专利名称：直流高压供电led路灯调光系统及其信号传输接收方法
技术领域：
本发明涉及LED照明，具体涉及一种直流高压供电LED路灯调光系统及其信号传输接收方法。
背景技术：
与传统路灯相比，LED路灯具有使用寿命长、节能等优点。以往的LED路灯都采用交流(AC)供电，每盏LED路灯都需要至少一个用于将AC转换为直流(DC)的开关电源，才能让LED路灯正常工作。但由于这种电源本身寿命短，经常性损坏，这就给LED路灯带来了维护上的难题，简介影响了 LED路灯的使用寿命。直流高压供电，也就是采用集中供电的形式，直接给LED路灯输送250V高压直流电，而LED路灯上就无需配备单独的开关电源。目前为止，还没有出现专门针对这种直流高压供电LED路灯的控制方式。在需要对这种LED路灯进行控制时，只能采用以往针对交流供电LED路灯的办法，在路灯供电系统之外增加控制系统来实现，这就需要在每盏LED路灯上安装一个信号接收装置，以及一个集中控制这些信号接收和执行装置的设备。这类方式造成了人力和材料成本的增加，同时在以后的维护中，也需要为这些装置投入维护力量。另外，中国发明“LED路灯控制器”，申请号200910105774. X，公开一种采用通用分组无线服务(GPRS)和紫蜂(ZigBee)无线通讯传输数据的控制方式的LED路灯控制器，实现 LED路灯远程控制，它也是独立控制系统和网络的一种。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，提供一种直流高压供电LED路灯调光系统及其信号传输接收方法，无须专门装置和线路实现远程控制。本发明的第一个技术问题这样解决提供一种直流高压供电LED路灯调光系统， 包括
中央直流电源机柜，通过电线与LED路灯电连接，包括依次电连接的主控芯片、数模转换模块和电源模块，用于以第一高压或第二高压向LED路灯供电，或者在设定数据时间长度内以第一周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“1”，或者在设定数据时间长度内以第二周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据 “0”；
LED路灯，包括依次电连接的电压转换模块、电压采样模块、单片机和PWM调光器，用于根据接收的所述传输数据控制自身发光。本发明的另一个技术问题这样解决提供一种直流高压供电LED路灯调光系统信号传输接收方法，包括以下步骤
中央直流电源机柜通过电线以第一高压或第二高压向LED路灯供电； 中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第一周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“ 1” ；中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第二周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“0”。本发明的一个优选实施例中，还包括每个传输数据之间，中央直流电源机柜在设定保护时间长度内通过电线以第一高压或第二高压向LED路灯供电；每个字节可对应一个具体指令，字节之间有距离，每个数据之间也有距离(保护时间长度)。本发明的一个优选实施例中，所述电线的连接结构包括但不限制于是总线或星型网。本发明的一个优选实施例中，还包括中央直流电源机柜的处理器通过中央直流电源机柜的数摸转换模块控制中央直流电源机柜的电源模块以第一高压或第二高压输出。本发明的一个优选实施例中，还包括中央直流电源机柜的处理器通过外部指令接收接口或外部指令接收装置获取LED路灯控制指令。本发明的一个优选实施例中，还包括中央直流电源机柜的处理器根据内部存储运行的控制程序调用对应LED路灯控制指令。本发明的一个优选实施例中，还包括所述LED路灯通过内置频率检测和定时单元接收获取所述传输数据。本发明的一个优选实施例中，还包括所述LED路灯通过内置电压检测采样单元和单片机接收、处理和获取所述传输数据。本发明的一个优选实施例中，包括以下步骤
中央直流电源机柜的处理器获取或调用LED路灯控制指令；
中央直流电源机柜的处理器通过中央直流电源机柜的数摸转换模块控制中央直流电源机柜的电源模块以第一高压或第二高压输出；
中央直流电源机柜通过电线以第一高压向LED路灯供电；
中央直流电源机柜通过电线以第二高压和第一持续时长向LED路灯供电和传输数据
“1”；
中央直流电源机柜通过电线以第二高压和第二持续时长向LED路灯供电和传输数据
“0”；
所述LED路灯通过内置的电压检测和计时单元或内置的电压检测采样单元和单片机接收获取对应的所述传输数据。本发明的直流高压供电LED路灯调光系统及其信号传输接收方法，采用电压和频率变化远程传输控制信号，与现有技术相比较，具有供电和控制合一的特点，大大节省LED 照明系统新建和维护成本，进一步还提高了整体寿命和可靠性。
下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。图1是本发明具体实施例的LED路灯调光系统结构示意图； 图2是图1中LED路灯的电结构示意图3是图1所示LED路灯系统对应的控制流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明具体实施例的直流高压供电LED路灯调光系统包括中央直流电源机柜、多个直流供电LED路灯，以及连接中央直流电源机柜与直流供电LED路灯的电线，其中
1、中央直流电源机柜包括控制器、至少一个电源模块；控制器包括指令接收装置、 主控芯片(MCU)、数模转换(DAC)模块。其工作原理是
外部指令接收装置用于接收外部调光指令，并将该指令发送给MCU ；MCU分析处理调光指令，并将调光指令发送给DAC模块，DAC模块将调光指令信息转换成模拟信号发送至各个电源模块，电源模块会根据从DAC模块处接收来的模拟信号，使自身的输出以预定频率变化的电压(附带有模拟信号)，通过电线将附带有模拟信号的电压输送至各个直流供电LED 路灯；
2、本发明具体实施例的直流供电LED路灯，结构如图2所示，包括LED光源模块、电压转换电路、ADC模块，单片机、PWM调光模块、恒流电路；
