一种LED智能照明系统的制作方法

一种led智能照明系统
技术领域
1.本实用新型涉及智能系统技术领域，尤其涉及一种led智能照明系统。


背景技术：

2.随着科技与生活水平的不断提高，越来越多的自动化，智能化的产品进入到人民的生活，智能家居正逐步取代传统家居，成为一种行业发展潮流。智能led照明家居系统作为智能家居系统的一个子系统，也是往后发展不可或缺的一个系统。
3.为了解决照明对不同场合，不同生活区域的应用，不同颜色变换，不同亮度的调整，以及根据不同客户需求，在主体电源不变的情况下快速更换不同功能的智能模块和输出方式。目前大多数智能照明控制器都是采用单个模块控制，要做到多种控制模式和输出就要有多种主体电源，对于这种方法效率低，高成本，局限性大，耗费资源多，不方便，不科学。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种led智能照明系统。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
8.一种led智能照明系统，所述系统包括：电压整流电路、启动电路、功率变换电路、智能控制模块、输出模块；
9.所述电压整流电路，用于对输入的交流电进行电压整流，形成脉动直流电压，且电压整流后的电流输入所述启动电路；
10.所述启动电路，用于将电压整流后的电流形成脉冲宽度，且具有脉冲宽度的电流输入所述功率变换电路和所述智能控制模块；
11.所述功率变换模块，用于根据脉冲控制信号将具有脉冲宽度的电流形成高频交流电，且所述高频交流电输入所述输出模块和所述智能控制模块；
12.所述智能控制模块，用于获取控制模式，并根据具有脉冲宽度的电流和高频交流电确定与所述控制模式相匹配的脉冲控制信号，且所述脉冲控制信号输入所述功率变换模块；所述控制模式为如下的一种：蓝牙控制模式，wifi控制模式，2.4g遥控控制模式、蓝牙+wifi控制模式，蓝牙+2.4g遥控控制模式，wifi+2.4g遥控控制模式；
13.所述输出模块，用于对所述高频交流电进行输出。
14.可选地，所述电压整流电路包括：依次串联的emi滤波电路、整流电路和emc滤波电路。
15.可选地，所述输出模块包括：整流滤波两路输出电路和/或rgb三路输出电路；
16.所述整流滤波两路输出电路，用于通过对所述高频交流电的电压和/ 或电流波形进行整流，控制led照明系统的功率；
17.所述rgb三路输出电路，用于控制led照明系统的色温。
18.可选地，所述智能控制模块包括：功率检测电路、保护电路、信号调整子模块、智能控制转换子模块；
19.所述功率检测电路的输入为所述启动电路输出的具有脉冲宽度的电流；
20.所述功率检测电路的输出为所述信号调整子模块的输入；
21.所述保护电路的输入为所述功率变换模块输出的高频交流电；
22.所述保护电路的输出为所述信号调整子模块的输入；
23.所述智能控制转换子模块，用于获取控制模式；
24.所述信号调整子模块根据功率检测电路的输出以及保护电路的输出确定与所述控制模式相匹配的脉冲控制信号。
25.可选地，所述信号调整子模块，用于对比功率检测电路的输出和保护电路的输出，得到二者的电压差值，基于所述控制模式对所述电压差值进行信号放大，得到脉冲控制信号。
26.可选地，所述信号调整子模块包括：依次串联的信号调整电路、a/d 转换电路、控制单元、脉冲宽度调制输出和功率驱动电路；
27.所述信号调整电路的输入为功率检测电路的输出以及保护电路的输出；
28.所述控制单元用于根据功率检测电路的输出以及保护电路的输出确定与所述控制模式相匹配的脉冲控制信号，且所述脉冲控制信号通过所述脉冲宽度调制输出和功率驱动电路输出至所述功率变换电路。
29.可选地，所述智能控制模块还包括3.3伏的电源电压vcc电路；
30.vcc电路用于为所述智能控制转换子模块供电；
31.所述vcc电路的输入为所述a/d转换电路的输出；
32.所述vcc电路的输出为智能控制转换子模块。
33.可选地，所述a/d转换电路为至少一个。
34.可选地，所述智能控制转换子模块包括智能控制转换单元和如下的一种或多种：蓝牙控制单元，wifi控制单元，2.4g遥控控制单元，蓝牙 +wifi控制单元，蓝牙+2.4g遥控控制单元，wifi+2.4g遥控控制单元；
35.其中，所述智能控制转换单元分别与如下的一种或多种连接：蓝牙控制单元，wifi控制单元，2.4g遥控控制单元，蓝牙+wifi控制单元，蓝牙+2.4g遥控控制单元，wifi+2.4g遥控控制单元；
