本实用新型涉及灯光调节技术领域，尤其是涉及一种LED灯控制装置和系统。
背景技术：
电子调光灯一般由电源滤波器，整流桥，变压器，取电模块和LED驱动电路组成，通过调节LED驱动电路中的可控硅的导通角来调节灯泡两端的电压，从而实现对灯光亮度的调节；智能调光灯内部加了微处理器，微处理器输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)波到LED驱动电路进行调光。
上述两种灯光调节装置均是在LED驱动电路中由金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)或者可控硅来充当调光器件，当系统电压稳定时，调光器件一直工作在饱和状态下，一些不必要的场合也是工作在饱和状态下，如低亮度和暗淡颜色，随着使用时间的推移，调光器件的寿命减短，整个调光灯的使用寿命也会随之减短。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种LED灯控制装置和系统，以缓解了现有技术中存在的由于调光器件一直工作在饱和状态下导致调光器件的寿命减短，进而导致整个调光灯的使用寿命减短的技术问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种LED灯控制装置，所述装置包括：变压器、第一直流电源模块、单片机、前级功率调整模块和LED驱动模块；
所述变压器的第一输入端接入整流电压；
所述第一直流电源模块的输入端与所述变压器的第一输出端连接，所述第一直流电源模块的输出端与所述LED驱动模块的第一输入端连接，用于为所述LED驱动模块供电；
所述单片机的第一输出端与所述LED驱动模块的控制端连接，用于向所述LED驱动模块发送驱动信息，所述单片机的输出端与所述前级功率调整模块的输入端连接，用于向所述前级功率调整模块发送PWM信号；
所述前级功率调整模块的输出端与所述变压器的第二输入端连接，用于采样所述变压器的电压，根据所述PWM信号及所述变压器的电压控制所述变压器的输出电压。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：射频天线；
所述单片机内包括射频模块，所述射频模块的输入端与所述射频天线的输出端连接。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述装置还包括网关；
所述网关与所述单片机通过无线通信连接，用于将从所述服务器接收的LED灯控制信息以射频通信的方式发送至所述单片机；
所述单片机根据接收到的所述LED灯控制信息生成所述驱动信息和所述PWM信号。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：交流电源模块和全波整流模块；
所述交流电源模块的第一输出端与所述全波整流模块的输入端连接；
所述全波整流模块的输出端与所述变压器的第一输入端连接，用于将所述交流电源模块输出的交流电压全波整流为整流电压，并将所述整流电压接入所述变压器。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：交流信号采集模块；
所述交流信号采集模块的输入端与所述交流电源模块的第二输出端连接，所述交流信号采集模块的输出端与所述单片机的第一输入端连接，用于采集所述交流电源模块的电压信息，并将所述电压信息发送至所述单片机；
所述单片机还用于根据接收到的所述电压信息判断所述交流电源模块的工作状态。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：第二直流电源模块；
所述第二直流电源模块的输入端与所述变压器的第二输出端连接，所述第二直流电源模块的输入端与所述单片机的第二输入端连接，用于为所述单片机供电。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：第一晶振；
所述第一晶振的输出端与所述单片机的第三输入端连接，用于为所述单片机内的射频模块提供时钟频率。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：单片机驱动模块；
所述单片机驱动模块的输出端与所述单片机的第四输入端连接，所述单片机驱动模块包括复位模块和第二晶振；
所述复位模块，用于向所述单片机发送复位信息，以使所述单片机复位；
所述第二晶振，用于为所述单片机提供时钟频率。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述装置还包括：射频遥控器；
所述射频遥控器用于向所述射频天线发送射频信号。
第二方面，本实用新型实施例还提供了一种LED灯控制系统，所述系统包括：如上述第一方面任一项所述的LED灯控制装置、服务器和终端设备；
