专利名称：一种单向rs-485控制led驱动电源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种LED驱动电源系统，特别是一种单向RS-485控制LED驱动电源系统。
背景技术：
近些年来，随着半导体发光技术的发展，半导体发光二极管(即LED)的亮度和显色能力得到了很大的提高，已经能够满足路灯等照明的需要，而且LED灯具有全固体、无污染、工作寿命长以及发热量低、超低功耗、节能显著等优点。研究发现利用LED制成的灯具，其亮度可为普通白炽灯的近三倍，而耗能却仅为普通白炽灯的1/10左右，有效工作寿命却是普通白炽灯的100倍以上，所以应用前景非常好。LED被作为照明灯具，不仅仅是因为上述的优点，还因为它方便控制，特别适合于多路LED线路中对不同的LED或LED灯组进行控制或亮度调节。在路灯照明系统中采用LED作为照明灯具，在特定场合无调度调节功能，尤其是在大型隧道照明系统中，不仅需要能够远程调节LED的亮度以及控制LED的开/ 关，而且根据外界环境明暗的变化来调节LED的工作亮度或开/关等工作状态，来达到不同亮度调整和二次节能的需要。
发明内容针对上述提到的现有技术中的LED灯具不能进行亮度调整的缺点，本实用新型提供一种新的单向RS-485控制LED驱动电源系统，解决上述问题。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种单向RS-485控制LED驱动电源系统，其电源系统包括远程控制端、集中器、一个以上的分控制器和一组以上的LED，所述远程控制端通过有线或无线网络与集中器连接，所述的集中器分别与一个以上的分控制器连接，每个分控制器驱动一组LED。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括所述的集中器包括网络信号接收单元、处理和编程单元、调制单元和发送单元，所述的网络信号接收单元用于接收远程控制端发送的控制信号并将控制信号发送给调制单元进行调制，所述的调制单元将控制信号调制成调制信号，并经过发送单元将调制信号发送给控制器，所述的处理和编程单元控制调制单元工作。所述的调制单元包括信号耦合电路、D/A转换电路、带通滤波电路和功率放大电路，信号耦合电路与D/A转换电路连接，D/A转换电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与所述功率放大电路连接，所述控制信号经信号耦合电路耦合后，再经D/A转换电路转换成模拟信号，模拟信号经带通滤波电路过滤后发送给功率放大电路，经功率放大电路放大后发送给发送单元进行发送。所述的分控制器包括调制信号接收单元、解调单元、分析处理单元、电源单元和 LED驱动单元，调制信号接收单元用于获取集中器发出的控制信号，并将控制信号发送给解调单元；解调单元将控制信号进行解调，并将解调后形成的控制信号发送给分析处理单元；分析处理单元对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令，并根据控制命令控制LED驱动单元工作；LED驱动单元获取分析处理单元的控制指令并根据控制指令控制输出到LED灯组的电流大小；电源部分给其他模块供电，同时向 LED驱动单元输入恒定的直流电。所述的分控制器还包括PWM调光控制单元，分析处理单元输出控制信号控制PWM 调光控制单元调整占空比，PWM调光控制单元跟据获取的不同占空比，控制输出大小不同的电流给LED驱动单元。所述的分控制器还包括温度控制单元，所述的温度控制单元实时检测LED灯具温度，并将温度信号传输给分析控制单元，分析控制单元根据LED灯具的温度调节LED灯组电流的大小。所述的集中器通过RS-485总线与分控制器连接。所述的系统中还包括一个以上的放大器，集中器与一个以上的放大器连接，每个放大器与一个以上的分控制器连接。所述的集中器通过RS-485总线与放大器连接，放大器通过RS-485总线与分控制器连接。所述的远程控制端为计算机或手持操作设备或其他可发送控制信号的控制设备。本实用新型的有益效果是本实用新型解决了以往LED灯组不能时时调整亮度的缺陷。本实用新型中利用RS-485兼容性高的特点，与其它市场上主流控制器及通信协议相兼容，控制系统布线简单、控制方式灵活、可靠性高、系统分区控制完全独立、互不干扰，一个分区停止工作不影响其他分区的正常运行。本实用新型通过共用一条双绞屏蔽线路对多组LED灯具实现不同场景控制，实现成本低，且能时时跟踪检测每个LED灯组温度情况，并根据LED灯组温度自动调节其电流大小，使LED灯具寿命更长，可以实现二次节能，响应国家节能减排、绿色环保的号召。下面将结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型系统方框图。 