36.所述蓝牙控制单元用于获取蓝牙控制模式；
37.所述wifi控制单元用于获取wifi控制模式；
38.所述2.4g遥控控制单元用于获取2.4g遥控控制模式；
39.所述蓝牙+wifi控制单元用于获取蓝牙+wifi控制模式；
40.所述蓝牙+2.4g遥控控制单元用于获取蓝牙+2.4g遥控控制模式；
41.所述wifi+2.4g遥控控制单元用于获取wifi+2.4g遥控控制模式。
42.可选地，所述脉冲控制信号用于控制具有脉冲宽度的电流的频率和占空比。
43.(三)有益效果
44.提供一种led智能照明系统，系统包括：电压整流电路、启动电路、功率变换电路、
智能控制模块、输出模块。电压整流电路用于对输入的交流电进行电压整流，形成脉动直流电压，且电压整流后的电流输入启动电路；启动电路用于形成电压整流后的电流的脉冲宽度，且具有脉冲宽度的电流输入功率变换电路和智能控制模块；功率变换模块用于根据脉冲控制信号将具有脉冲宽度的电流形成高频交流电，且高频交流电输入输出模块和智能控制模块；智能控制模块用于获取控制模式，并根据具有脉冲宽度的电流和高频交流电确定与控制模式相匹配的脉冲控制信号，且脉冲控制信号输入功率变换模块；输出模块用于输出高频交流电，实现主体电源不变的多种模式控制，满足不同生活区域，不同场合的各种照明效果。
附图说明
45.图1为本实用新型一实施例提供的一种led智能照明系统的结构示意图；
46.图2为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
47.图3为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
48.图4为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
49.图5为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
50.图6为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
51.图7为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
52.图8为本实用新型一实施例提供的另一种led智能照明系统的结构示意图；
53.图9为本实用新型一实施例提供的一种led智能照明系统的电路示意图。
具体实施方式
54.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
55.为了解决照明对不同场合，不同生活区域的应用，不同颜色变换，不同亮度的调整，以及根据不同客户需求，在主体电源不变的情况下快速更换不同功能的智能模块和输出方式。目前大多数智能照明控制器都是采用单个模块控制，要做到多种控制模式和输出就要有多种主体电源，对于这种方法效率低，高成本，局限性大，耗费资源多，不方便，不科学。
56.而本实用新型提供一种led智能照明系统，系统包括：电压整流电路、启动电路、功率变换电路、智能控制模块、输出模块。电压整流电路用于对输入的交流电进行电压整流，形成脉动直流电压，且电压整流后的电流输入启动电路；启动电路用于形成电压整流后的电流的脉冲宽度，且具有脉冲宽度的电流输入功率变换电路和智能控制模块；功率变换模块用于根据脉冲控制信号将具有脉冲宽度的电流形成高频交流电，且高频交流电输入输出模块和智能控制模块；智能控制模块用于获取控制模式，并根据具有脉冲宽度的电流和高频交流电确定与控制模式相匹配的脉冲控制信号，且脉冲控制信号输入功率变换模块；输出模块用于输出高频交流电，实现主体电源不变的多种模式控制，满足不同生活区域，不同场合的各种照明效果。
57.具体的，可以通过图1所示的结构进行实现。
58.本实施例提供的led智能照明系统包括：电压整流电路、启动电路、功率变换电路、
智能控制模块、输出模块。
59.其中，
60.1、电压整流电路
61.电压整流电路，用于对输入的交流电进行电压整流，形成脉动直流电压，且电压整流后的电流输入启动电路。
62.电压整流电路包括：依次串联的emi滤波电路、整流电路和emc 滤波电路。
63.图2示出了一种包括电压整流电路结构的led智能照明系统结构图，其中，输入为交流电(ac，alternating current)。