所述终端设备，用于向所述服务器发动控制指令，以控制所述服务器向所述LED灯控制装置发送对LED灯控制的控制信息的开始时刻、暂停时刻和结束时刻；
所述服务器，用于根据所述控制指令将所述控制信息发送至所述的LED灯控制装置。
本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的LED灯控制装置包括：总电源模块、变压器、第一电源模块、单片机、前级功率调整模块和LED驱动模块；所述变压器的第一输入端接入整流电压；所述第一直流电源模块的输入端与所述变压器的第一输出端连接，所述第一直流电源模块的输出端与所述LED驱动模块的第一输入端连接，用于为所述LED驱动模块供电；所述单片机的第一输出端与所述LED驱动模块的控制端连接，用于向所述LED驱动电路发送驱动信息，所述单片机的输出端与所述前级功率调整模块的输入端连接，用于向所述前级功率调整模块发送PWM信号；所述前级功率调整模块的输出端与所述变压器的第二输入端连接，用于采样所述变压器的频率，根据所述PWM信号及所述变压器的电压控制所述变压器的输出电压。
本实用新型实施例首先通过单片机向前级功率调整模块发送的PWM信号，然后前级功率调整模块对变压器的电压进行采样，最后前级功率调整模块根据所述PWM信号以及所述变压器的电压控制所述变压器的输出电压，进而实现了对变压器的第一输出端电压的控制，使得输入LED驱动模块的电压成为可调控的，当LED灯处于低亮度或暗淡颜色状态时，LED驱动模块中的调光器件不处于饱和状态下，有效避免了由于调光器件一直工作在饱和状态下导致调光器件的寿命减短，提高了整个装置的使用寿命。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制装置的结构框图；
图2为本实用新型实施例提供冷暖模式驱动单元的电路图；
图3为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制装置的前级功率调整模块的电路图；
图4为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图；
图5为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图；
图6为本实用新型实施例提供的交流信号采集模块的电路图；
图7为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图；
图8为本实用新型实施例提供的第一直流电源模块和第二直流电源模块的电路图；
图9为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图；
图10为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制系统的结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
目前，现有的灯光调节装置，当系统电压稳定时，调光器件一直工作在饱和状态下，一些不必要的场合也是工作在饱和状态下，如低亮度和暗淡颜色，随着使用时间的推移，调光器件的寿命减短，整个调光灯的使用寿命也会随之减短，基于此，本实用新型实施例提供的一种LED控制装置和系统，可以使得输入LED驱动模块的电压成为可调控的，当LED灯处于低亮度或暗淡颜色状态时，LED驱动模块中的调光器件不处于饱和状态下，有效避免了由于调光器件一直工作在饱和状态下导致调光器件的寿命减短，提高了整个装置的使用寿命。
为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种LED灯控制装置进行详细说明，图1为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制装置的结构框图，如图1所示，所述装置包括：变压器01、第一直流电源模块02、单片机03、前级功率调整模块04和LED驱动模块05；
变压器01的第一输入端接入整流电压；
第一直流电源模块02的输入端与变压器01的第一输出端连接，第一直流电源模块02的输出端与LED驱动模块05的第一输入端连接，用于为LED驱动模块05供电；
单片机03的第一输出端与LED驱动模块05的控制端连接，用于向LED驱动模块05发送驱动信息，单片机03的输出端与前级功率调整模块04的输入端连接，用于向前级功率调整模块04发送PWM信号；
前级功率调整模块04的输出端与变压器01的第二输入端连接，用于采样变压器01的电压，根据所述PWM信号及变压器01的电压控制变压器01的输出电压。
可选的，所述单片机03为8位单片机03。
具体的，LED驱动模块05包括红灯驱动单元、蓝灯驱动单元、绿灯驱动单元和冷暖模式驱动单元，单片机03通过向红灯驱动单元、蓝灯驱动单元和绿灯驱动单元发送第一PWM驱动信号调节的是各个驱动单元后端对应的红色LED灯、蓝色LED灯和绿色LED灯的亮度；单片机03通过向冷暖模式驱动单元发送第二PWM驱动信号调节冷暖驱动单元后端冷暖的LED灯的亮度。
