专利名称：Led路灯调光方法
LED路灯调光方法本发明涉及LED路灯，尤其涉及一种LED路灯调光方法。LED路灯需要根据环境状况对路灯的亮度进行调整，传统的LED路灯系统包括灯光控制室、AC/DC电源和多个LED路灯组合体。LED路灯组合体包括LED恒流供电模块和LED灯，LED恒流供电模块向LED灯供电。LED恒流供电模块包括恒流供电电路和控制MCU，AC/DC电源包括控制MCU和AC/DC转换电路，AC/DC转换电路的交流输入端接市电，直流输出端接恒流供电电路的输入端，恒流供电电路的输出端接LED灯。传统LED路灯的调光方法是灯光控制室的PC向AC/DC电源的控制MCU发出调光控制信号，AC/DC电源的控制MCU再向LED恒流供电模块的控制MCU发出控制信号，通过LED恒流供电模块的控制MCU控制恒流供电电路的输出电流实现LED路灯的调光。LED路灯是沿道路布置的，相互间隔很远，路灯离AC/DC电源就更远。AC/DC电源的控制MCU与LED恒流供电模块的控制MCU的通信，通常采用有线通信、无线通信或电力线载波通信的技术方案，这些通信方案都不同程度在存在系统结构复杂、成本高、可靠性差的问题。为了解决上述技术问题，本申请人向国家知识产权局提交了一种LED路灯调光方法的发明专利申请(申请号为:2012104506969申请日2012年11月13日)所采用的技术方案如
图1所不，灯光控制室向AC/DC电源发出调光信号,AC/DC电源根据调光信号输出不同电压的直流电，通过直流母线至LED恒流供电模块，LED恒流供电模块以输入的电压作为调光信号向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。该申请的技术方案依靠电力母线传递调光信号，只需要简单的比较电路即可实现亮度控制信号检测，不需要独立的控制电路，系统结构简单，降低了系统成本，没有无线干扰和电磁干扰，净化电磁环境，提高了系统可靠性。这种调光方案利用电力线的电压值与LED路灯的驱动电流形成一一对应关系来实现调光。因为路灯电力线的线路长，压降会达到电力线电压值的20%，所以这种电力线简易载波方案只能应用在250V以上电压的电力线供电线路，而且只能实现简易的2-3级调光，难以实现更多级的调光。本发明要解决的技术问题是提供一种在直流母线电压较低的情况下，也能够实现多级调光的LED路灯调光方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种LED路灯调光方法，灯光控制室向AC/DC电源发出调光信号，AC/DC电源根据调光信号输出调光脉冲通过直流母线传送至LED恒流供电模块，LED恒流供电模块以调光脉冲作为调光信号向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。
以上所述的LED路灯调光方法，灯光控制室向AC/DC电源的MCU发出调光信号，AC/DC电源的MCU根据不同亮度的调光信号控制AC/DC电源的AC/DC转换电路输出不同脉冲宽度的调光脉冲至LED恒流供电模块；LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路根据检测到的脉冲宽度向LED恒流供电模块的控制MCU发出不同的控制信号，控制MCU根据控制信号控制LED恒流供电模块的恒流供电电路向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。以上所述的LED路灯调光方法，所述的调光脉冲包括一个调光计时起始脉冲和一个调光计时终止脉冲，所述的脉冲宽度为调光计时起始脉冲和调光计时终止脉冲之间的时间长度。以上所述的LED路灯调光方法，调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲，调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲。以上所述的LED路灯调光方法，谷值电压为直流母线输出电压的85-95%。以上所述的LED路灯调光方法，控制MCU通过改变PWM占空比控制恒流供电电路的输出电流，在输出电流峰值不变的情况下改变电流矩形脉冲的占空比，实现的调光；输出电流矩形脉冲的占空比与调光脉冲的脉冲宽度成正比。以上所述的LED路灯调光方法，通过脉冲宽度与预设的时间长度相比得到输出电流矩形脉冲的占空比。本发明依靠电力母线传递调光信号，只需要简单的脉冲宽度检测电路即可实现亮度控制信号检测，不需要独立的控制电路，系统结构简单，降低了系统成本，没有无线干扰和电磁干扰，净化电磁环境，提高了系统可靠性。