64.2、启动电路
65.启动电路，用于将电压整流后的电流形成脉冲宽度，且具有脉冲宽度的电流输入功率变换电路和智能控制模块。
66.3、功率变换电路
67.功率变换模块，用于根据脉冲控制信号将具有脉冲宽度的电流形成高频交流电，且高频交流电输入输出模块和智能控制模块。
68.其中，脉冲控制信号由智能控制模块输出，该脉冲控制信号用于控制具有脉冲宽度的电流的频率和占空比。
69.4、输出模块
70.输出模块，用于对高频交流电进行输出。
71.输出电流可以为直流电也可以为交流电。
72.具体的，输出模块包括：整流滤波两路输出电路和/或rgb(红绿蓝) 三路输出电路。
73.整流滤波两路输出电路，用于通过对高频交流电的电压和/或电流波形进行整流，控制led照明系统的功率。
74.rgb三路输出电路，用于控制led照明系统的色温。
75.图3示出了一种包括电压整流电路、输出模块结构的led智能照明系统结构图，其中，输出电流为直流电(dc，direct current)。
76.5、智能控制模块
77.智能控制模块，用于获取控制模式，并根据具有脉冲宽度的电流和高频交流电确定与控制模式相匹配的脉冲控制信号，且脉冲控制信号输入功率变换模块。
78.控制模式为如下的一种：蓝牙控制模式，wifi控制模式，2.4g遥控控制模式、蓝牙+wifi控制模式，蓝牙+2.4g遥控控制模式，wifi+2.4g 遥控控制模式。
79.具体的，智能控制模块包括：功率检测电路、保护电路、信号调整子模块、智能控制转换子模块。
80.功率检测电路的输入为启动电路输出的具有脉冲宽度的电流。
81.功率检测电路的输出为信号调整子模块的输入。
82.保护电路的输入为功率变换模块输出的高频交流电。
83.保护电路的输出为信号调整子模块的输入。
84.智能控制转换子模块，用于获取控制模式。
85.信号调整子模块根据功率检测电路的输出以及保护电路的输出确定与控制模式
相匹配的脉冲控制信号。
86.例如，信号调整子模块，用于对比功率检测电路的输出和保护电路的输出，得到二者的电压差值，基于控制模式对电压差值进行信号放大，得到脉冲控制信号。
87.图4示出了一种包括电压整流电路、输出模块、智能控制模块结构的led智能照明系统结构图。
88.另外，在具体实现时，信号调整子模块还可以包括：依次串联的信号调整电路、a/d转换电路、控制单元、脉冲宽度调制(pwm)输出和功率驱动电路。
89.信号调整电路的输入为功率检测电路的输出以及保护电路的输出。
90.控制单元用于根据功率检测电路的输出以及保护电路的输出确定与控制模式相匹配的脉冲控制信号，且脉冲控制信号通过脉冲宽度调制输出和功率驱动电路输出至功率变换电路。
91.图5示出了第二种包括电压整流电路、输出模块、智能控制模块结构的led智能照明系统结构图。
92.此外，智能控制模块还可以包括3.3伏(v)的电源电压(vcc)电路。
93.该vcc电路用于为智能控制转换子模块供电。
94.vcc电路的输入为a/d转换电路的输出。
95.vcc电路的输出为智能控制转换子模块。
96.图6示出了一种包括电压整流电路、输出模块、智能控制模块结构以及3.3v vcc电路的led智能照明系统结构图。
97.此外，在实践中，a/d转换电路为至少一个。
98.图7示出了包括两个a/d转换电路的led智能照明系统结构图。
99.此外，智能控制转换子模块包括智能控制转换单元和如下的一种或多种：蓝牙控制单元，wifi控制单元，2.4g遥控控制单元，蓝牙+wifi 控制单元，蓝牙+2.4g遥控控制单元，wifi+2.4g遥控控制单元。
100.其中，智能控制转换单元分别与如下的一种或多种连接：蓝牙控制单元，wifi控制单元，2.4g遥控控制单元，蓝牙+wifi控制单元，蓝牙+2.4g遥控控制单元，wifi+2.4g遥控控制单元。
101.蓝牙控制单元用于获取蓝牙控制模式。
102.wifi控制单元用于获取wifi控制模式。
103.2.4g遥控控制单元用于获取2.4g遥控控制模式。
104.蓝牙+wifi控制单元用于获取蓝牙+wifi控制模式。
105.蓝牙+2.4g遥控控制单元用于获取蓝牙+2.4g遥控控制模式。
106.wifi+2.4g遥控控制单元用于获取wifi+2.4g遥控控制模式。
107.图8示出了包括电压整流电路、输出模块、智能控制模块、智能控制转换子模块、结构以及3.3v vcc电路的led智能照明系统结构图。
