CN111505410B - 调光模式检测电路、方法和无调光检测电路及照明系统 - Google Patents

Abstract

依据本发明的实施例揭露了一种调光模式检测电路、方法和无调光检测电路及照明系统，所述调光模式检测电路采用不同的方法检测前切调光模式和后切调光模式，可准确区分可控硅调光器的三种不同工作模式，提高了LED照明系统对可控硅调光器的兼容性和后切调光模式的检测精度，解决了现有技术中在可控硅调光器后切调光时，无法检测到快速下降沿导致系统误触发无调光模式，引起对后续泄放电路的控制出错等技术问题。

Description

调光模式检测电路、方法和无调光检测电路及照明系统

技术领域

本发明涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种调光模式检测电路、方法和无调光检测电路及照明系统。

背景技术

由于LED具有高效节能的特点，LED照明目前已被广泛用于替换传统白炽灯及荧光灯等照明。对于带有可控硅调光器(TRIAC Dimmer)的LED照明系统，常见的调光方式有三种，前切调光模式、后切调光模式和无调光模式。由于可控硅调光器自身的特点，在可控硅调光器导通时需要一定大小的保持电流，使其维持可靠的导通状态，因此，适用于可控硅调光器的LED照明系统通常都带有泄放电路，当主回路中的电流小于可控硅调光器的保持电流时，泄放电路用于提供额外的电流以维持可控硅的导通状态。由于三种调光方式的工作原理不同，三种模式下所需的泄放电流不同，从而泄放电路的工作状态不同。若检测到调光器的调光模式，则可以控制泄放电路的工作状态，故调光模式的检测至关重要。

现有技术中调光模式检测方法为采样母线电压，当母线电压中存在连续快速上升沿则为前切调光模式，当母线电压中存在连续快速下降沿则为后切调光模式，当母线电压中既不存在连续快速上升沿也不存在连续快速下降沿则为无调光模式。但可控硅调光器的工作特性决定着后切调光时，母线电压不会立刻变为零，故可控硅调光器不会被立即关断，直到母线电压降为零时可控硅调光器才会完全关断，如图1所示。因此，可控硅调光器后切调光时，通过检测快速下降沿的方式确定可控硅调光器的工作状态是不准确的，当可控硅调光器的导通角度比较大时，母线电压的下降沿比较慢，即下降斜率较小，检测快速下降沿的方法无法检测到快速下降沿，此时系统会误触发无调光模式，导致后续的泄放电路的控制出错。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种调光模式检测电路、方法和无调光模式检测电路以及LED照明系统，以解决现有技术中可控硅调光器后切调光时，无法检测到快速下降沿导致系统误触发无调光模式，使得后续的泄放电路的控制出错等技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种调光模式检测电路，用于LED照明系统，包括：前切检测电路，用于生成前切检测信号，并根据前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；

后切检测电路，用于根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选地，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的两个正弦半波周期内。

优选地，所述后切检测电路生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。

优选地，当所述后切检测信号有效且所述前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

优选地，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分。

优选地，所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

优选地，在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点，在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

优选地，所述第一参考时间不小于第一时间，所述第一时间的起点为无调光模式时在当前正弦半波周期中所述第一电压下降到第一参考电压的时刻，所述第一时间的终点为无调光模式时在下一个正弦半波周期所述第一电压上升到第二参考电压的时刻。

优选地，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

优选地，第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

优选地，所述后切检测电路包括：

第一比较模块，用以根据第一参考电压、第二参考电压和第一电压产生第一处理信号和第二处理信号；

第一控制模块，用以根据第一处理信号、第二处理信号生成后切检测信号，并根据所述后切检测信号和所述前切检测信号生成后切模式判定信号，所述后切模式判定信号用于表征系统工作在后切调光模式与否；

其中，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

优选地，所述第一比较模块包括：

第一比较器，被配置为正输入端接收所述第一电压，负输入端接收第一参考电压，输出第一处理信号；

第二比较器，被配置为正输入端接收所述第一电压，负输入端接收第二参考电压，输出第二处理信号。

优选地，所述第一控制模块包括第一逻辑模块、计时模块、第一判断计数模块和第二逻辑模块，所述第一逻辑模块接收第一处理信号，经逻辑处理后输出至所述计时模块的输入端，所述第一判断计数模块接收计时模块的输出信号和所述第二处理信号，输出后切检测信号，所述第二逻辑模块接收所述后切检测信号和所述前切检测信号，输出后切模式判定信号，其中，所述计时模块的设定时间为第一参考时间。

