專利名稱：一種用于照明裝置的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及了一種用于照明裝置的控制裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的照明技術(shù)中，經(jīng)常使用并聯(lián)多組照明組件的方法來提高照明效率。這種方法的另一個優(yōu)點在于，即使照明裝置中的一組照明組件發(fā)生故障，照明裝置中的其他照明組件也仍可以繼續(xù)工作，從而確保一定的照明效果。然而在至少一組照明組件無法工作的情況下，必然會導致整個照明裝置的效率降低，也就是說照明裝置無法滿足正常的照明要求。這種情況在例如醫(yī)療照明或其他對照明效果要求較高的應用環(huán)境中是非常不希望發(fā)生的。

實用新型內(nèi)容因此本實用新型的目的在于，提出一種新型的控制裝置。這種控制裝置可以在其中的一組照明組件發(fā)生故障時進行識別并確保獲得恒定的照明效果。根據(jù)本實用新型的用于照明裝置的控制裝置包括多個彼此并聯(lián)連接的負載組，其中控制裝置包括微控制器以及驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)微控制器的第一控制信號向負載組供給驅(qū)動電流，其中控制裝置還包括檢測各個負載組的通斷狀態(tài)并產(chǎn)生分別用于相應的負載組的多個檢測信號的檢測器，微控制器分別接收多個檢測信號并根據(jù)多個檢測信號輸出相對于第一控制信號不變的或改變的第二控制信號。本實用新型的構(gòu)思在于，為了保證整個照明裝置的輸出照明效果恒定、即照明輸出功率恒定，對各個負載組的工作狀態(tài)進行檢測，確定各個負載組的通斷情況，通過微控制器根據(jù)檢測情況來調(diào)整提供給照明裝置的驅(qū)動電流，以便補償由于負載組斷開而造成的亮度降低。在根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的設(shè)計中，第二控制信號是基于多個檢測信號而得出的唯一的控制信號。根據(jù)各個檢測信號計算得出的控制信號可以用于對整個照明裝置進行驅(qū)動。優(yōu)選地，驅(qū)動器包括和各個負載組分別對應的多個驅(qū)動單元。除了可以利用一個總的驅(qū)動器分別驅(qū)動各個負載組以外，也可以設(shè)計由多個和各個負載組分別對應的驅(qū)動單元組成驅(qū)動器。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的實施例，第一控制信號順序地輸出給各個驅(qū)動單元。第一控制信號依次被傳輸給第一、第二直至第N個驅(qū)動單元，用于實現(xiàn)對各個負載組依次進行檢測。并且微控制器例如可以分別接收到取決于各個負載組的工作狀態(tài)的檢測信號。根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的實施例，第一控制信號同時輸出給各個驅(qū)動單元。第一控制信號同時被傳輸給第一、第二直至第N個驅(qū)動單元，用于實現(xiàn)對各個負載組同時進行檢測。并且微控制器例如可以同時接收到取決于各個負載組的工作狀態(tài)的檢測信號。在根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的設(shè)計中，微控制器在全部負載組都處于接通狀態(tài)時輸出占空比固定的第二控制信號；微控制器在至少一個負載組處于斷開時輸出占空比增大的第二控制信號。其中“占空比增大” “占空比固定”是相對于第一控制信號而言的。微控制器接收到的多個來自各個負載組的檢測信號，這些檢測信號可能是高電平也可能是低電平的信號。為了對照明裝置進行調(diào)整和控制，在微控制器內(nèi)部對這些檢測信號進行處理， 最終向各個驅(qū)動器輸出一個唯一的第二控制信號。由此微控制器檢測到各個負載組的工作狀態(tài)，并且可以對整個照明裝置的照明效果進行補償。例如在照明裝置中的一個或多個負載組出現(xiàn)故障時，通過提高其余處于接通狀態(tài)的負載組的驅(qū)動電流來實現(xiàn)這種補償。在根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選的設(shè)計中，負載組串接各自的采樣電阻，產(chǎn)生各自的采樣信號。在根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的設(shè)計中，檢測器包括多個比較單元，各個比較單元的正向端連接在采樣電阻和負載組之間以輸入采樣信號，各個比較單元的反向端輸入?yún)⒖茧妷?