本发明可以实现多达100级的调光，相当于无级调光方式。本发明利用调光脉冲来传递调光信号，不受直流母线输电电压的影响，可以直流母线电压较低的情况下实现多级调光。下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是现有技术之一 LED路灯系统的原理框图。图2是本发明LED路灯调光方法实施例路灯系统的原理框图。图3是本发明LED路灯调光方法实施例LED路灯组合体的原理框图。如图2所示，灯光控制室向AC/DC电源的MCU发出调光信号，AC/DC电源的MCU根据不同亮度的调光信号控制AC/DC电源的AC/DC转换电路通过直流母线输出不同脉冲宽度的调光脉冲至LED恒流供电模块；LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路根据检测到的脉冲宽度向LED恒流供电模块的控制MCU发出不同的控制信号，控制MCU根据控制信号控制LED恒流供电模块的恒流供电电路向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。调光脉冲包括调光计时起始脉冲和调光计时终止脉冲，调光脉冲的脉冲宽度为调光计时起始脉冲和调光计时终止脉冲之间的时间长度。调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲，调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲。调光脉冲谷值电压可以是直流母线输出电压的85-95%。LED恒流供电模块的控制MCU通过改变PWM占空比控制恒流供电电路的输出电流，在输出电流峰值不变的情况下改变电流矩形脉冲的占空比，实现的调光；输出电流矩形脉冲的占空比与调光脉冲的脉冲宽度成正比。LED恒流供电模块的控制MCU通过脉冲宽度与预设的时间长度相比得到输出电流矩形脉冲的占空比。以下通过实施例来进行说明:正常工作时，市电380V交流电输入到AC/DC电源的AC/DC转换电路，AC/DC转换电路输出280V，IOKff的隔离直流电到直流母线，为分布在3平方公里的一个区域88只LED路灯供电。路灯组件中的LED恒流供电模块把200V-280V直流电压变成峰值300毫安电流给路灯的LED灯串供电。需要调光50%时，路灯所控制室通过网络线RJ45接口发出调光50%信号给AC/DC系统电源，系统电源的MCU根据程序设定，换算成调光脉冲的脉冲宽度为Is (脉宽2s对应100%亮度)。AC/DC电源的AC/DC转换电路通过直流母线输出脉冲宽度为Is的调光脉冲至LED恒流供电模块。首先AC/DC转换电路快速下调输出电压20V再回复到原值280V，形成调光计时起始脉冲，经过Is钟后，再快速下调输出电压20V再回复到原值280V，形成调光计时终止脉冲。LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路检测到母线调光计时起始脉冲与调光计时终止脉冲之间的时间为ls，并将检测结果发送到LED恒流供电模块的MCU。LED恒流供电模块的MCU计算恒流供电电路输出电流矩形脉冲的占空比:占空比=调光脉宽Is/满亮度脉宽2s=50%。LED恒流供电模块的MCU将恒流供电电路的PWM占空比调到50%，恒流供电电路输出电流是峰值300毫安的占空比50%的矩形脉冲。此时，灯珠只有50%时间在发光，发光的亮度按光通量计90瓦X80流明/瓦X50%=3600流明。需要调光75%时，路灯所控制室通过网络线RJ45接口发出调光75%信号给AC/DC系统电源，系统电源的MCU根据程序设定，换算成调光脉冲的脉冲宽度为1.5s (脉宽2s对应100%亮度)。AC/DC电源的AC/DC转换电路通过直流母线输出脉冲宽度为1.5s的调光脉冲至LED恒流供电模块。首先AC/DC转换电路快速下调输出电压20V再回复到原值280V，形成调光计时起始脉冲，经过1.5s钟后，再快速下调输出电压20V再回复到原值280V，形成调光计时终止脉冲。LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路检测到母线调光计时起始脉冲与调光计时终止脉冲之间的时间为1.5s，并将检测结果发送到LED恒流供电模块的MCU。LED恒流供电模块的MCU计算恒流供电电路输出电流矩形脉冲的占空比:占空比=调光脉宽1.5s/满亮度脉宽2s=75%。