具体的，所述第一PWM驱动信号的占空比不是100％的变化范围，LED灯最小需求的驱动电压不同，第一PWM驱动信号的占空比范围会对应变化，本装置中LED灯的最高驱动电压为12V，最低驱动电压为8V，用于调节亮度的第一PWM驱动信号的占空比是66.6％-100％的变化范围；所述第二PWM驱动信号的占空比是0％-100％的变化范围。
示例性的，图2为本实用新型实施例提供冷暖模式驱动单元的电路图，如图2所示，该电路包括冷色发光二极管D5、D7和D9、暖色发光二极管D6、D8和D10、功率管Q2和Q3、限流电阻R24和R25、保护电阻R26和R27。
具体的，功率管Q2的栅极通过限流电阻R24与单片机03的I/O口连接，用于接入单片机03发送的冷色灯驱动信号，功率管Q2的源极接地，，功率管Q2的漏极依次与冷色发光二极管D5、D7和D9连接，保护电阻R26的一端与功率管Q2的栅极连接，另一端接地。
具体的，功率管Q3的栅极通过限流电阻R25与单片机03的I/O口连接，用于接入单片机03发送的暖色灯驱动信号，功率管Q3的源极接地，，功率管Q3的漏极依次与暖色发光二极管D6、D8和D10连接，保护电阻R27的一端与功率管Q3的栅极连接，另一端接地。
本实用新型实施例首先通过单片机03向前级功率调整模块04发送的PWM信号，然后前级功率调整模块04对变压器01的电压进行采样，最后前级功率调整模块04根据所述PWM信号以及变压器01的电压控制变压器01的输出电压，进而实现了对变压器01的第一输出端输出电压的控制，使得输入LED驱动模块05的电压成为可调控的，当LED灯处于低亮度或暗淡颜色状态时，通过前级功率调整模块04对变压器01输出电压的控制，使得LED驱动模块05中的调光器件不处于饱和状态下，有效避免了由于调光器件一直工作在饱和状态下导致调光器件的寿命减短，提高了整个装置的使用寿命。
具体的，所述装置还包括：交流电源模块06和全波整流模块07；
交流电源模块06的第一输出端与全波整流模块07的输入端连接；
全波整流模块07的输出端与变压器01的第一输入端连接，用于将交流电源模块06输出的交流电压全波整流为整流电压，并将所述整流电压接入变压器01。
图3为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制装置的前级功率调整模块的电路图，如图3所示，交流电源模块06将220V交流电压输入到全波整流模块07中，全波整流模块07对220V交流电压进行全波整流，输出的整流电压为280V，并接入变压器01的输入端。
具体的，在图2所示的电路图中，电容C3为滤波电容；电阻R3、电容C1和二极管D2组成变压器漏感吸收单元041，用于吸收尖峰电压；电阻R1和电阻R4是钳位电阻，阻值均为2M，分压265V，电容C9和电容C10是充电电容，在上电初期为前级功率调整芯片U2供电；二极管D3、电阻R5、电阻R9、电阻R14和电容C7组成负反馈单元042；电阻R11和电阻R17是保护电阻，电阻R22和电阻R23是采样电阻，电阻R16、电阻R20和电阻R21是限流电阻。
具体的，前级功率调整芯片UI的输入端口CPC接入单片机03发送低速PWM信号，通过输入端口FB接入由负反馈单元042采集的变压器01的电压，通过输出端口GAET输出高速PWM信号，并经过保护电阻R11、MOSFET管Q1和变压器漏感吸收单元041将高速PWM信号输入至变压器01的输入端，从而实现对变压器01输出电压的控制。
在本实用新型的又一实施例中，还提供了另一种LED灯控制装置，图4为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图，如图4所示，在上述实施例的基础上，所述装置还包括：射频天线08、网关09；和射频遥控器14；
单片机03内包括射频模块031，射频模块031的输入端与射频天线08的输出端连接；
射频遥控器14用于向所述射频天线发送射频信号。
网关09与单片机03通过无线通信连接，用于将从服务器接收的LED灯控制信息以射频通信的方式发送至单片机03；
单片机03根据接收到的所述LED灯控制信息生成所述驱动信息和所述PWM信号。
具体的，所述服务器与路由器通过有线通信方式连接，所述路由器与网关09通过无线通信方式连接，首先所述服务器将LED灯控制信息发送至所述路由器，然后所述路由器将接收到的LED灯控制信息发送至网关09。
可选的，网关09为MacBee网关。
本实用新型实施例在网关09和单片机03之间建立无线通信连接，首先网关09将从服务器接收到的LED灯控制信息以射频通信的方式发送至单片机03，然后单片机03根据接收到的所述控制信息生成驱动信号，并将所述驱动信号发送至与单片机03对应的LED驱动模块05，最后LED驱动模块05根据驱动信号控制对应的LED灯，实现了通过无线方式控制LED灯的发光状态。