优选地，所述第一判断计数模块被配置为连续N个正弦半波周期均检测到，从所述第一处理信号由有效变为无效的时刻起，到所述第二处理信号由无效变为有效的时刻为止的时间大于所述计时模块的设定时间，则所述后切检测信号有效，N大于等于1。

优选地，所述第一判断计数模块包括N个D触发器，所述第一个D触发器的输入端接收所述计时模块的输出信号，其余N-1个D触发器的输入端分别接收前一个D触发器的输出信号和计时模块的输出信号相与后的信号，所述N个D触发器的触发端均接收所述第二处理信号，所述最后一个D触发器的输出信号为所述后切检测信号。

优选地，所述前切检测电路包括：

第二比较模块，用以根据第三参考电压、第四参考电压和第一电压产生第三处理信号和第四处理信号；

第二控制模块，用以根据第三处理信号、第四处理信号生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号生成前切模式判定信号，所述前切模式判定信号表征系统工作在前切调光模式与否；

其中，所述第三参考电压小于所述第四参考电压。

优选地，所述第二控制模块包括延迟电路、第二判断计数模块和第三逻辑模块，所述延迟电路接收第三处理信号，输出延迟后的第三处理信号，所述第二判断计数模块接收延迟后的第三处理信号和第四处理信号，输出前切检测信号，所述第三逻辑模块接收前切检测信号，输出前切模式判定信号。

优选地，所述第二判断计数模块被配置为连续N个正弦半波周期均检测到，从所述第三处理信号由无效变为有效的时刻起，到所述第四处理信号由无效变为有效的时刻为止的时间小于所述延迟电路的延迟时间，则所述前切检测信号有效，N大于等于1。

优选地，所述调光模式检测电路还包括模式锁定模块，所述模式锁定模块输出模式锁定信号，当所述模式锁定信号有效时，检测到的调光模式被锁定，之后无需继续进行调光模式检测。

优选地，所述前切检测电路根据所述前切检测信号和所述模式锁定信号生成前切模式判定信号，所述前切模式判定信号表征系统工作在前切调光模式与否。

优选地，所述后切检测电路根据后切检测信号、所述前切检测信号和所述模式锁定信号生成后切模式判定信号，所述后切模式判定信号用于表征系统工作在后切调光模式与否。

第二方面，本发明实施例还提供了一种调光模式检测方法，用于LED照明系统，包括：

生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；

根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选地，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的两个正弦半波周期内。

优选地，当系统未工作在前切调光模式，且未工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式。

优选地，当前切检测信号有效时，系统工作在前切调光模式。

优选地，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

优选地，根据第一区间的时间长度生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。

优选地，当后切检测信号有效且前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

优选地，当连续N个正弦半波周期均检测到前切检测信号无效且后切检测信号无效时，所述系统工作在无调光模式，N大于等于1。

优选地，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分。

优选地，所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

优选地，在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点；在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

优选地，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一电压大于第三参考电压后，快速上升至第四参考电压时，则所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

优选地，第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

第三方面，本发明实施例还提供了一种LED照明系统，包括：

整流桥，用于将交流输入电压进行整流后输出给LED负载供电；

LED驱动电路，用于向LED负载提供电流；

以上任意一项所述的调光模式检测电路，用于检测LED照明系统的调光模式；

泄放电路，用于根据所述调光模式控制泄放电路的工作状态。

第四方面，本发明实施例还提供了一种无调光模式检测电路，用于LED照明系统，所述无调光模式检测电路被配置为根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度判断系统是否工作在无调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选地，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的两个正弦半波周期内。

优选地，所述无调光模式检测电路生成第一检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度不大于第一参考时间时，所述第一检测信号有效，系统工作在无调光模式，N大于等于1。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明的调光模式检测电路包括前切检测电路和后切检测电路，前切检测电路用于生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；后切检测电路用于根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压；当系统不工作在前切调光模式且系统不工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式。本发明的模式检测电路采用不同的方法检测前切调光模式和后切调光模式，可准确区分可控硅调光器的三种不同工作模式，提高了LED照明系统对可控硅调光器的兼容性和后切调光模式的检测精度，解决了现有技术中在可控硅调光器后切调光时，无法检测到快速下降沿导致系统误触发无调光模式，引起对后续泄放电路的控制出错等技术问题。本发明调光模式检测方法通用性强，不受可调光器工作性质的限制，检测准确，且适用于高效率的LED调光系统中。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为可控硅调光器后切调光模式的实际波形图；