，各個比較單元根據(jù)采樣信號和參考電壓輸出作為各自檢測信號的輸出信號?？梢愿鶕?jù)不同的應用環(huán)境來選擇適合的參考電壓。在根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的設(shè)計中，在相應負載組處于接通狀態(tài)時，比較單元輸出高電平信號作為檢測信號，在相應負載組處于斷開狀態(tài)時，比較單元輸出低電平信號作為檢測信號。這樣可以簡單并且準確地判斷出相應負載組的通斷狀態(tài)，從而便于微控制器對照明裝置進行控制。在根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的設(shè)計中，檢測器是或門電路單元。根據(jù)所能實現(xiàn)的功能，也可以引入“或門電路單元”來代替比較單元。優(yōu)選地，低電平參考電壓輸入或門電路單元的一個輸入端，各個或門電路單元的另一個輸入端連接在采樣電阻和負載組之間以輸入采樣信號，各個或門電路單元根據(jù)采樣信號和低電平參考電壓輸出作為各自檢測信號的輸出信號。在根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的設(shè)計中，檢測器是與門電路單元。優(yōu)選地，高電平參考電壓輸入與門電路單元的一個輸入端，各個與門電路單元的另一個輸入端連接在采樣電阻和負載組之間以輸入采樣信號，各個與門電路單元根據(jù)采樣信號和高電平參考電壓輸出作為各自檢測信號的輸出信號。在根據(jù)本實用新型的另一個優(yōu)選的設(shè)計中，負載組是彼此串聯(lián)在一起的LED燈。 通過調(diào)節(jié)驅(qū)動LED燈的電流強度，可以改變LED燈的亮度。應該理解，以上的一般性描述和以下的詳細描述都是列舉和說明性質(zhì)的，目的是為了對要求保護的本實用新型提供進一步的說明。

附圖構(gòu)成本說明書的一部分，用于幫助進一步理解本實用新型。這些附圖圖解了本實用新型的實施例，并與說明書一起用來說明本實用新型的原理。在附圖中相同的部件用相同的標號表示。圖中示出圖1是根據(jù)本實用新型的控制裝置的第一實施例；圖2是根據(jù)本實用新型的控制裝置的第二實施例；
5[0023]圖3是根據(jù)本實用新型的控制裝置的第三實施例；圖如和圖4b是根據(jù)本實用新型的控制裝置的第一控制信號和檢測信號之間的關(guān)系。
具體實施方式
根據(jù)本實用新型的控制裝置包括微控制器1、驅(qū)動器2、照明裝置3、采樣電阻R和檢測器4。其中照明裝置3包括多個彼此并聯(lián)的功率相同的負載組R_ledl，...R_ledN，例如R_ledl、R_led2。驅(qū)動器2可以設(shè)計為能驅(qū)動全部負載組的總驅(qū)動器，也可以由和各個負載組R_ledl，. . . R_ledN 一一對應的多個驅(qū)動單元&，. . . 2N組成，例如用于第一負載組R_ Iedl的第一驅(qū)動單元、用于第二負載組R_led2的第二驅(qū)動單元&。借助于后接于各個負載組R_ledl，. . . R_ledN的采樣電阻R_l，. . . R_N對電流進行采樣轉(zhuǎn)換為電壓信號，用于對負載組R_ledl，. . . R_ledN的工作狀態(tài)進行檢測。多個彼此相同的采樣電阻R_l，. . . R_ N以及組成檢測器4的多個彼此相同的檢測單元(，...、或4' 1； ...4' N(參見圖2)同樣設(shè)計為和各個負載組R_ledl，. . . R_ledN分別對應，即例如第一采樣負載R_1和第一比較單元I之間是相對應的，而第N采樣負載R_N和第N比較單元4n之間是相對應的。圖1中示出了根據(jù)本實用新型的控制裝置的第一實施例。在該實施例中，微控制器1順序地依次檢測各個負載組R_ledl，'"RJedN的工作狀態(tài)。在該實施例中，檢測單元為比較器41;. . . 4N，其中每個比較器41;. . . 4n的一端分別連接在相應的負載組R_ledl，. . . R_ IedN和采樣電阻R_l，. . . R_N之間，以便獲取采樣信號S51;. . . S5N。該比較單元I，. . . 4N的正向端pin+輸入采樣信號S51; . . . S5N，反向端pin-輸入作為參考值的參考電壓Vref。檢測信號S6由比較單元41; . . . 4n的輸出端輸出給微控制器1。例如，首先微控制器1向驅(qū)動器2中的第一驅(qū)動單元&，發(fā)出第一控制信號Si。