一种可对灯具进行多种参数配置的LED驱动电源系统的制作方法

本实用新型涉及灯具技术领域，尤其涉及一种可对灯具进行多种参数配置的led驱动电源系统。

背景技术：

人们在使用led灯具过程中，会提出多种多样的需求，如希望对灯具亮度、输出电压、输出电流、色温、颜色、工作模式等进行调节。为了满足此类要求，厂家在设计灯具电源时，均希望做出相对通用的电源，以能灵活的调节灯具内部各对应参数，从而实现该目的，并同时减少公司的产品线，以节省成本。

目前常用的调节方式有拨码开关、旋钮调节、nfc写入配置参数、有线或无线系统写配置参数等方式。其中，拨码开关与旋钮调节方式操作简单，成本低，但可配置的参数信息较为单一，且都需要对灯体进行操作方可修改，一旦灯具封装好出厂后便无法再进行多参数的调配；nfc写入配置参数和有/无线系统写入信息方式十分灵活，但更改配置时通常需要特定的设备才可，成本较高。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新的led驱动电源系统，该系统能实现对灯具的多种参数进行配置，且操作简单，成本低，适用性强。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种可对灯具进行多种参数配置的led驱动电源系统，包括，

为led灯具负载提供工作电压的驱动电源模块，所述驱动电源模块包括控制模块；

其特征在于：

还包括设置在驱动电源模块输出端且并联在led灯具负载两端的负载电阻rl，所述负载电阻rl与控制模块电连接；

所述控制模块内含由不同的负载电阻阻值与不同的灯具参数电信息一一对应形成的信息表，控制模块于led灯具负载启动前瞬间获取负载电阻rl的阻值，并将其与所述信息表比对以获取对应的灯具参数电信息，据此对驱动电源模块当前输出的电信息进行配置。

优选的，所述驱动电源模块还包括调节模块、导通模块以及为调节模块、导通模块和led灯具负载提供电压的电源模块；

所述调节模块设置在控制模块输出端与负载电阻rl之间以控制led灯具负载启闭并可依据所述对应的灯具参数电信息及控制模块的输出信息对所述输出的电信息进行调配；

所述导通模块与负载电阻rl和控制模块输入端分别相连并结合电源模块形成第一支路，导通模块于调节模块启动前瞬间使第一支路导通而在电路稳定后不导通，以使控制模块通过获取导通模块与控制模块间的电信号并利用导通模块与负载电阻rl间的电信号关系及导通模块的导通特性来获取所述阻值。

优选的，所述导通模块包括与负载电阻rl和控制模块输入端分别连接的导通部件、一端连接在控制模块与导通部件间而另一端接地的参照部件以及设置在导通部件与电源模块之间的恒压源；

所述电信号为控制模块获取的流过导通部件的电流或依据所述电流转化成的电压值或者控制模块获取的时间信号；

所述导通模块与负载电阻rl间的电信号关系及导通模块的导通特性对应着，导通部件的导通特性使得流经负载电阻rl的电流与控制模块获取的所述电信号间存在固定关系；

所述恒压源的电压值u1<(led灯具负载最小驱动电压+导通部件上与负载电阻rl和恒压源分别相连的两端间的压降)。

优选的，所述导通部件为至少一个pnp型三极管，所述pnp型三极管的基极连接恒压源而发射极连接负载电阻rl且集电极与控制模块输入端相连；

所述参照部件为下拉电阻r1，流经下拉电阻r1上的电流ir1与导通部件间存在ir1＝ic，所述导通部件的导通特性为ie＝ib+ic＝(1+β)ib，ib、ic、ie分别为pnp型三极管基极、集电极、发射极电流；