图2为本发明后切检测电路的原理图；

图3为本发明调光模式检测电路和LED调光系统的结构示意图；

图4为本发明调光模式检测电路的实施例一的结构框图；

图5为本发明调光模式检测电路的实施例二的结构框图；

图6为本发明调光模式检测电路实施例二的前切检测电路的实施例的电路示意图；

图7为本发明调光模式检测电路实施例二在前切调光模式下的工作波形图；

图8为本发明调光模式检测电路实施例二的后切检测电路的实施例的电路示意图；

图9为本发明调光模式检测电路实施例二在后切调光模式下的工作波形图；

图10为本发明调光模式检测电路实施例二中第四逻辑模块和模式锁定模块的实施例的电路示意图；

图11为本发明调光模式检测电路实施例二在无调光模式下的工作波形图；

图12为本发明无调光模式检测电路的实施例的结构框图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

本发明实施例提供了一种调光模式检测电路，用于LED照明系统，包括：前切检测电路，用于生成前切检测信号，并根据前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；后切检测电路，用于根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选的，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的两个正弦半波周期内。

当前切检测信号有效时，系统工作在前切调光模式。

进一步的，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

具体的，所述后切检测电路生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。当所述后切检测信号有效且所述前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

当系统未工作在前切调光模式，且未工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式。

具体的，当连续M个正弦半波周期均检测到前切检测信号无效且后切检测信号无效时，所述系统工作在无调光模式，M大于等于1，且M大于N。

进一步的，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分。优选的，所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。若第一电压在第一区间的起点和终点的电压值均较小时，则第一区间的时间长度和无调光模式下第一区间的时间长度差异较小，不易将后切调光模式和无调光模式进行区分；若第一电压在第一区间的起点和终点的电压值均较大时，则可能可控硅调光器在第一区间的起点并未开始后切，此情况下不能将后切调光模式和无调光模式进行区分，故优选的实施例是所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值，但本发明对此并不进行限制。

具体的，在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点，在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点。优选的，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

进一步的，所述第一参考时间不小于第一时间，所述第一时间的起点为无调光模式时在当前正弦半波周期中所述第一电压下降到第一参考电压的时刻，所述第一时间的终点为无调光模式时在下一个正弦半波周期中所述第一电压上升到第二参考电压的时刻。

进一步的，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一电压大于第三参考电压后，快速上升至第四参考电压时，则所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

具体的，第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

本发明还提供了一种无调光模式检测电路，用于LED照明系统，所述无调光模式检测电路被配置为根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度判断系统是否工作在无调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选的，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的两个正弦半波周期内。

进一步的，所述无调光模式检测电路生成第一检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度不大于第一参考时间时，所述第一检测信号有效，系统工作在无调光模式，N大于等于1。

依据本发明所述的调光模式检测电路，其原理是：当检测到连续快速上升沿时，系统工作在前切调光模式；当第一区间的时间长度大于第一参考时间，且没有检测到连续快速上升沿则系统工作在后切调光模式；当系统不工作在前切调光模式，且系统不工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式，此时系统中无调光器或者调光器不工作，所述调光器一般是可控硅调光器，但本发明对此不进行限制。具体的，本发明采用不同的方法检测前切调光模式和后切调光模式，前切检测电路利用快速上升沿检测的方式检测前切调光模式，后切检测电路的原理如图2所示，在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压Vref1的时刻为所述第一区间的起点，在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压Vref2的时刻为所述第一区间的终点，所述第一区间的时间长度为t，当所述第一区间的时间长度t大于第一参考时间，且前切检测电路判断系统未工作在前切调光模式时，则系统工作在后切调光模式，其中所述第一参考时间不小于无调光模式下，所述第一电压在当前正弦半波周期下降到第一参考电压Vref1的时刻到下一个正弦半波周期所述第一电压上升到第二参考电压Vref2的时刻的时间长度。需要注意的是，判断后切调光模式时，在检测到所述第一区间的时间长度t大于第一参考时间时，还需要排除系统工作在前切调光模式的情况，因为前切调光模式下，所述第一区间的时间长度也会大于所述的第一参考时间。进一步的，在有的应用场景下，并不关注系统是工作在后切调光模式还是前切调光模式，仅关注系统是否工作在无调光模式，由于在前切调光模式和后切调光模式下，均有第一区间的时间长度大于第一参考时间，从而得出本发明无调光模式检测电路的工作原理，直接利用第一区间的时间长度确定系统是否工作在无调光模式，具体的，当所述第一区间的时间长度t不大于第一参考时间，则系统工作在无调光模式。本发明的模式检测电路采用不同的方法检测前切调光模式和后切调光模式，可准确区分可控硅调光器的三种不同工作模式，提高了LED照明系统对可控硅调光器的兼容性和后切调光模式的检测精度，解决了现有技术中可控硅调光器后切调光时，无法检测到快速下降沿导致系统误触发无调光模式，使得后续的泄放电路的控制出错等技术问题。