第一驅(qū)動單元A根據(jù)第一控制信號Sl為照明裝置3中的第一負載組R_ledl提供第一驅(qū)動電流1_1。從與第一負載組R_ledl串聯(lián)的第一采樣電阻R_1上獲取采樣信號SS1、即采樣電壓。該采樣信號SS1被傳輸給比較單元I，并且和參考電壓Vref進行比較。結(jié)合圖如和圖4b中示出的第一控制信號Sl和檢測信號S6的關(guān)系圖(該圖適用于各個檢測信號S61; . . . S6n)可以看出，例如，如果第一負載組R_ledl處于接通狀態(tài)、即正常工作，那么比較單元I向微控制器1輸出高電平的第一檢測信號S6lt)如果第一負載組R_ledl處于斷開狀態(tài)、即發(fā)生故障，那么比較單元I向微控制器1輸出低電平的檢測信號S6。隨后以相同的方式分別對各個負載組[1&1，...[16(^依次進行檢測。微控制器 1在獲得全部檢測信號S61; . . . S6n之后對其進行處理。如果全部檢測信號S61; . . . S6n均為高電平、即各個負載組R_ledl，...R_ledN均正常工作，那么微控制器1向各個驅(qū)動單元 2!,... 4輸出占空比相對于第一控制信號Sl不變第二控制信號S2。相反地，如果檢測信號 SB1, · · · S6n中至少有一個為低電平、即負載組R_ledl，· · · R_ledN中的至少一個發(fā)生故障， 那么微控制器1向各個驅(qū)動單元&，... 4輸出占空比相對于第一控制信號Sl增大的第二控制信號S2。占空比增大的程度取決于照明裝置3中處于故障狀態(tài)的負載組R_ledl，. . . R_ IedN的個數(shù)。概括地說，在一個或多個負載組R_ledl，. . . R_ledN發(fā)生故障時，微控制器1發(fā)出第二驅(qū)動信號S2使正常工作的負載組R_ledl，. . . R_ledN的功率相應升高，以便保持整個照明裝置3的照明效果不變。例如照明裝置3的額定輸出功率為600瓦，并且該照明裝置 3包括六組相同的負載組R_ledl，. . . R_ledN(在此N = 6)。如果其中一組負載組R_ledl 發(fā)生故障，那么微控制器1應控制其余的五個負載組R_led2，. . . R_ledN分別以120瓦的功率進行工作，由此可以保證整個照明裝置3總是以600瓦的功率進行工作。在圖2中示出了根據(jù)本實用新型的控制裝置的第二實施例。與圖1中示出的實施例不同之處在于，在該實施例中，微控制器1采用并行的方式同時檢測各個負載組[ ledl, . . . R_ledN的工作狀態(tài)，然后同時向各個負載組R_ledl，. . . R_ledN發(fā)送不變或改變的第二控制信號S2，以便保持或增大能正常工作的負載組R_ledl，. . . R_ledN的輸出功率。 并且在該實施例中，以或門電路單元4' 1；...4' 1<取代了圖1中的比較單元41，...4,。首先微控制器1同時向驅(qū)動器2中的各個驅(qū)動單元&，. . . 2n發(fā)出第一控制信號 Si。各個驅(qū)動單元4，. . . 4根據(jù)第一控制信號Sl為照明裝置3中與其一一對應的負載組R_ ledl,... R_ledN提供相同的驅(qū)動電流1_1，· · · I_N。在此，分別從各個采樣電阻R_1，· · · R_N 上獲取采樣信號相同或不同的S51;. . . S5N、即采樣電壓。這些采樣信號S51;. . . 5、被同時傳輸給與其對應的各個或門電路單元4' 1；...4' N。各個或門電路單元4' 1；...4' N的一個輸入端連接在對應的采樣電阻R_l，. . . R N和負載組R_ledl. . . R_ledN之間獲得對應的采樣信號S51;...S5N，其另一端輸入有低電平參考電壓L。各個或門電路單元4' 1；...4' N 根據(jù)采樣信號S51;. . . S、和低電平參考電壓L向微控制器1同時輸出作為各自檢測信號的輸出信號S6i; . . . S6n。類似于第一實施例，結(jié)合圖如和圖4b中第一控制信號Sl和檢測信號S6的信號關(guān)系圖可以看出，如果全部檢測信號S61; ...S&均為高電平、即各個負載組[16(11，...R_ IedN均正常工作，那么微控制器1向各個驅(qū)動單元&，. . . 4輸出占空比相對于第一控制信號Sl不變第二控制信號S2。相反地，如果檢測信號S61;. . . S 中至少有一個為低電平、即負載組R_ledl，. . . R_ledN中的至少一個發(fā)生故障，那么微控制器1向各個驅(qū)動單元. . 2N 輸出占空比相對于第一控制信號Sl增大的第二控制信號S2。