108.其中，2.4g遥控控制单元采用2.4g高频无线微触按键遥控器控制，无线电发射频率：2400
‑
2483.5mhz(2.4g)，进而基于该控制获取2.4g遥控控制模式。
109.wifi控制单元通过wifi信号将智能手机与灯具建立连接用手机进行控制，进而基于该控制获取wifi控制模式。
110.蓝牙控制单元通过bluetooth信号将智能手机与灯具建立连接用手机进行控制，进而基于该控制获取蓝牙控制模式。
111.wifi+2.4g遥控控制单元既可以用2.4g遥控器控制也可以用手机通过wifi信号进行控制，进而基于该控制获取wifi+2.4g控制模式。
112.蓝牙+2.4g遥控控制单元既可以用2.4g遥控器控制也可以用手机通过bluetooth信号进行控制，进而基于该控制获取蓝牙+2.4g控制模式。
113.蓝牙+wifi控制单元既可以用手机通过wifi信号进行控制也可以用手机通过bluetooth信号进行控制，进而基于该控制获取蓝牙+wifi控制模式。
114.所有控制方式都可以控制灯体进行开关灯，通过整流滤波两路输出电路无极调光(改变灯功率)，通过rgb三路输出电路变换灯体色温(改变灯颜色)，本系统可以根据使用环境不同给客户有更多的选择，选择最适合的控制方式，且具有功耗低，传输距离远，空中通讯速率高，抗干扰性更强，稳定性更高，led智能照明系统的灯体响应一致性更好等等特点。满足了不同生活区域，不同场合的各种照明效果。
115.本实施例提供的led智能照明系统涉及多种控制方式，可以很方便的更换多种智能控制方式，包括2.4ghz信号控制、wifi信号控制、蓝牙信号控制、蓝牙+wifi双模信号控制、wifi+2.4ghz双模信号控制、蓝牙+2.4ghz双模信号控制六种方式。led驱动器输出有cct(白光+ 黄光)两路输出和cct+rgb(白光+黄光+红光+绿光+蓝光)五路输出两种方式，根据客户要求，可以很方便的更换控制方式和输出方式。
116.本实施例提供的led智能照明系统可以较佳的满足不同生活区域，不同场合的各种照明效果，对生活品质的提高，以及根据不同客户需求，在主体电源不变的情况下快速更换不同功能的智能模块(有6种可选) 和输出方式(两种可选)。通过无线遥控器或智能手机实现led智能照明系统的灯体的开关，无极调光(改变灯功率，可以从最大
‑
最小
‑
最大功率变换)，变换灯体色温(改变灯颜色，白黄红绿蓝五种单灯光变换及多种灯光组合)等多功能智能控制，既方便又实用。
117.本实施例提供的led智能照明系统基于方波电压的平均值与其占空比成正比以及电感、电容电路的积分特性而形成的。具体的，由电压整流电路先对输入交流电压整流，从而形成脉动直流电压，再通过启动电路和功率变换电路形成不同脉冲宽度的高频交流电，然后由输出模块对其整流滤波输出需要电压电流波形。如果输出电压波形偏离所需值，便通过智能控制模型进行电流或电压采样电路进行取样反馈，经过与比较电路的电压值进行参数比较，把差值信号放大，从而控制启动电路的脉冲频率f和占空比d，以此来控制输出端的导通状态，输出端便可以得到所需的电压电流值。
118.经过智能控制模块可进行2.4ghz信号控制、wifi信号控制、蓝牙信号控制、蓝牙+wifi双模信号控制、wifi+2.4ghz双模信号控制、蓝牙+2.4ghz双模信号控制六种方式中的一种控制led照明系统得到恒定电流输出与实现调色控制自如：可以随意遥控开关led照明系统中的任何一路灯；可以分区域全开全关与管理led照明系统中的每路灯；可手动或遥控实现led照明系统中灯光的随意调光，还可以实现led照明系统中灯光的远程电话控制开关功能。灯光调节：用于灯光照明控制时能对电灯进行单个独立的开、关、调光等功能控制，也能对多个电灯的组合进行分组控制，方便用不同灯光编排组合形式营造出特定的气氛。
119.解决了不同生活区域，不同场合的各种照明效果的应用，对生活品质的提高以及
可以很方便的根据客户的要求快速更换智能控制模块(六种可选)。低成本，方便更换智能控制模块的智能家居照明系统，实现的遥控距离更远，抗干扰能力更强。实现对led照明系统中灯亮度/色度调节、全开/关、分组开/关等遥控功能。
