LED灯具的电源控制方法、装置及系统与流程

本发明涉及照明设备领域，具体而言，涉及一种LED灯具的电源控制方法、装置及系统。

背景技术：

LED灯具一般需要由一个独立的LED电源进行驱动，其生产成本、安装成本和BOM(Bill of Material，物料清单)成本相对较高。此外，LED电源一般为开关电源，开关电源的数量和LED灯具的数量一致，因此在装配或设置多个LED灯具时，LED电源存在装配繁琐、散热困难、布线复杂、维护不易、成本较高等缺陷，也无法实现对多个LED电源的集中管理。再者，LED电源的平均使用寿命在10000个小时左右，LED灯具的平均使用寿命在30000个小时左右，LED灯具的平均使用寿命3倍于LED电源的平均使用寿命，但是，当LED电源发生故障或使用到期时，一般会将尚能正常使用的LED灯具与无法使用的LED电源同步拆除或替换，从而间接造成LED灯具的使用寿命大幅降低。综上，现有技术中的LED灯具存在电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种LED灯具的电源控制方法、装置及系统，以至少解决现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种LED灯具的电源控制方法，该方法包括：接收LED主机发送的控制信号，其中，上述控制信号由上述LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，上述LED主机通过功率总线分别与上述多个LED灯具连接；根据上述控制信号驱动上述LED灯具变换工作状态。

进一步地，上述控制信号为开关信号，上述根据上述控制信号驱动上述LED灯具切换工作模式包括：根据上述开关信号驱动上述LED灯具在预设时间开启或关闭，其中，上述预设时间由上述LED主机根据上述功率总线上的脉冲信号在不同电平状态下的持续时间所确定。

进一步地，上述控制信号为亮度调节信号，上述根据上述控制信号驱动上述LED灯具切换工作模式包括：根据第一预设信号调节电路对上述亮度调节信号进行处理，得到脉冲宽度调节信号；根据上述脉冲宽度调节信号驱动上述LED灯具变换光亮度。

进一步地，上述控制信号为灯具异常控制信号，上述根据上述控制信号驱动上述LED灯具切换工作模式包括：根据上述灯具异常控制信号驱动上述LED灯具停止工作，其中，上述灯具异常控制信号由上述LED主机根据对每个上述LED灯具在不同光亮度状态下的电量特征值和预设电量特征值进行比较所生成。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种LED灯具的电源控制装置，该装置包括：接收单元，用于接收LED主机发送的控制信号，其中，上述控制信号由上述LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，上述LED主机通过功率总线分别与上述多个LED灯具连接；处理单元，用于根据上述控制信号驱动上述LED灯具变换工作状态。

进一步地，上述控制信号为开关信号，上述处理单元包括：第一处理子单元，用于根据上述开关信号驱动上述LED灯具在预设时间开启或关闭，其中，上述预设时间由上述LED主机根据上述功率总线上的脉冲信号在不同电平状态下的持续时间所确定。

进一步地，上述控制信号为亮度调节信号，上述处理单元包括：第二处理子单元，用于根据第一预设信号调节电路对上述亮度调节信号进行处理，得到脉冲宽度调节信号；第三处理子单元，用于根据上述脉冲宽度调节信号驱动上述LED灯具变换光亮度。

进一步地，上述控制信号为灯具异常控制信号，上述处理单元包括：第三处理子单元，用于根据上述灯具异常控制信号驱动上述LED灯具停止工作，其中，上述灯具异常控制信号由上述LED主机根据对每个上述LED灯具在不同光亮度状态下的电量特征值和预设电量特征值进行比较所生成。

根据本发明实施例的另一方面，又提供了一种LED灯具的电源控制系统，该系统包括：多个LED灯具；LED主机，通过功率总线分别与上述多个LED灯具连接，用于根据上述多个LED灯具的工作状态生成控制信号，其中，上述控制信号用于驱动上述LED灯具变换工作状态。