由此可以保持或增大能照明裝置3中能正常工作的負載組R_ledl，. . . R_ledN的輸出功率。在圖3中示出了根據(jù)本實用新型的控制裝置的第三實施例。與圖2中示出的實施例不同之處在于，在該實施例中，以與門電路單元4",取代了圖2中的或門電路單元 4' 1； . . . 4' N。高電平參考電壓H輸入與門電路單元4" ν..Λ" —個輸入端，各個與門電路單元4〃 ν..Λ" Ν的另一個輸入端連接在采樣電阻R_1，...R_N和負載組[16(11，...[ IedN之間以輸入采樣信號S51; ...S5N，各個與門電路單元4〃 1； ...4" N根據(jù)采樣信號 SS1,... S5n和高電平參考電壓H輸出作為各自檢測信號的輸出信號S61; . . . S6n。在根據(jù)本說明書中，所涉及的控制信號均可以以PWM波形式出現(xiàn)。并且在圖1、 圖2和圖3中示出的比較單元41; ...4N、或門電路單元4' 1； ...4' 與門電路單元 4〃 1;...4〃 1<可以彼此替換。以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。標號列表[0038]1微控制器2驅(qū)動器21第一驅(qū)動單元22第二驅(qū)動單元2N第N驅(qū)動單元3照明裝置4檢測器41第一比較單元4N第N比較單元4' 1第一或門電路單元4' N 第N或門電路單元4〃 1第一與門電路單元4〃 N 第N與門電路單元H與門電路單元的高電平參考電壓1_1第一驅(qū)動電流I_N第N驅(qū)動電流L或門電路單元的低電平參考電壓pin+比較單元的正向端pin-比較單元的反向端R_ledl 第一負載組R_led2 第二負載組R_ledN 第 N 負載組R_1第一采樣電阻R_N第N采樣電阻Sl第一控制信號S2第二控制信號S51第一采樣信號S5N第N采樣信號S6檢測信號S61第一檢測信號S62第二檢測信號S6N第N檢測信號Vref比較單元的參考電壓
權(quán)利要求1.一種用于照明裝置(3)的控制裝置，所述照明裝置(3)包括多個彼此并聯(lián)連接的負載組(R_ledl，...R_ledN)，其中，所述控制裝置包括微控制器(1)以及驅(qū)動器O)，所述驅(qū)動器(2)根據(jù)所述微控制器(1)的第一控制信號(Si)向所述負載組(R_ledl，. . . R_ IedN)供給驅(qū)動電流(1_1，...I_N)，其特征在于，所述控制裝置還包括檢測各個所述負載組(R_ledl，. . . R_ledN)的通斷狀態(tài)并產(chǎn)生分別用于相應的負載組(R_ledl，. . . R_ledN)的多個檢測信號(S61; . . . S6n)的檢測器G)，所述微控制器(1)分別接收多個所述檢測信號 (S61; . . . S6n)并根據(jù)多個檢測信號(S61; . . . S6n)輸出相對于所述第一控制信號(Si)不變的或改變的第二控制信號(S2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述第二控制信號(S》是基于多個檢測信號(S61; . . . S6n)而得出的唯一的控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動器( 包括和各個所述負載組(R_ledl，· · · R_ledN)分別對應的多個驅(qū)動單元(21； . . . 2N)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述第一控制信號(Si)順序地輸出給各個驅(qū)動單元O1, . . . 2n)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制裝置，其特征在于，所述第一控制信號(Si)同時輸出給各個驅(qū)動單元O1, . . . 2n)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述微控制器(1)在全部所述負載組(R_ledl，. . . R_ledN)都處于接通狀態(tài)時輸出相對于所述第一控制信號(Si)占空比不變的所述第二控制信號(S》；所述微控制器(1)在至少一個所述負載組(R_ledl，...R_ IedN)處于斷開時輸出相對于所述第一控制信號(Si)占空比增大的第二控制信號(S2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述負載組(R_ledl，.. . R_ IedN)串接各自的采樣電阻(R_1，...R_N)，產(chǎn)生各自的采樣信號(S51; . . . S5N)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制裝置，其特征在于，所述檢測器(4)包括多個比較單元 (41； ... 