图2为本实用新型集中器部分电路方框图。 图3为本实用新型分控制器部分电路方框图。 图4为本实用新型中的温度控制芯片的引脚功能图。 图5为本实用新型中的温度控制芯片的输出特性曲线图。 图6为本实用新型中的温度控制芯片的基本应用电路图。 图7为本实用新型中的温度控制芯片接容性负载的实施例一应用电路图。 图8为本实用新型中的温度控制芯片接容性负载的实施例二应用电路图。 图9为本实用新型中的温度控制芯片与ADC接口电路图。 图10为本实用新型中的温度控制芯片接反相器实现关闭功能电路图。 图11为本实用新型中的温度控制芯片接两输入与门实现关闭功能电路图。 图12为本实用新型中的温度控制芯片应用电路图。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。请参看附图1、附图2和附图3，本实用新型中的电源系统主要包括远程控制端、集中器、一个以上的分控制器和一组以上的LED，远程控制端通过有线或无线网络与集中器连接，本实施例中，远程控制端为计算机或手持操作设备或其他可发送控制信号的控制设备， 远程控制端首选通过有线网络(即hternet网络)与集中器进行连接，本实施例中，集中器通过RJ-45接口与远程控制端连接，集中器包括网络信号接收单元、处理和编程单元、调制单元和发送单元，网络信号接收单元用于接收远程控制端发送的控制信号并将控制信号发送给调制单元进行调制，调制单元将控制信号调制成调制信号，并经过发送单元将调制信号发送给控制器，处理和编程单元控制调制单元工作。调制单元包括信号耦合电路、D/A转换电路、带通滤波电路和功率放大电路，信号耦合电路与D/A转换电路连接，D/A转换电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与所述功率放大电路连接，控制信号经信号耦合电路耦合后，再经D/A转换电路转换成模拟信号，模拟信号经带通滤波电路过滤后发送给功率放大电路，经功率放大电路放大后发送给发送单元进行发送。集中器分别与一个以上的分控制器连接，每个分控制器驱动一组LED。本实施例中，分控制器包括调制信号接收单元、 解调单元、分析处理单元、电源单元和LED驱动单元，调制信号接收单元用于获取集中器发出的控制信号，并将控制信号发送给解调单元；解调单元将控制信号进行解调，并将解调后形成的控制信号发送给分析处理单元；分析处理单元对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令，并根据控制命令控制LED驱动单元工作； LED驱动单元获取分析处理单元的控制指令并根据控制指令控制输出到LED灯组的电流大小；电源部分给其他模块供电，同时向LED驱动单元输入恒定的直流电。本实施例中，分控制器还包括PWM调光控制单元，分析处理单元输出控制信号控制PWM调光控制单元调整占空比，PWM调光控制单元跟据获取的不同占空比，输出大小不同的电流给LED驱动单元。本实施例中的PWM调光控制单元的核心部件为调光控制芯片U1，调光控制芯片Ul的DIM端口为脉冲宽度调制(PWM)信号提供输入端，可对LED灯组进行调光。为了对调光控制芯片Ul进行完全赋能和止能，本实施例中，PWM信号的最大逻辑低电平应为0. 8V，最小逻辑高电平为 2.2V。PWM频率应比调光控制芯片Ul的开关频率低一个数量级。本实施例中，调光控制芯片Ul的DIM端口的逻辑是直接的，因此，当DIM端口为高电平时，调光控制芯片Ul会输出稳定的电流；当DIM端口处为低电平时，禁止任何电流输出；当连接DIM端口到一个固定的逻辑低电平时会禁止输出，当DIM端口处于开路状态时，对调光控制芯片Ul进行赋能。本实施例中，调光控制芯片Ul的DIM端口功能仅禁止功率MOSFET (即开关管)，PWM调光控制单元内的其他电路模块仍然工作，由此可将转换器的响应时间降到最低。因此，可以通过调光控制芯片Ul的PWM调光功能来调节LED灯的亮度。本实施例中，分控制器还包括温度控制单元，所述的温度控制单元实时检测LED灯具温度，并将温度信号传输给分析控制单元， 分析控制单元根据LED灯具的温度调节LED灯组电流的大小。本实施例中，温度控制单元的核心芯片为温度控制芯片U2，温度控制芯片U2是一种模拟输出的集成温度传感器，该传感器主要特点包括工作电压低一可在1. 5V电压下工作；工作电压范围宽-1. 5 5. 5V ；末级为推挽输出，有士50 μ A输出电流的能力；有四种灵敏度供用户选择；测量范围为-50 +150°C ；静态电流低，典型值为5. 4μ A ；精度(与测量范围有关)20 40°C为士 1.5°C;-70 -50 °C 为士 1 · 8 °C ；-50 90°C 为士 2. 1°C ；-50 150°C 为±2. 7°C ；本实施例中，温度控制芯片U2的管脚排列请参看附图4，温度控制芯片U2的管脚功能如下
