一种集成NFC及电量计量的LED灯驱动控制器的制作方法

本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种集成nfc及电量计量的led灯驱动控制器。

背景技术：

发光二极管简称为led，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。与传统灯具相比，led灯节能、环保、显色性与响应速度好的优点。led的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如模拟调光和pwm调光，大多数的led都采用的是恒流控制，这样可以保持led电流的稳定，不易受vf的变化，可以延长led灯具的使用寿命。但目前的led控制器仅连接有一个调节亮度的按钮或旋钮，功能以及调光方式单一。随着网络的发展，尤其是物联网技术的发展，led灯具进行联网控制是重要的技术发展方向。因而目前已有的led灯驱动控制装置已经不能满足使用需求。因而需要研制一种调光方便的led灯驱动控制装置。

如中国专利cn102333402b，公开日2013年3月13日，一种在点亮led灯时使流过led的平均电流基本恒定的led灯控制器，包括：微处理器、输出控制模块及三路led灯驱动电路，输出控制模块的控制端与微处理器相连，每路led灯驱动电路包括：电流放大模块、电子开关模块，电流放大模块的控制端通过输入电阻与信号源相连，电流放大模块的输出端通过led灯与led灯电源正极相连，电子开关模块的输出端与电流放大模块的控制端相连，电子开关模块的控制端与电流放大模块的负反馈点相连，电流放大模块和电子开关模块的接地端相连后，通过输出控制模块与led灯电源的负极相连。其通过电流放大模块的振荡输出，led间歇导通，流过led的平均电流基本恒定，提高了led灯的使用寿命。但其仅能实现led灯的恒流控制，不能实现方便的条件led灯亮度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：目前的led灯控制装置功能单一调光方式单一的技术问题。提出了一种可联网调光的功能多样的集成nfc及电量计量的led灯驱动控制器。本发明驱动控制器能够融入物联网技术，提供联网控制和监控，适应发展需要。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种集成nfc及电量计量的led灯驱动控制器，包括壳体、电量计量模块、nfc通讯模块、温度检测模块、无线通信模块、报警模块、微控制器、驱动电路和电源模块，电量计量模块、nfc通讯模块、温度检测模块、无线通信模块、微控制器、驱动电路以及电源模块均安装在壳体内，报警模块安装在壳体上，电源模块通过电量计量模块与市电连接，温度检测模块安装在led灯附近，检测led灯工作时的温度，nfc通讯模块、温度检测模块、报警模块以及驱动电路均与微控制器连接，驱动电路与led灯连接，电源模块为其他模块供电。通过无线通信单元能够与将led灯的状态上报到网络，并能够通过网络控制led灯的工作状态，使用终端设备与驱动控制器连接方便的查看led灯的工作状态并能进行led控制；通过电量计量模块监控led灯的工作状态和耗能情况。

作为优选，所述电源模块包括充电电路和电池bt1，充电电路输入端经电量计量模块与市电连接，充电电路输出端与电池bt1连接。通过充电电路能够为电池bt1充电，由电池bt1为其他模块供电。

作为优选，所述充电电路包括变压器t、整流桥ur、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2、二极管d1、可控硅vt1、可控硅vt2、稳压二极管vs和三极管q1，变压器t初级线圈与市电连接，变压器t次级线圈与整流桥ur输入端连接，整流桥ur输出端正极与电容c1一端、电阻r1一端、电阻r4一端以及三极管q1发射极连接，电容c1另一端与整流桥ur输出端负极连接，电阻r1另一端与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与整流桥ur输出端负极连接，三极管q1基极与电阻r3一端以及二极管d1阳极连接，二极管d1阴极与可控硅vt1控制端连接，三极管q1发射极与可控硅vt1阳极以及电容c2一端连接，电容c2另一端与可控硅vt2控制端连接，可控硅vt1阴极以及可控硅vt2阴极均与整流桥ur输出端负极连接，电阻r4另一端与稳压二极管vs阴极以及电池bt1正极连接，电阻r3另一端以及电阻r5一端均与稳压二极管vs阳极连接，电阻r5另一端以及可控硅vt2阳极均与电池bt1负极连接，电阻r1与电阻r2的连接点与微控制器连接，电阻r3与电阻r5的连接点与微控制器连接。充电电路具有充满自动关闭的功能，当电池bt1两端电压达到稳压二极管vs的反向击穿电压时，稳压二极管vs导通，进而使得三极管q1以及可控硅vt1导通，电流通过三极管q1泄耗，通过三极管q1的电流大小由三极管q1基极电流决定，防止电池bt1过充，提高电池bt1使用寿命。通过p1端可以使微控制器检测市电是否接入，通过p2端可以检测电池bt1是否正在充电或已充满电。