4N)，各個比較單元G1, ... 4n)的正向端(pin+)連接在所述采樣電阻(R_l，... R_ N)和負載組(R_ledl，. . . R_ledN)之間以輸入所述采樣信號(S51; . . . S5N)，各個比較單元 (41； . . . 4n)的反向端(pin-)輸入?yún)⒖茧妷?Vref)，所述各個比較單元(41； · · · 4N)根據(jù)所述采樣信號(S51; . . . S5n)和所述參考電壓(Vref)輸出作為各自檢測信號的輸出信號^SG^，· · · ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制裝置，其特征在于，在相應負載組(R_ledl，...R_ IedN)處于接通狀態(tài)時，所述比較單元G1, . . . 4n)輸出高電平信號作為所述檢測信號(S61; ...S6N)，在相應負載組(R_ledl，. . . R_ledN)處于斷開狀態(tài)時，所述比較單元 (41； · · · 4n)輸出低電平信號作為所述檢測信號(SB1, · · · S6n)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述檢測器(4)包括多個或門電路單元...4' N)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制裝置，其特征在于，低電平參考電壓(L)輸入所述或門電路單元1；...4' N)的一個輸入端，所述各個或門電路單元!,...4' N)的另一個輸入端連接在所述采樣電阻(R_l，. . . R_N)和負載組(R_ledl，. . . R_ledN)之間以輸入所述采樣信號(S5”. . . S5N)，所述各個或門電路單元1；...4' N)根據(jù)所述采樣信號 (S51;.. . S5n)和所述低電平參考電壓(L)輸出作為各自檢測信號的輸出信號(S61;. . . S6n)。
12.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的控制裝置，其特征在于，所述檢測器(4)包括多個與門電路單元G〃 1;...4〃 N)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制裝置，其特征在于，高電平參考電壓(H)輸入所述與門電路單元N)的一個輸入端，所述各個與門電路單元G〃 ,,...4" N)的另一個輸入端連接在所述采樣電阻(R_l，. . . R_N)和負載組(R_ledl，. . . R_ledN)之間以輸入所述采樣信號(S51;. . . S5N)，所述各個與門電路單元1；...4" N)根據(jù)所述采樣信號 (S5i;.. . S5n)和所述高電平參考電壓(H)輸出作為各自檢測信號的輸出信號(S61;. . . S6n)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的控制裝置，其特征在于，所述負載組(R_ ledl，· · · R_ledN)是彼此串聯(lián)在一起的LED燈。
專利摘要本實用新型涉及一種用于照明裝置(3)的控制裝置，該照明裝置(3)包括多個彼此并聯(lián)連接的負載組(R_led1，...R_ledN)，其中，所述控制裝置包括微控制器(1)以及驅(qū)動器(2)，驅(qū)動器(2)根據(jù)微控制器(1)的第一控制信號(S1)向負載組(R_led1，...R_ledN)供給驅(qū)動電流(I_1，...I_N)，其特征在于，控制裝置還包括檢測各個所述負載組(R_led1，...R_ledN)的通斷狀態(tài)并產(chǎn)生分別用于相應的負載組(R_led1，...R_ledN)的多個檢測信號(S61，...S6N)的檢測器(4)，所述微控制器(1)分別接收多個檢測信號(S61，...S6N)并根據(jù)多個檢測信號(S61，...S6N)輸出相對于第一控制信號(S1)不變的或改變的第二控制信號(S2)。這種控制裝置可以在其中的發(fā)光元件發(fā)生故障時進行識別并確保獲得恒定的照明效果。
文檔編號H05B37/02GK202310229SQ20112043205
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者曾思雄, 諶偉煌, 鐘海強, 馬家仁 申請人:歐司朗股份有限公司