图3为本发明调光模式检测电路和LED调光系统的结构示意图；所述LED照明系统，包括：

整流桥，用于将交流输入电压Vac进行整流后输出给LED负载供电；

LED驱动电路，用于向LED负载提供电流；

调光模式检测电路，用于检测LED照明系统的调光模式以区分可控硅调光器的工作状态；

泄放电路，用于根据所述调光模式控制泄放电路的工作状态。

具体的，所述调光模式检测电路接收第一电压V1，根据第一电压V1判断系统的调光模式，当调光模式检测电路判断系统工作在前切调光模式或后切调光模式时，控制泄放电路提供可控硅调光器需要的泄放电流以维持可控硅的正常工作；当调光模式检测电路判断系统工作在无调光模式(即无可控硅调光器或可控硅调光器不工作)时，控制泄放电路不工作以减少损耗，提高效率。其中，所述第一电压V1用于表征整流桥的输出电压，可以为整流桥输出电压或者其分压等，本发明对比不进行限制。

图4为本发明调光模式检测电路的实施例一的结构框图；所述调光模式检测电路包括后切检测电路1和前切检测电路2，所述后切检测电路1包括：第一比较模块11和第一控制模块12，所述第一比较模块11用以根据第一参考电压Vref1、第二参考电压Vref2和第一电压V1产生第一处理信号V11和第二处理信号V12；所述第一控制模块12，用以根据第一处理信号V11、第二处理信号V12生成后切检测信号trail，并根据所述后切检测信号trail和前切检测电路2生成的前切检测信号lead生成后切模式判定信号trail mode，所述后切模式判定信号trail mode用于表征系统工作在后切调光模式与否；其中，所述第一参考电压Vref1小于所述第二参考电压Vref2。在其他的实施例中，所述第一参考电压Vref1等于或大于所述第二参考电压Vref2。

所述第一控制模块12包括第一逻辑模块121、计时模块122、第一判断计数模块123和第二逻辑模块124，所述第一逻辑模块接收第一处理信号V11，经逻辑处理后输出至所述计时模块122的输入端，所述第一判断计数模块123接收计时模块122的输出信号和所述第二处理信号V12，输出后切检测信号trail，所述第二逻辑模块124接收所述后切检测信号trail和所述前切检测信号lead，输出后切模式判定信号trail mode，其中，所述计时模块122的设定时间为第一参考时间。

在其他的实施例中，所述第一控制模块12还包括延迟模块125，所述延迟模块125接收第二处理信号V12，并将延迟后的第二处理信号输出到第一判断计数模块123，所述延迟模块125的延迟时间和所述计时模块122的设定时间之和为第一参考时间。增加延迟模块125有利于减少第二处理信号V12的干扰。

所述前切检测电路2包括第二比较模块21和第二控制模块22，所述第二比较模块21，用以根据第三参考电压Vref3、第四参考电压Vref4和第一电压V1产生第三处理信号V13和第四处理信号V14；所述第二控制模块22用以根据第三处理信号V13、第四处理信号V14生成前切检测信号lead，并根据所述前切检测信号lead生成前切模式判定信号lead mode，所述前切模式判定信号lead mode表征系统工作在前切调光模式与否；其中，所述第三参考电压Vref3小于所述第四参考电压Vref4。

所述第二控制模块22包括延迟电路221、第二判断计数模块222和第三逻辑模块223，所述延迟电路221接收第三处理信号V13，输出延迟后的第三处理信号，所述第二判断计数模块接收延迟后的第三处理信号和第四处理信号V14，输出前切检测信号lead，所述第三逻辑模块接收前切检测信号lead，输出前切模式判定信号lead mode，其中，所述延迟电路的延迟时间为第二参考时间。

所述调光模式检测电路还包括第四逻辑电路3，所述逻辑电路3用以根据计数信号count、前切检测信号lead和后切检测信号trail生成无调光模式判定信号AC mode，所述无调光模式判定信号AC mode表征系统工作在无调光模式与否，所述计数信号count用以表征经过正弦半波周期的个数。

需要说明的是，在实际中为了减少器件的使用，第一比较模块11和第二比较模块12可以为同一个模块，第一参考电压Vref1等于第三参考电压Vref3，第二参考电压Vref2等于第四参考电压Vref4。