在本实用新型的又一实施例中，还提供了又一种LED灯控制装置，图5为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图，如图5所示，在上述实施例的基础上，所述装置还包括：交流信号采集模块10；
交流信号采集模块10的输入端与交流电源模块06的第二输出端连接，交流信号采集模块10的输出端与单片机03的第一输入端连接，用于采集交流电源模块06的电压信息，并将所述电压信息发送至单片机03；
单片机03还用于根据接收到的所述电压信息判断交流电源模块06的工作状态。
具体的，图6为本实用新型实施例提供的交流信号采集模块的电路图，如图6所示，交流信号采集模块10包括电感EMI、第一限流电阻R8、第二限流电阻R12、滤波电容C8、光可控硅U6和上拉电阻R13。
具体的，当交流电源模块06输入220V交流电压信号的正波阶段至交流信号采集模块10后，光可控硅U6导通，此时上拉电阻R13下端为低电平，当交流电源模块06输入220V交流电压信号的负波阶段至交流信号采集模块10后，光可控硅U6截止，此时上拉电阻R13下端为高电平，因此，单片机03可以根据检测到的周期为50Hz、占空比为50％的脉冲信号确定交流电源模块06为正常供电状态。
具体的，当交流电源模块06不向LED灯控制装置供电时，光可控硅U6截止，此时上拉电阻R13下端为高电平，因此，单片机03检测到的高电平信号确定交流电源模块06为异常状态。
在本实用新型的又一实施例中，还提供了又一种LED灯控制装置，图7为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图，如图7所示，在上述实施例的基础上，所述装置还包括：第二直流电源模块11；
第二直流电源模块11的输入端与变压器01的第二输出端连接，第二直流电源模块11的输入端与单片机03的第二输入端连接，用于为单片机03供电。
具体的，图8为本实用新型实施例提供的第一直流电源模块和第二直流电源模块的电路图，如图8所示，第一直流电源模块02包括第一半波整流二极管D1、第一滤波电容C2和负载R2，变压器01的第一输出端输出的第一电压经过半波整流二极管D1、滤波电容C2和负载R2之后输出至LED驱动模块05，进而为LED驱动模块05供电；第二直流电源模块11包括第二半波整流二极管D4、第二滤波电容C6、采样电阻R6、限流电阻R7、R10、R15、R18和R19、第一三极管U3、第二三极管U4、稳压芯片U5、高频滤波电容C4和低频滤波电容C5。
在本实用新型的又一实施例中，还提供了又一种LED灯控制装置，图9为本实用新型实施例提供的又一种LED灯控制装置的结构框图，如图9所示，在上述实施例的基础上，所述装置还包括：第一晶振12和单片机驱动模块13；
第一晶振12的输出端与单片机03的第三输入端连接，用于为单片机03内的射频模块031提供时钟频率。
单片机驱动模块13的输出端与单片机03的第四输入端连接，单片机驱动模块13包括复位模块131和第二晶振132；
复位模块131，用于向单片机03发送复位信息，以使所述单片机复位；
第二晶振132，用于为单片机03提供时钟频率。
可选的，第一晶振12为16M晶振，第二晶振132为8M晶振。
本实用新型实施例还提供了一种LED灯控制系统，图10为本实用新型实施例提供的一种LED灯控制系统的结构框图，如图10所示，所述系统包括：如上述实施例任一项所述的LED灯控制装置100、服务器200和终端设备300；
终端设备300，用于向服务器200发动控制指令，以控制服务器200向LED灯控制装置100发送对LED灯控制的控制信息的开始时刻、暂停时刻和结束时刻；
服务器200，用于根据所述控制指令将所述控制信息发送至的LED灯控制装置100。
在本实用新型实施例提供的系统中，用户可以通过终端设备实现对LED灯发光状态的调节。
本实用新型实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述装置实施例相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述装置实施例中相应内容。
附图中的流程图和框图显示了根据本实用新型的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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网络单元上。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，在本实用新型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。
所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。