作为优选，所述电量计量模块还包括电量计量单元、电压计和显示单元，所述充电电路经电量计量单元与市电连接，电量计量单元计量市电流入led灯驱动控制器的电能，所述电压计检测电池bt1两端的电压，显示单元安装在壳体上，电量计量单元、电压计以及显示单元均与微控制器连接，显示单元显示led灯驱动控制器消耗的电能和电池bt1剩余电量。电压计能够检测电池bt1两端的电压，当电池bt1两端电压过低时，发出电量低报警。

作为优选，所述nfc通信模块包括nfc识别模块和近场耦合天线，所述nfc识别模块以及近场耦合天线均安装在壳体内，近场耦合天线与nfc识别模块连接，nfc识别模块与微控制器连接。通过nfc能够实现近场通信，方便带有nfc功能的智能手机等终端与驱动控制器实现通信连接，便查看led灯工作状态或者方便的控制led灯。

作为优选，所述无线通信模块为wifi模块、gprs模块、zigbee模块、nb-iot模块、lora模块或gsm通信模块。通过无线通信模块使驱动控制器与网络连接，实现远程查看led灯工作状态或者远程控制led灯。

作为优选，所述报警模块包括指示灯和蜂鸣器，所述指示灯安装在壳体上，所述蜂鸣器安装在壳体内，所述指示灯以及蜂鸣器均与微控制器连接。通过声音和灯光同时或单独报警，提供多种报警模式，适用不同的报警内容。

作为优选，所述温度检测模块包括热敏电阻、欧姆计和硅网，所述硅网安装在led灯周围，所述热敏电阻与硅网抵接，所述欧姆计安装在壳体内，欧姆计与微控制器连接。硅具有接近纯铝的导热系数，是热的良导体，通过led灯周围的硅网把led灯周围空气的温度快速的传导到热敏电阻处，能够提高温度监测的实时性和准确性，使微控制器获得更准确的led灯工作温度状态，使led灯的控制更准确，并能够辅助提高led灯的安全性。

作为优选，所述硅网包括硅条和硅环，所述硅环包括环体以及设置在环体上的硅丝，所述硅丝沿led灯的led芯片周围分布，环体与硅条连接，硅条与热敏电阻抵接。硅条方便传导，硅环以及硅丝能够更好的捕获led灯的led芯片周围的空气温度。

作为优选，所述驱动电路包括电容c7、电阻r8、电阻r9、三极管q2、三极管q3、mos管m1和二极管d2，电池bt1正极vcc与电容c7一端、mos管m1漏极以及二极管d2阳极连接，电容c7另一端接地，mos管m1源极与电阻r8一端以及三极管q2基极连接，mos管m1栅极与微控制器连接，电阻r8另一端接地，二极管d2阴极与若干个发光二极管串vds阳极连接，若干个发光二极管串vds阴极均与三极管q2集电极连接，三极管q2发射极与三极管q3基极连接，三极管q3集电极与三极管q2集电极连接，三极管q3发射极经电阻r9接地。三极管q2和三极管q3构成恒流源，微控制器通过mos管m1能够调节恒流源的电流大小，从而实现led灯亮度的调节。

本发明的实质性效果是：通过无线通信单元能够与将led灯的状态上报到网络，并能够通过网络控制led灯的工作状态，使用终端设备与驱动控制器连接方便的查看led灯的工作状态并能进行led控制；通过电量计量模块监控led灯的工作状态和耗能情况；通过驱动电路实现led灯的工作状态调节；通过温度检测模块监控led灯的温度，当led灯过热时能够及时发现并报警，或者由预置程序自动降低亮度或关闭led灯，提高led灯的安全性。

附图说明

图1为实施例一驱动控制器结构示意图。

图2为实施例一充电电路原理图。

图3为实施例一驱动电路原理图。

图4为实施例一温度检测模块结构示意图。

其中：100、电量计量模块，200、电源模块，300、驱动电路，400、led灯，500、微控制器，600、报警模块，700、nfc通讯模块，800、无线通信模块，900、温度检测模块，901、硅丝，902、环体，903、硅条，904、热敏电阻。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种集成nfc及电量计量的led灯驱动控制器，如图1所示，本实施例包括壳体、电量计量模块100、nfc通讯模块700、温度检测模块900、无线通信模块800、报警模块600、微控制器500、驱动电路300和电源模块200，电量计量模块100、nfc通讯模块700、温度检测模块900、无线通信模块800、微控制器500、驱动电路300以及电源模块200均安装在壳体内，报警模块600安装在壳体上，电源模块200通过电量计量模块100与市电连接，温度检测模块900安装在led灯400附近，检测led灯400工作时的温度，nfc通讯模块700、温度检测模块900、报警模块600以及驱动电路300均与微控制器500连接，驱动电路300与led灯400连接，电源模块200为其他模块供电。电源模块200包括充电电路和电池bt1，充电电路输入端经电量计量模块100与市电连接，充电电路输出端与电池bt1连接。通过充电电路能够为电池bt1充电，由电池bt1为其他模块供电。