直流供电LED路灯功能电压转换电路将电线中传输来的高压模拟信号转换成低压模拟信号，传送给ADC模块，ADC模块从电压中采样提取出模拟信号，并将此信号转换成数字信号，发送给单片机，单片机对此数字信号进行分析后，得出指令发送给PWM调光器，PWM调光器则会通过恒流电路控制LED光源模块，改变LED路灯输出亮度；
3、电线直接采用现有的三相交流电线即可，方便路灯工程改造。如图3所示，本发明具体实施例的LED路灯系统控制信号传输接收方法，具体流程包括以下步骤
301)上电开始；
302)中央直流电源机柜的MCU控制电源模块以DC250V输出；
303)判断是否收到指令接收装置通过串口转发给MCU的外部调光命令？是进入下一步，否则返回步骤302)；
304)MCU对调光命令编码，按照DAC模块的接收格式将数据发送给DAC模块处理，输出 4. 4V或5V控制电源模块；
305)电源模块在接收到上述DAC模块输出的信号时，会同时改变自身的输出电压，并且电源模块的输出电压与DAC模块的输出电压成正比例关系。DAC模块输出的5V电压对应电源模块的输出电压为250V，DAC模块输出的4. 4V电压对应电源模块的输出电压为220V， 电压通过电线传输给LED路灯；
306)LED路灯的电压转换电路首先将从电源模块接收到的DC220V-DC250V高压信号转换成2. 7V-3. 3V低压信号，然后交给ADC模块处理，ADC模块采用定时采样的方式，采样周期为T，把采集到的模拟信号转换成数字信号交给单片机处理，单片机在按照约定规律解析处理完将调光信号发送给PWM调光模块；
307)恒流模块根据PWM调光模块输出控制信号驱动LED光源。
权利要求
1. 一种直流高压供电LED路灯调光系统，其特征在于，包括中央直流电源机柜，通过电线与LED路灯电连接，包括依次电连接的主控芯片、数模转换模块和电源模块，用于以第一高压或第二高压向LED路灯供电，或者在设定数据时间长度内以第一周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“1”，或者在设定数据时间长度内以第二周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据 “0”；LED路灯，包括依次电连接的电压转换模块、电压采样模块、单片机和PWM调光器，用于根据接收的所述传输数据控制自身发光。
2.. 一种直流高压供电LED路灯调光系统信号传输接收方法，其特征在于，包括以下步骤中央直流电源机柜通过电线以第一高压或第二高压向LED路灯供电； 中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第一周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“ 1” ；中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第二周期反复切换第一高压和第二高压向LED路灯供电和传输数据“0”。
3..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括每个传输数据之间，中央直流电源机柜在设定保护时间长度内通过电线以第一高压或第二高压向LED路灯 {共 ο
4..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，所述电线的连接结构是总线或星型网。
5..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括中央直流电源机柜的处理器通过中央直流电源机柜的数摸转换模块控制中央直流电源机柜的电源模块以第一高压或第二高压输出。
6..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括中央直流电源机柜的处理器通过外部指令接收接口或外部指令接收装置获取LED路灯控制指令。
7..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括中央直流电源机柜的处理器根据内部存储运行的控制程序调用对应LED路灯控制指令。
8..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括所述LED路灯通过内置频率检测和定时单元接收获取所述传输数据。
9..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，还包括所述LED路灯通过内置电压检测采样单元和单片机接收、处理和获取所述传输数据。
10..根据权利要求1所述的信号传输接收方法，其特征在于，包括以下步骤 中央直流电源机柜的处理器获取或调用LED路灯控制指令；中央直流电源机柜的处理器通过中央直流电源机柜的数摸转换模块控制中央直流电源机柜的电源模块以第一高压或第二高压输出；中央直流电源机柜通过电线以第一高压向LED路灯供电；中央直流电源机柜通过电线以第二高压和第一持续时长向LED路灯供电和传输数据“1”；中央直流电源机柜通过电线以第二高压和第二持续时长向LED路灯供电和传输数据“0”；所述LED路灯通过内置的电压检测和计时单元或内置的电压检测采样单元和单片机接收获取对应的所述传输数据。
全文摘要
本发明涉及一种直流高压供电LED路灯调光系统及其信号传输方法，其中调光系统包括中央直流电源机柜及其电线连接的LED路灯，方法包括中央直流电源机柜通过电线以第一高压或第二高压供电；中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第一周期反复切换第一高压和第二高压供电并传输数据“1”；中央直流电源机柜通过电线在设定数据时间长度内以第二周期反复切换第一高压和第二高压供电并传输数据“0”。本发明调光系统及其信号传输方法，相较现有技术，具有供电和控制合一的特点，大大节省LED照明系统新建和维护成本，进一步还提高了整体寿命和可靠性。
文档编号H05B37/02GK102427639SQ20111027712
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者张雅萍 申请人:东莞勤上光电股份有限公司