进一步地，上述系统还包括：LED从机，分别与上述LED主机和上述LED灯具连接，用于接收上述控制信号并根据上述控制信号驱动上述LED灯具变换工作状态。

在本发明实施例中，采用接收LED主机发送的控制信号的方式，其中，该控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，该LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接，达到了根据该控制信号驱动LED灯具变换工作状态的目的，从而实现了提高LED灯具的电源控制效率、实现灯具的集中管理和有效监控、降低灯具的电源控制成本的技术效果，进而解决了现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的LED灯具的电源控制方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的LED主机的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的LED灯具的电源控制装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的LED灯具的电源控制系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的LED从机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种LED灯具的电源控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种可选的LED灯具的电源控制方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，接收LED主机发送的控制信号，其中，控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接；

步骤S102，根据控制信号驱动LED灯具变换工作状态。

在本发明实施例中，采用接收LED主机发送的控制信号的方式，其中，该控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，该LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接，达到了根据该控制信号驱动LED灯具变换工作状态的目的，从而实现了提高LED灯具的电源控制效率、实现灯具的集中管理和有效监控、降低灯具的电源控制成本的技术效果，进而解决了现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

可选地，本申请的技术方案可以实现对多个LED灯具的直流供电、集中供电、控制、调光与检测功能。此外，本申请中的LED主机可以与BA系统对接，实现集控智能控制，适用于家居和楼宇环境。其中，BA系统全称楼宇设备自控系统(Building Automation System-RTU),是以一台微机为中心，由符合工业标准的网络，对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接，通过特定的末端设备，实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统。

可选地，本申请中的LED主机可以采用模块化设计，其主要由交流电电源处理模块、AC to DC电源转换模块、总线通信调制解调模块、对外通信接口与各模块故障检测模块等组成。其中，该交流电电源处理模块包括EMC器件、防雷功能器件、XY电容、EMC滤波电路等。

可选地，图2是根据本发明实施例的一种可选的LED主机的结构示意图，如图2所示，本申请中的LED主机可以由AD/DC电源模块、电源能量计量模块、对外系统调光控制接口、MCU处理器、MOS管驱动模块及P-MOS管和两个串联二极管组成。

可选地，该AC/DC电源模块输入为75V-240V交流，输出为12V-48V直流。可根据负载LED功率、型号的大小选型AC/DC电源模块的功率和输出电压。

可选地，电源能量计量模块可以计量出功率总线输出给LED的总的电量。MCU处理器输出PWM，通过MOS管驱动来控制MOS管的开关。对外系统调光控制接口可以是0/1-10V调光接口，RS485调光接口，串口接口，KNX调光接口，DALI调光接口，从而通过以上各种接口与智能楼宇BA系统对接。

可选地，MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管，或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

可选地，控制信号为开关信号，根据控制信号驱动LED灯具切换工作模式包括：根据开关信号驱动LED灯具在预设时间开启或关闭，其中，预设时间由LED主机根据功率总线上的脉冲信号在不同电平状态下的持续时间所确定。

具体地，当MOS处于关闭状态，直流通过两个串联的二极管给功率总线供电。当MOS管开启式，直流通过MOS给功率总线供电。由于MOS管的管压降小于两个串联的二极管的管压降，在功率总线上调制出Vin-Vmos管的高电平电压。和Vin-Vd低电平电压。MCU输出的PWM波形调制在功率总线高电压Vin-Vmos和低电压Vin-Vd的脉冲信号。MCU通过调整PWM的占空比来改变功率总线上高电压与低电压的变化时间。PWM频率在1K-20K调整。综上，可以通过将PWM占空比的高电平与低电平的开启时间与调整MOS管的开启和关闭时间相对应。

可选地，控制信号为亮度调节信号，根据控制信号驱动LED灯具切换工作模式包括：根据第一预设信号调节电路对亮度调节信号进行处理，得到脉冲宽度调节信号；根据脉冲宽度调节信号驱动LED灯具变换光亮度。

具体地，可以采用信号解调电路将在加载到功率总线上的高低电平的调光信号解调出符合LED调光需要的PWM调光信号，从而变换灯具的光亮度。

可选地，控制信号为灯具异常控制信号，根据控制信号驱动LED灯具切换工作模式包括：根据灯具异常控制信号驱动LED灯具停止工作，其中，灯具异常控制信号由LED主机根据对每个LED灯具在不同光亮度状态下的电量特征值和预设电量特征值进行比较所生成。