图5为本发明调光模式检测电路的实施例二的结构框图；其与图4中本发明调光模式检测电路的实施例一的区别在于：

1、所述调光模式检测电路还包括模式锁定模块4，所述模式锁定模块4包括第三比较模块41、计数模块42和第五逻辑模块43，所述第一比较模块41接收第一电压V1，输出第五处理信号V15，所述计数模块42接收所述第五处理信号V15，其输出端连接所述第五逻辑模块43的输入端，所述第五逻辑模块43接收所述计数模块42的输出信号，输出模式锁定信号mode lock。当系统的调光模式确定后，所述模式锁定信号mode lock有效，所述模式锁定模块4将当前周期检测到的调光模式(如前切调光模式或后切调光模式或无调光)锁定，之后无需继续进行调光模式检测。模式锁定模块的使用避免市电抖动等不期望的因素使得检测到的系统工作模式异常。

2、所述前切检测电路2中第三逻辑模块223根据所述前切检测信号lead和所述模式锁定信号mode lock生成前切模式判定信号lead mode。

3、所述后切检测电路1中第二逻辑模块124根据后切检测信号trail、所述前切检测信号lead和所述模式锁定信号mode lock生成后切模式判定信号trail mode。

4、所述第四逻辑模块3根据前切检测信号lead、后切检测信号trail和所述计数模块42的输出信号生成无调光模式判定信号AC mode。

图6为本发明调光模式检测电路实施例二的前切检测电路的实施例的电路示意图；如图6所示，所述第二比较模块21包括比较器COMP3和比较器COMP4，所述比较器COMP3的正输入端接收第一电压，负输入端接收第三参考电压，输出第三处理信号V13，所述比较器COMP4的正输入端接收第一电压，负输入端接收第四参考电压，输出第四处理信号V14。

所述第二判断计数模块222被配置为连续N(图6中N为3)个正弦半波周期均检测到第一电压V1具有快速上升沿，则认为前切检测信号lead有效，系统工作在前切工作模式。具体的，由于Vref3小于Vref4，故比较器COMP3先翻转，当第三处理信号V13为高电平且延迟第二参考时间后，此时第四处理信号V14已经为高电平，则认为第一电压V1从低到高的时间很短，存在快速上升沿。当系统工作在前切调光模式时，结合图6和图7进行说明，连续三个正弦半波周期，第三处理信号V13为高电平且经过延迟电路的延迟时间(即第二参考时间)后，此时第四处理信号V14已经为高电平，即第三处理信号V13经延迟后的信号V13 delay由低电平变为高电平时，第四处理信号V14已经为高电平，故前切检测信号lead为高电平，通过数字逻辑电路控制模式锁定信号mode lock为高电平，进而前切模式判定信号lead mode为高电平，此时可控硅调光器工作于前切调光模式，并完成调光模式检测，将调光模式锁定，之后不继续进行调光模式检测。

具体的，所述第二判断计数模块222包括N个D触发器，所述第一个D触发器的输入端接收第四处理信号V14，其余N-1个D触发器的输入端分别接收前一个D触发器的输出信号和第四处理信号V14相与后的信号，所述N个D触发器的触发端均接收所述延迟电路221的输出信号，所述最后一个D触发器的输出信号为所述前切检测信号lead。图6中包括三个D触发器，即连续三个正弦半波周期检测到快速上升沿，即前切检测信号lead变为高电平。所述第二判断计数模块222在其他的实施例中，还可以为其他的形式，本发明对比不进行限制。

所述第三逻辑模块223包括RS触发器，所述RS触发器的S端接收前切检测信号lead和模式锁定信号mode lock经与非门后的信号，RS触发器的输出端和模式锁定信号modelock经与非门后得到前切模式判定信号lead mode。

图8为本发明调光模式检测电路实施例二的后切检测电路的实施例的电路示意图；所述第一比较模块11包括比较器COMP1和比较器COMP2，比较器COMP1被配置为正输入端接收所述第一电压V1，负输入端接收第一参考电压Vref1，输出第一处理信号V11；比较器COMP2被配置为正输入端接收所述第一电压V1，负输入端接收第二参考电压Vref2，输出第二处理信号V12。