电量计量模块100还包括电量计量单元、电压计和显示单元，充电电路经电量计量单元与市电连接，电量计量单元计量市电流入led灯400驱动控制器的电能，电压计检测电池bt1两端的电压，显示单元安装在壳体上，电量计量单元、电压计以及显示单元均与微控制器500连接，显示单元显示led灯400驱动控制器消耗的电能和电池bt1剩余电量。电压计能够检测电池bt1两端的电压，当电池bt1两端电压过低时，发出电量低报警。

nfc通信模块包括nfc识别模块和近场耦合天线，nfc识别模块以及近场耦合天线均安装在壳体内，近场耦合天线与nfc识别模块连接，nfc识别模块与微控制器500连接。通过nfc能够实现近场通信，方便带有nfc功能的智能手机等终端与驱动控制器实现通信连接，便查看led灯400工作状态或者方便的控制led灯400。

无线通信模块800为wifi模块、gprs模块、zigbee模块、nb-iot模块、lora模块或gsm通信模块。通过无线通信模块800使驱动控制器与网络连接，实现远程查看led灯400工作状态或者远程控制led灯400。

报警模块600包括指示灯和蜂鸣器，指示灯安装在壳体上，蜂鸣器安装在壳体内，指示灯以及蜂鸣器均与微控制器500连接。通过声音和灯光同时或单独报警，提供多种报警模式，适用不同的报警内容。

如图2所示，充电电路包括变压器t、整流桥ur、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c1、电容c2、二极管d1、可控硅vt1、可控硅vt2、稳压二极管vs和三极管q1，变压器t初级线圈与市电连接，变压器t次级线圈与整流桥ur输入端连接，整流桥ur输出端正极与电容c1一端、电阻r1一端、电阻r4一端以及三极管q1发射极连接，电容c1另一端与整流桥ur输出端负极连接，电阻r1另一端与电阻r2一端连接，电阻r2另一端与整流桥ur输出端负极连接，三极管q1基极与电阻r3一端以及二极管d1阳极连接，二极管d1阴极与可控硅vt1控制端连接，三极管q1发射极与可控硅vt1阳极以及电容c2一端连接，电容c2另一端与可控硅vt2控制端连接，可控硅vt1阴极以及可控硅vt2阴极均与整流桥ur输出端负极连接，电阻r4另一端与稳压二极管vs阴极以及电池bt1正极连接，电阻r3另一端以及电阻r5一端均与稳压二极管vs阳极连接，电阻r5另一端以及可控硅vt2阳极均与电池bt1负极连接，电阻r1与电阻r2的连接点与微控制器500连接，电阻r3与电阻r5的连接点与微控制器500连接。充电电路具有充满自动关闭的功能，当电池bt1两端电压达到稳压二极管vs的反向击穿电压时，稳压二极管vs导通，进而使得三极管q1以及可控硅vt1导通，电流通过三极管q1泄耗，通过三极管q1的电流大小由三极管q1基极电流决定，防止电池bt1过充，提高电池bt1使用寿命。通过p1端可以使微控制器500检测市电是否接入，通过p2端可以检测电池bt1是否正在充电或已充满电。

如图3所示，驱动电路300包括电容c7、电阻r8、电阻r9、三极管q2、三极管q3、mos管m1和二极管d2，电池bt1正极vcc与电容c7一端、mos管m1漏极以及二极管d2阳极连接，电容c7另一端接地，mos管m1源极与电阻r8一端以及三极管q2基极连接，mos管m1栅极与微控制器500连接，电阻r8另一端接地，二极管d2阴极与若干个发光二极管串vds阳极连接，若干个发光二极管串vds阴极均与三极管q2集电极连接，三极管q2发射极与三极管q3基极连接，三极管q3集电极与三极管q2集电极连接，三极管q3发射极经电阻r9接地。三极管q2和三极管q3构成恒流源，微控制器500通过mos管m1能够调节恒流源的电流大小，从而实现led灯400亮度的调节。

如图4所示，温度检测模块900包括热敏电阻904、欧姆计和硅网，硅网安装在led灯400周围，热敏电阻904与硅网抵接，欧姆计安装在壳体内，欧姆计与微控制器500连接。硅具有接近纯铝的导热系数，是热的良导体，通过led灯400周围的硅网把led灯400周围空气的温度快速的传导到热敏电阻904处，能够提高温度监测的实时性和准确性，使微控制器500获得更准确的led灯400工作温度状态，使led灯400的控制更准确，并能够辅助提高led灯400的安全性。硅网包括硅条903和硅环，硅环包括环体902以及设置在环体902上的硅丝901，硅丝901沿led灯400的led芯片周围分布，环体902与硅条903连接，硅条903与热敏电阻904抵接。硅条903方便传导，硅环以及硅丝901能够更好的捕获led灯400的led芯片周围的空气温度。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。