具体地，在工程调试时，MCU根据计量出LED灯在各种亮度下的电量特征值。在系统工作状态下，可以根据MCU存储器存储的电量与LED亮度的特征值数据来判断功率总线上的灯具是否发生异常。

在本发明实施例中，采用接收LED主机发送的控制信号的方式，其中，该控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，该LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接，达到了根据该控制信号驱动LED灯具变换工作状态的目的，从而实现了提高LED灯具的电源控制效率、实现灯具的集中管理和有效监控、降低灯具的电源控制成本的技术效果，进而解决了现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

实施例2

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种LED灯具的电源控制装置，如图3所示，该装置包括：接收单元301和处理单元303。

其中，接收单元301，用于接收LED主机发送的控制信号，其中，控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接；处理单元303，用于根据控制信号驱动LED灯具变换工作状态。

可选地，控制信号为开关信号，处理单元303包括：第一处理子单元，用于根据开关信号驱动LED灯具在预设时间开启或关闭，其中，预设时间由LED主机根据功率总线上的脉冲信号在不同电平状态下的持续时间所确定。

可选地，控制信号为亮度调节信号，处理单元303包括：第二处理子单元，用于根据第一预设信号调节电路对亮度调节信号进行处理，得到脉冲宽度调节信号；第三处理子单元，用于根据脉冲宽度调节信号驱动LED灯具变换光亮度。

可选地，控制信号为灯具异常控制信号，处理单元303包括：第三处理子单元，用于根据灯具异常控制信号驱动LED灯具停止工作，其中，灯具异常控制信号由LED主机根据对每个LED灯具在不同光亮度状态下的电量特征值和预设电量特征值进行比较所生成。

在本发明实施例中，采用接收LED主机发送的控制信号的方式，其中，该控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，该LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接，达到了根据该控制信号驱动LED灯具变换工作状态的目的，从而实现了提高LED灯具的电源控制效率、实现灯具的集中管理和有效监控、降低灯具的电源控制成本的技术效果，进而解决了现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

实施例3

根据本发明实施例的另一个方面，又提供了一种LED灯具的电源控制系统，如图4所示，该系统包括：

多个LED灯具；LED主机，通过功率总线分别与多个LED灯具连接，用于根据多个LED灯具的工作状态生成控制信号，其中，控制信号用于驱动LED灯具变换工作状态。

可选地，该功率总线的线缆数目可以为两根，该电源控制系统可以由LED主机引出两跟线缆，并由若干LED灯具(或LED灯具的辅助装置，例如本申请下述实施例中提及的LED从机)挂接在线缆上组成。

可选地，图5是根据本发明实施例的一种可选的LED从机的结构示意图，如图5所示，该系统还包括：LED从机，分别与LED主机和LED灯具连接，用于接收控制信号并根据控制信号驱动LED灯具变换工作状态。

可选地，如图5所示，该LED从机可以包括信号解调电路和LED驱动电路。其中，该信号解调电路由R1-R6、D1、U1、C1组成，具体地，R1＝R2＝R3＝R4＝100K欧姆，R1，R2和R3，R4分别串联分压将信号输入至U1比较器的+，-端口，功率总线电压通过D1，C1电容滤波，U1–输入端为比较电压。功率总线电压经过R1、R2分压电压在U1-短电压之间变化，通过比较器U1输出端解调出PWM波形。R5、R6为箝位电阻，PWM在一定电压范围变化。

可选地，如图5所示，该LED驱动电路可以由C1、Rs、D2、L、U2组成，其中，该DIM引脚是驱动电路PWM调光输入引脚。LED灯具的灯珠可以串联接入该LED驱动电路。

可选地，多个LED从机可以与LED主机进行通信，此外，LED从机中的LED驱动电路减少了EMC、AC to DC等元器件，降低了整体成本。

在本发明实施例中，采用接收LED主机发送的控制信号的方式，其中，该控制信号由LED主机根据多个LED灯具的工作状态而生成，该LED主机通过功率总线分别与多个LED灯具连接，达到了根据该控制信号驱动LED灯具变换工作状态的目的，从而实现了提高LED灯具的电源控制效率、实现灯具的集中管理和有效监控、降低灯具的电源控制成本的技术效果，进而解决了现有技术中的LED灯具存在的电源控制效率较低且成本较高的技术问题。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。