所述第一逻辑模块121为非门，将所述第一处理信号取反后输出到计时模块122。

所述第一判断计数模块123被配置为连续N(图8中N为3)个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于计时模块设定的时间，则后切检测信号trail有效，且N个正弦半波周期未检测到快速上升沿(即前切检测信号lead为低电平)，则认为系统工作在后切调光模式，后切模式判定信号trail mode为高电平。当系统工作在后切调光模式时，结合图8和图9进行说明，当第一处理信号V11为低电平时，所述计时模块输入为高电平，所述计时模块工作，当连续N个周期第一区间的时间长度大于计时模块的设定时间Ton，即从第一处理信号V11为由高电平变为低电平的时刻到第二处理信号V12由低电平变为高电平的时刻的时间大于Ton(第一参考时间)，则后切检测信号trail信号为高电平，当后切检测信号为高电平且前切检测信号lead为低电平，且通过数字逻辑电路控制模式锁定信号mode lock为高电平时，后切模式判定信号trail mode为高电平，则可控硅调光器工作于后切调光模式，并完成调光模式检测，将调光模式锁定，之后不继续进行调光模式检测。如图9所示，所述计时模块的设定时间Ton为所述第一参考时间，所述的Ton设定为无调光模式下，所述第一电压V1在当前正弦半波周期下降到第一参考电压Vref1的时刻到下一个正弦半波周期所述第一电压上升到第二参考电压Vref2的时刻的时间长度。

所述第一判断计数模块123包括N(图8中为N为3)个D触发器，所述第一个D触发器的输入端接收所述计时模块122的输出信号，其余N-1个D触发器的输入端分别接收前一个D触发器的输出信号和计时模块122的输出信号相与后的信号，所述N个D触发器的触发端均接收所述第二处理信号V12，所述最后一个D触发器的输出信号为所述后切检测信号trail。

所述第二逻辑模块124包括RS触发器，所述RS触发器的S端接收前切检测信号lead和模式锁定信号mode lock经与非门后的信号，所述RS触发器的输出端和前切检测信号lead经或门后和模式锁定信号mode lock经与非门后生成后切模式判定信号trail mode。

图10为本发明调光模式检测电路实施例二中第四逻辑模块和模式锁定模块的实施例的电路示意图；所述第三比较模块41包括比较器COMP5，所述比较器COMP5的正输入端接收第一电压V1，负输入端接收第五参考电压Vref5，输出第五处理信号V15。所述计数模块42的输入端接收其输出信号取反后的信号，所述计数模块42的触发端接收第五处理信号V15，所述计数模块42输出信号AC，所述第五逻辑模块43包括RS触发器，所述RS触发器的S端接收所述计数模块42的输出信号AC、前切检测信号lead和后切检测信号trail相或后的信号，所述RS触发器输出为模式锁定信号mode lock。

所述第四逻辑模块3将前切检测信号lead和后切检测信号trail相或后取反，再将取反后的信号与所述计数模块42的输出信号AC相与后得到无调光模式判定信号AC mode。

当系统工作在无调光模式时，结合图10和图11进行说明，当第一电压V1大于第五参考电压Vref5为时，第五处理信号V15为高电平，计数模块42被触发，当连续M(图10中M为16)个正弦半波周期第五处理信号V15均有高电平，即连续M个正弦半波周期均有市电电压输入，计数模块42的输出信号AC为1，当lead和trail信号均为0时，无调光模式判定信号ACMode为1，则认为系统工作于无调光模式，并完成调光模式检测，将调光模式锁定，避免市电抖动等不期望的因素使得检测到系统工作模式异常，之后不继续进行调光模式检测。

一般情况下，无调光模式需要检测的正弦半波周期数M比后切调光模式和前切调光模式需要检测的正弦半波周期数N大，即一般情况下M大于N。

需要说明的是，在实际应用中，为了减少器件，可以将第一比较模块11、第二比较模块21和第三比较模块41合并成一个比较模块，所述的调光模式检测电路仅需要两个比较器，所述第一参考电压等于第三参考电压，所述第二参考电压、第四参考电压和第五参考电压相等，所述第一处理信号和第三处理信号为同一信号，所述第二处理信号、第四处理信号和第五处理信号为同一信号。

图12为本发明无调光模式检测电路的实施例的结构框图；所述无调光模式检测电路5包括第一比较模块51和第一控制模块52，所述第一比较模块51用以根据第一参考电压Vref1、第二参考电压Vref2和第一电压V1产生第一处理信号V11和第二处理信号V12；所述第一控制模块52，用以根据第一处理信号V11、第二处理信号V12生成第一检测信号Vf，并根据所述第一检测信号Vf生成无调光模式判定信号AC mode，所述无调光模式判定信号ACmode用于表征系统工作在无调光模式与否；其中，所述第一参考电压Vref1小于所述第二参考电压Vref2。在其他的实施例中，所述第一参考电压Vref1等于或大于所述第二参考电压Vref2。