LED恒流供电模块的MCU将恒流供电电路的PWM占空比调到75%,恒流供电电路输出电流是峰值300毫安的占空比75%的矩形脉冲。此时，灯珠只有75%时间在发光，发光的亮度按光通量计90瓦X80流明/瓦X75%=5400流明。如果需要路灯的亮度为100%，路灯所控制室通过网络线RJ45接口发出调光100%信号给AC/DC系统电源，系统电源的MCU根据程序设定，换算成调光脉冲的脉冲宽度为2s(脉宽2s对应100%亮度)。AC/DC电源的AC/DC转换电路通过直流母线输出脉冲宽度为2s的调光脉冲至LED恒流供电模块。首先AC/DC转换电路快速下调输出电压20V再回复到原值280V，形成调光计时起始脉冲，经过2s钟后，再快速下调输出电压20V再回复到原值280V,形成调光计时终止脉冲。LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路检测到母线调光计时起始脉冲与调光计时终止脉冲之间的时间为2s，并将检测结果发送到LED恒流供电模块的MCU。LED恒流供电模块的MCU计算恒流供电电路输出电流矩形脉冲的占空比:占空比=调光脉宽2s/满亮度脉宽2S=100%。LED恒流供电模块的MCU将恒流供电电路的PWM占空比调到100%，恒流供电电路输出电流是峰值300毫安的占空比100%的矩形脉冲。此时，灯珠100%时间在发光，发光的亮度按光通量计90瓦X80流明/瓦X 100%=7200流明。本发明LED路灯调光方法工作过程表
权利要求
1.一种LED路灯调光方法，其特征在于，灯光控制室向AC/DC电源发出调光信号，AC/DC电源根据调光信号输出调光脉冲通过直流母线传送至LED恒流供电模块，LED恒流供电模块以调光脉冲作为调光信号向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。
2.根据权利要求1所述的LED路灯调光方法，其特征在于，灯光控制室向AC/DC电源的MCU发出调光信号，AC/DC电源的MCU根据不同亮度的调光信号控制AC/DC电源的AC/DC转换电路输出不同脉冲宽度的调光脉冲至LED恒流供电模块；LED恒流供电模块的脉冲宽度检测电路根据检测到的脉冲宽度向LED恒流供电模块的控制MCU发出不同的控制信号，控制MCU根据控制信号控制LED恒流供电模块的恒流供电电路向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。
3.根据权利要求1所述的LED路灯调光方法，其特征在于，所述的调光脉冲包括一个调光计时起始脉冲和一个调光计时终止脉冲，所述的脉冲宽度为调光计时起始脉冲和调光计时终止脉冲之间的时间长度。
4.根据权利要求3所述的LED路灯调光方法，其特征在于，调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲，调光计时起始脉冲为直流母线输出电压下快速下调到脉冲谷值电压后快速回复到原值的一个脉冲。
5.根据权利要求4所述的LED路灯调光方法，其特征在于，谷值电压为直流母线输出电压的 85-95%。
6.根据权利要求2所述的LED路灯调光方法，其特征在于，控制MCU通过改变PWM占空比控制恒流供电电路的输出电流，在输出电流峰值不变的情况下改变电流矩形脉冲的占空t匕，实现的调光；输出电流矩形脉冲的占空比与调光脉冲的脉冲宽度成正比。
7.根据权利要求6所述的LED路灯调光方法，其特征在于，通过脉冲宽度与预设的时间长度相比得到输出电流矩形脉冲的占空比。
全文摘要
本发明公开了一种LED路灯调光方法，灯光控制室向AC/DC电源发出调光信号，AC/DC电源根据调光信号输出调光脉冲通过直流母线传送至LED恒流供电模块，LED恒流供电模块以调光脉冲作为调光信号向LED灯输出不同的电流，实现LED路灯的调光。本发明依靠电力母线传递调光信号，不需要独立的控制电路，系统结构简单，降低了系统成本，没有无线干扰和电磁干扰，净化电磁环境，提高了系统可靠性；本发明可以实现多达100级的调光，相当于无级调光方式；本发明利用调光脉冲来传递调光信号，不受直流母线输电电压的影响，可以直流母线电压较低的情况下实现多级调光。
文档编号H05B37/02GK103108462SQ201310028648
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者李卫东, 阳中华, 杨福盛, 王启明 申请人:深圳麦格米特电气股份有限公司