权利要求1.一种单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的电源系统包括远程控制端、集中器、一个以上的分控制器和一组以上的LED，所述远程控制端通过有线或无线网络与集中器连接，所述的集中器分别与一个以上的分控制器连接，每个分控制器驱动一组 LED。
2.根据权利要求1所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的集中器包括网络信号接收单元、处理和编程单元、调制单元和发送单元，所述的网络信号接收单元用于接收远程控制端发送的控制信号并将控制信号发送给调制单元进行调制，所述的调制单元将控制信号调制成调制信号，并经过发送单元将调制信号发送给控制器，所述的处理和编程单元控制调制单元工作。
3.根据权利要求2所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的调制单元包括信号耦合电路、D/A转换电路、带通滤波电路和功率放大电路，信号耦合电路与D/ A转换电路连接，D/A转换电路与带通滤波电路连接，带通滤波电路与所述功率放大电路连接，所述控制信号经信号耦合电路耦合后，再经D/A转换电路转换成模拟信号，模拟信号经带通滤波电路过滤后发送给功率放大电路，经功率放大电路放大后发送给发送单元进行发送。
4.根据权利要求1所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的分控制器包括调制信号接收单元、解调单元、分析处理单元、电源单元和LED驱动单元，所述的调制信号接收单元用于获取集中器发出的控制信号，并将控制信号发送给解调单元；所述的解调单元将控制信号进行解调，并将解调后形成的控制信号发送给分析处理单元；所述的分析处理单元对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令，并根据控制命令控制LED驱动单元工作；所述的LED驱动单元获取分析处理单元的控制指令并根据控制指令控制输出到LED灯组的电流大小；所述的电源部分给其他模块供电，同时向LED驱动单元输入恒定的直流电。
5.根据权利要求4所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的分控制器还包括PWM调光控制单元，分析处理单元输出控制信号控制PWM调光控制单元调整占空比，PWM调光控制单元跟据获取的不同占空比，控制输出大小不同的电流给LED驱动单兀。
6.根据权利要求4所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的分控制器还包括温度控制单元，所述的温度控制单元实时检测LED灯具温度，并将温度信号传输给分析控制单元，分析控制单元根据LED灯具的温度调节LED灯组电流的大小。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的集中器通过RS-485总线与分控制器连接。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的系统中还包括一个以上的放大器，集中器与一个以上的放大器连接，每个放大器与一个以上的分控制器连接。
9.根据权利要求8所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的集中器通过RS-485总线与放大器连接，放大器通过RS-485总线与分控制器连接。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的单向RS-485控制LED驱动电源系统，其特征是所述的远程控制端为计算机或手持操作设备或其他可发送控制信号的控制设备。
专利摘要本实用新型公开一种单向RS-485控制LED驱动电源系统，包括远程控制端、集中器、一个以上的分控制器和一组以上的LED，所述远程控制端通过有线或无线网络与集中器连接，所述的集中器分别与一个以上的分控制器连接，每个分控制器驱动一组LED。本实用新型中的控制系统布线简单、控制方式灵活、可靠性高、系统分区控制完全独立、互不干扰，一个分区停止工作不影响其他分区的正常运行。本实用新型通过共用一条双绞屏蔽线路对多组LED灯具实现不同场景控制，实现成本低，且能时时跟踪检测每个LED灯组温度情况，并根据LED灯组温度自动调节其电流大小，使LED灯具寿命更长，可以实现二次节能，响应国家节能减排、绿色环保的号召。
文档编号H05B37/02GK202019482SQ20112006915
公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者王永彬, 苏周, 赵义, 顾永德 申请人:深圳茂硕电源科技股份有限公司