所述第一控制模块52包括第一逻辑模块521、计时模块522、第一判断计数模块523和第二逻辑模块524，所述第一逻辑模块521接收第一处理信号V11，经逻辑处理后输出至所述计时模块522的输入端，所述第一判断计数模块523接收计时模块522的输出信号和所述第二处理信号V12，输出第一检测信号Vf，所述第二逻辑模块524接收所述第一检测信号Vf，输出无调光模式判定信号AC mode，其中，所述计时模块522的设定时间为第一参考时间。

当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度不大于第一参考时间时，所述第一检测信号有效，系统工作在无调光模式，N大于等于1。即从第一处理信号V11由高电平变为低电平的时刻到第二处理信号V12为由低电平变为高电平的时刻的时间不大于第一参考时间，则第一检测信号Vf为高电平，系统工作在无调光模式。

在其他的实施例中，所述第一控制模块52还包括延迟模块525，所述延迟模块525接收第二处理信号V12，并将延迟后的第二处理信号输出到第一判断计数模块524，所述延迟模块525的延迟时间和所述计时模块522的设定时间之和为第一参考时间。增加延迟模块525有利于减少第二处理信号V12的干扰。

本发明实施例还提供了一种调光模式检测方法，用于LED照明系统，包括：

生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；

根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压。

优选地，所述第一区间的起点和终点分别在相邻的的两个正弦半波周期内。

当系统未工作在前切调光模式，且未工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式。

当前切检测信号有效时，系统工作在前切调光模式。

进一步的，当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

具体的，根据第一区间的时间长度生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。当后切检测信号有效且前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

当连续N个正弦半波周期均检测到前切检测信号无效且后切检测信号无效时，所述系统工作在无调光模式，N大于等于1。

进一步的，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分。

所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点；在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点。优选的，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

当连续N个正弦半波周期均检测到，第一电压大于第三参考电压后，快速上升至第四参考电压时，则所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

具体的，第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

依照本发明实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (31)

1.一种调光模式检测电路，用于LED照明系统，其特征在于，包括：

前切检测电路，用于生成前切检测信号，并根据前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；

后切检测电路，用于根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压；

其中，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分；所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

2.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述后切检测电路生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。

3.根据权利要求2所述的调光模式检测电路，其特征在于：当所述后切检测信号有效且所述前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

4.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点，在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

5.根据权利要求2所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第一参考时间不小于第一时间，所述第一时间的起点为无调光模式时在当前正弦半波周期中所述第一电压下降到第一参考电压的时刻，所述第一时间的终点为无调光模式时在下一个正弦半波周期中所述第一电压上升到第二参考电压的时刻。

6.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

7.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

8.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述后切检测电路包括：

第一比较模块，用以根据第一参考电压、第二参考电压和第一电压产生第一处理信号和第二处理信号；

第一控制模块，用以根据第一处理信号和第二处理信号生成后切检测信号，并根据所述后切检测信号和所述前切检测信号生成后切模式判定信号，所述后切模式判定信号用于表征系统工作在后切调光模式与否；

其中，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

9.根据权利要求8所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第一比较模块包括：

第一比较器，被配置为正输入端接收所述第一电压，负输入端接收第一参考电压，输出第一处理信号；

第二比较器，被配置为正输入端接收所述第一电压，负输入端接收第二参考电压，输出第二处理信号。

10.根据权利要求9所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第一控制模块包括第一逻辑模块、计时模块、第一判断计数模块和第二逻辑模块，所述第一逻辑模块接收第一处理信号，经逻辑处理后输出至所述计时模块的输入端，所述第一判断计数模块接收计时模块的输出信号和所述第二处理信号，输出后切检测信号，所述第二逻辑模块接收所述后切检测信号和所述前切检测信号，输出后切模式判定信号，其中，所述计时模块的设定时间为第一参考时间。

11.根据权利要求10所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第一判断计数模块被配置为连续N个正弦半波周期均检测到，从所述第一处理信号由有效变为无效的时刻起，到所述第二处理信号由无效变为有效的时刻为止的时间大于所述计时模块的设定时间，则所述后切检测信号有效，N大于等于1。

12.根据权利要求11所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第一判断计数模块包括N个D触发器，第一个D触发器的输入端接收所述计时模块的输出信号，其余N-1个D触发器的输入端分别接收前一个D触发器的输出信号和计时模块的输出信号相与后的信号，所述N个D触发器的触发端均接收所述第二处理信号，最后一个D触发器的输出信号为所述后切检测信号。

13.根据权利要求1所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述前切检测电路包括：

第二比较模块，用以根据第三参考电压、第四参考电压和第一电压产生第三处理信号和第四处理信号；

第二控制模块，用以根据第三处理信号和第四处理信号生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号生成前切模式判定信号，所述前切模式判定信号表征系统工作在前切调光模式与否；

