003;

所述频率变化范围确定单元 1002由所述中心频率确定所述 PWM调光控 制信号的频率变化范围, 具体为:

由所述中心频率确定所述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数;则所 述 PWM调光控制信号的频率变化范围为: [(f0-kf0), (f0+kf0)] ; 其中, k是所 述 PWM调光控制信号的频率变化比例系数; f0是所述 PWM调光控制信号的 中心频率。

所述频率变化控制单元 1003 , 用于控制所述 PWM调光控制信号在所述 频率变化范围内周期性地变化。

所述频率变化控制单元 1003控制所述 PWM调光控制信号在所述频率变 化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和频率变化步长;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一频率 开始, 以所述频率变化步长逐渐升高, 直至设定的第二频率; 然后控制所述 PWM调光控制信号从所述第二频率开始, 以所述频率变化步长逐渐减小, 直 至所述第一频率; 所述第一频率小于所述中心频率, 所述第二频率大于所述中 心频率。

需要说明的是, 所述频率变化控制单元 1003 , 还用于控制所述 PWM调 光控制信号以中心频率持续设定的时间段。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置,预先设置 PWM调光控 制信号的中心频率, 或检测当前时刻的 PWM调光控制信号的中心频率, 确定 PWM调光控制信号的频率变化范围, 然后控制 PWM调光控制信号在频率变 化范围内周期性地变化, 这样使 LED驱动器工作在 PWM调光状态的频率抖 动模式, 如果 EMI在某一个频率点上比较严重, 这样 PWM调光控制信号的 频率在保护该频率的一定范围内发生变化, 从而使集中在该频率点上的 EMI 分散到这个频率点的旁边, 从而使 LED驱动器达到 EMI标准。

本发明还提供一种降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 占空比变化 范围确定单元和占空比变化控制单元;

所述占空比变化范围确定单元,用于确定所述 PWM调光控制信号的占空 比变化范围, 将所述占空比变化范围发送给所述占空比变化 控制单元;

所述占空比变化控制单元,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述占空 比变化范围内周期性地变化。

本发明用一个抖动的 PWM调光控制信号来调光, 使这个 PWM调光控制 信号的占空比在一定范围内变化,而不是一直 以一个固定不变的占空比来输出 这个 PWM调光控制信号。

需要说明的是, PWM调光控制信号的占空比变化范围可以是直接 设定的, 也可以是通过中心占空比来设定。

参见图 12, 该图为本发明提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置实施例 二结构图。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置, 包括: 中心占空比设 置或检测单元 1101、 占空比变化范围确定单元 1102 和占空比变化控制单元 1103;

所述中心占空比设置或检测单元 1101 , 用于预先设置或检测控制开关管 的 PWM调光控制信号的中心占空比,将所述中心占 空比发送给占空比变化范 围确定单元 1102; 所述开关管串联在 LED驱动器与 LED负载之间或串联在 LED前级恒压驱动电路与 LED后级恒流驱动电路之间; 如图 la和 2a中所示 的开关管8。

需要说明的是,预先设置 PWM调光控制信号的中心占空比,适用于 PWM 调光控制信号产生时,直接产生一个预先设置 的中心占空比的 PWM调光控制 信号。 检测 PWM调光控制信号的中心占空比, 适用于该 PWM调光控制信号 是外部设备输进来的, 不是直接产生的, 因此需要检测该 PWM调光控制信号 的中心占空比。

所述占空比变化范围确定单元 1102 , 用于由所述中心占空比确定所述

PWM调光控制信号的占空比变化范围, 将所述占空比变化范围发送给所述占 空比变化控制单元 1103;

所述占空比变化范围确定单元 1102由所述中心占空比确定所述 PWM调 光控制信号的占空比变化范围, 具体为:

由所述中心占空比确定所述 PWM 调光控制信号的占空比变化比例系 数; 则所述 PWM调光控制信号的占空比变化范围为: [(D0-kD0), (D0+kD0)]; 其中, k是所述 PWM调光控制信号的占空比变化比例系数; D0是所述 PWM 调光控制信号的中心占空比。

所述占空比变化控制单元 1103 ,用于控制所述 PWM调光控制信号在所述 占空比变化范围内周期性地变化。

所述占空比变化控制单元 1103控制所述 PWM调光控制信号在所述占空 比变化范围内周期性地变化, 具体为:

设定 PWM调光控制信号的变化周期和占空比变化步长 ;

控制所述 PWM调光控制信号在每个所述变化周期内从设定 的第一占空 比开始, 以所述占空比变化步长逐渐升高, 直至设定的第二占空比; 然后控制 所述 PWM调光控制信号从所述第二占空比开始,以所 述占空比变化步长逐渐 减小, 直至所述第一占空比; 所述第一占空比小于所述中心占空比, 所述第二 占空比大于所述中心占空比。

需要说明的是,所述占空比变化控制单元 1103 ,还用于控制所述 PWM调 光控制信号以中心占空比持续设定的时间段。

本实施例提供的降低 PWM调光电路 EMI的装置,预先设置 PWM调光控 制信号的中心占空比, 或检测当前时刻的 PWM调光控制信号的中心占空比, 确定 PWM调光控制信号的占空比变化范围, 然后控制 PWM调光控制信号在 占空比变化范围内周期性地变化, 这样使 LED驱动器工作在 PWM调光状态 的占空比抖动模式, 如果 EMI在某一个占空比点上比较严重, 这样 PWM调 光控制信号的占空比在包含该占空比的一定范 围内发生变化,从而使集中在某 一个占空比点上的 EMI分散到这个占空比点的旁边, 从而使 LED驱动器达到 EMI标准。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已, 并非对本发明作任何形式上的 限制。 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上, 然而并非用以限定本发明。 任何 熟悉本领域的技术人员, 在不脱离本发明技术方案范围情况下, 都可利用上述 揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出 许多可能的变动和修饰,或修改 为等同变化的等效实施例。 因此, 凡是未脱离本发明技术方案的内容, 依据本 发明的技术实质对以上实施例所做的任何筒单 修改、等同变化及修饰, 均仍属 于本发明技术方案保护的范围内。