120.本led照明系统的实现电路图如图9所示，其中vin是220v交流输入经前端滤波和全波整流得到，电压为300v。为反激式电路的输入电压。桥堆过后就是一个π型滤波，vr1与vr2构成一个浪涌保护电路，用来防止平时电网的波动，以及打雷时候的保护。以及电阻r5、r6与电容c4，二极管d3所构成的电压吸收电路，此电路为了吸收t1变压器初级绕组产生的尖峰电压；电容c10为mos管电压吸收电路，为了吸收 q1开关mos管峰值电压，以及开关管所带来的的干扰，我们在输入端增加l1磁环，l2共模电感，l3工字电感，cx1、c1、c2电容，输出加了l4磁环，以及cy1、cy2电容，目的在于使产品过emc/emi及cdn 辐射，用来滤除电网中共模差模信号，同时避免开关电源对电网造成污染，以及考虑到高频脉冲变压器t1磁饱和问题，原边绕组串接防偏电路， l2为共模扼流圈，它是开关电源变频器重要的一部分。当工作电流流过 2个绕向相反的线时，产生2个相互抵消的磁场，如果有共模干扰信号流过线圈时，线圈对共模信号呈现出高阻抗，产生很强的阻尼效果，达到衰减干扰信号的作用。
121.图9所示的电路以sy5018b为核心，主要包括产生移相脉冲波形、实时采样、功率调节、过压保护、过流保护、过功率保护、滤波算法和全桥移相算法等功能。采用sy5018b内置的16路12位高分辨率a/d转换电路实现电压、电流实时采样.每通道的最小转换时间为80ns，a/d 转换电路的输入信号电平范围为0～3v。采样后，通过软件编程调整驱动全桥逆变器开关管的pwm波形移相角，实现稳压，同时当输出电压、电流过高或欠压时，dsp调用相应的子程序处理突发异常事件，起到保护作用。同时通过a/d采样输出电压电流信号进行运算，可精确测量输出功率，并调整事件管理器相关寄存器的值来调节输出电压，再通过icu2(pt4121)、低压mos管q2和ic u3(pt4121)、低压mos管q3 组成的ac
‑
dc转换电路经过整流，滤波将恒压输出转换成脉动直流，并平滑成低纹波无频闪的恒流输出，输出端使用合适的滤波电容c12、c13，假负载r51,可以减小电源输出纹波以及提高电源效率，消除关灯时的回闪。另外从ac
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dc电路通过二极管d10整流后，给到ic u4(sc5910) 电路转换为3.3v直流电压，为智能控制模块提供工作电压，给到pwm 信号去控制各路的调制。控制cct+rgb(白光+黄光+红光+绿光+蓝光) 五路输出，智能控制模块包括2.4g遥控控制单元、wifi控制单元、蓝牙控制单元、蓝牙+wifi控制单元、蓝牙+2.4g遥控控制单元、wifi+2.4g 遥控控制单元可进行六种方式的模式控制，主电源设计一个母插座，另外设计一个带有与主电源板上母针插座脚位对应的公针插座的智能控制模块转换小板，根据客户要求(六种可选)，将对应功能的带有公针插座的控制单元模插到主电源母插座上就可以了，方便快捷，使用智能手机(wifi和蓝牙)以及遥控器(2.4ghz)控制led智能照明系统中的灯具，从而实现智能家居照明系统的作用。
122.本实施例提供的一种led智能照明系统，系统包括：电压整流电路、启动电路、功率变换电路、智能控制模块、输出模块。电压整流电路用于对输入的交流电进行电压整流，形成脉动直流电压，且电压整流后的电流输入启动电路；启动电路用于形成电压整流后的电流的脉冲宽度，且具有脉冲宽度的电流输入功率变换电路和智能控制模块；功率变换模块用于根据脉冲控制信号将具有脉冲宽度的电流形成高频交流电，且高频交流电输入输出模块和智能控制模块；智能控制模块用于获取控制模式，并根据具有脉冲宽度的电流和高频
交流电确定与控制模式相匹配的脉冲控制信号，且脉冲控制信号输入功率变换模块；输出模块用于输出高频交流电，实现主体电源不变的多种模式控制，满足不同生活区域，不同场合的各种照明效果。
123.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
124.本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
125.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
126.此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
127.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
128.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。