其中，所述第三参考电压小于所述第四参考电压。

14.根据权利要求13所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第二控制模块包括延迟电路、第二判断计数模块和第三逻辑模块，所述延迟电路接收第三处理信号，输出延迟后的第三处理信号，所述第二判断计数模块接收延迟后的第三处理信号和第四处理信号，输出前切检测信号，所述第三逻辑模块接收前切检测信号，输出前切模式判定信号。

15.根据权利要求14所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述第二判断计数模块被配置为连续N个正弦半波周期均检测到，从所述第三处理信号由无效变为有效的时刻起，到所述第四处理信号由无效变为有效的时刻为止的时间小于所述延迟电路的延迟时间，则所述前切检测信号有效，N大于等于1。

16.根据权利要求1或2所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述调光模式检测电路还包括模式锁定模块，所述模式锁定模块输出模式锁定信号，当所述模式锁定信号有效时，检测到的调光模式被锁定，之后无需继续进行调光模式检测。

17.根据权利要求16所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述前切检测电路根据所述前切检测信号和所述模式锁定信号生成前切模式判定信号，所述前切模式判定信号表征系统工作在前切调光模式与否。

18.根据权利要求16所述的调光模式检测电路，其特征在于：所述后切检测电路根据后切检测信号、所述前切检测信号和所述模式锁定信号生成后切模式判定信号，所述后切模式判定信号用于表征系统工作在后切调光模式与否。

19.一种调光模式检测方法，用于LED照明系统，其特征在于，包括：

生成前切检测信号，并根据所述前切检测信号判断系统是否工作在前切调光模式；

根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度和所述前切检测信号判断系统是否工作在后切调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压；

其中，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分；所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

20.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：当系统未工作在前切调光模式，且未工作在后切调光模式，则系统工作在无调光模式。

21.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：当前切检测信号有效时，系统工作在前切调光模式。

22.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：当连续N个正弦半波周期均检测到，第一区间的时间长度大于第一参考时间且所述第一电压没有快速上升沿时，系统工作在后切调光模式，N大于等于1。

23.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：根据第一区间的时间长度生成后切检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度大于第一参考时间时，所述后切检测信号有效，N大于等于1。

24.根据权利要求23所述的调光模式检测方法，其特征在于：当后切检测信号有效且前切检测信号无效时，系统工作在后切调光模式。

25.根据权利要求23所述的调光模式检测方法，其特征在于：当连续N个正弦半波周期均检测到前切检测信号无效且后切检测信号无效时，所述系统工作在无调光模式，N大于等于1。

26.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：在当前正弦半波周期中，所述第一电压下降到第一参考电压的时刻为所述第一区间的起点；在下一个正弦半波周期中，所述第一电压上升到第二参考电压的时刻为所述第一区间的终点，所述第一参考电压小于所述第二参考电压。

27.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：当连续N个正弦半波周期均检测到，第一电压大于第三参考电压后，快速上升至第四参考电压时，则所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

28.根据权利要求19所述的调光模式检测方法，其特征在于：第一电压从第三参考电压上升到第四参考电压的时间为第二时间，当连续N个正弦半波周期均检测到所述第二时间小于第二参考时间，所述前切检测信号有效，系统工作在前切调光模式，N大于等于1。

29.一种LED照明系统，其特征在于，包括：

整流桥，用于将交流输入电压进行整流后输出给LED负载供电；

LED驱动电路，用于向LED负载提供电流；

权利要求1-18任意一项所述的调光模式检测电路，用于检测LED照明系统的调光模式；

泄放电路，用于根据所述调光模式控制泄放电路的工作状态。

30.一种无调光模式检测电路，用于LED照明系统，其特征在于：所述无调光模式检测电路被配置为根据相邻的两个正弦半波周期内，第一电压在预设电压范围内的第一区间的时间长度判断系统是否工作在无调光模式，所述第一电压表征整流桥的输出电压；

其中，所述第一区间的起点在当前正弦半波周期第一电压的下降部分，所述第一区间的终点在下一个正弦半波周期第一电压的上升部分；所述第一电压在第一区间的起点的电压值小于所述第一电压在第一区间终点的电压值。

31.根据权利要求30所述的无调光模式检测电路，其特征在于：所述无调光模式检测电路生成第一检测信号，当连续N个正弦半波周期均检测到第一区间的时间长度不大于第一参考时间时，所述第一检测信号有效，系统工作在无调光模式，N大于等于1。

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