所述导通模块与负载电阻rl间的电信号关系为ie＝irl，所述流经负载电阻rl上的电流与流向参照部件的电流间存在线性关系为irl＝(1+1/β)ir1。

优选的，所述恒压源与pnp型三极管的基极之间还连接有防倒灌部件。

优选的，所述防倒灌部件为正极与pnp型三极管的基极相连而负极连接恒压源的二极管。

优选的，所述导通部件上与负载电阻rl和恒压源分别相连的两端间的压降为1.4v。

优选的，所述调节模块为恒流源或恒流源。

优选的，所述负载电阻与led灯具负载集成在一起。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在灯具负载两端设置负载电阻，在控制模块内设置电阻值与灯具参数信息一一对应的信息表，利用恒压源与灯具最小驱动电压及导通部件间的电压关系并充分结合导通部件的导通特性，得到负载电阻电压与恒压源、负载电阻电流与导通部件间的关系，以获取负载电阻阻值大小，并将其与信息表对比，从而得出当前需要调整的参数信息，并据此控制调节模块对输出的电信号进行调整，有效实现了对多种参数的配置，同时简化了操作，提高了参数配置效率。

附图说明

图1为本申请可对灯具进行多种参数配置的led驱动电源系统的整体结构示意图。

图2为本申请可对灯具进行多种参数配置的led驱动电源系统的一种优选电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至2所示为本实用新型可对灯具进行多种参数配置的led驱动电源系统的整体结构及优选实施例原理图。该led驱动电源系统包括为led灯具负载1提供工作电压的驱动电源模块2，驱动电源模块2包括控制模块21。正如本领域技术人员所知晓，驱使灯具点亮的电路不仅仅包括驱动部件，还包括如整流、降压等模块或部件，但这些为本领域技术人员所知悉，且并非本申请的保护点所在，同时，本领域技术人员根据实际需要可以采用常规技术手段进行设计和解决，故而此处对这些部件不详细展开。

正如前文所示，灯具在实际使用过程中会被提出各种各样的要求，有的用户希望灯具能根据天气情况而进行亮度调整和变化，有的希望灯具能根据时间段的不同而改变颜色，有的希望在更换了不同灯具后当前的线路结构能自动提供适应于灯具工作的电压，而无需过多的人工操作，而在一些特殊场合比如隧道、地下停车场等地方，使用者希望灯具掉电后再上电时能自动亮起，或化工厂区域在灯具掉电再上电后能默认关闭灯具，改变灯具工作状态等。目前的调节方式或多或少存在一定的缺陷，为了克服该问题，本申请对驱动电源系统做了改进。

具体而言，该驱动电源系统还包括设置在驱动电源模块2输出端且并联在led灯具负载1两端的负载电阻rl，负载电阻rl与控制模块21电连接，控制模块21内含由不同的负载电阻阻值与不同的灯具参数电信息一一对应形成的信息表，控制模块21于led灯具负载1启动瞬间获取负载电阻rl的阻值，并将该阻值与信息表比对，从而获取当前电阻阻值对应的灯具参数电信息，同时控制模块21据此对驱动电源模块2当前输出的电信息进行配置。

对本领域技术人员而言，很容易知晓的是，灯具参数电信息可以是灯具型号，即包括灯具的工作电压、电流、功率等信息参数，也可以是灯具颜色信息，即包括占空比输出大小、电压等信息参数，也可以是工作模式信息，即包含熄灭(或点亮)起始时间、熄灭(或点亮)终止时间、电压、电流等信息参数，等等。总而言之，该灯具参数电信息实际上就是宏观层面上普通消费者的需求(如颜色、工作模式等)在微观层面中可被电路接收理解并能据此调控实现的各种电信号参数(如电压、电流、占空比等)。显然，从该角度讲，该信息参数的配置也离不开软件的配合，但由于本申请侧重于从硬件电路方面进行保护，故而，软件程序设置不在此阐述范围之列，且对于本领域技术人员而言，在本申请公开的硬件电路基础上进行软件程序设计，也是很容易做到的，故而此处就不赘述。

作为改进，该驱动电源模块2还包括调节模块22、导通模块23以及为调节模块22、导通模块23、led灯具负载1提供电压的电源模块24。调节模块22设置在控制模块21输出端与负载电阻rl之间，用以控制led灯具负载1的启闭，并能依据对应的灯具参数电信息及控制模块21的输出信息对驱动电源模块2输出的电信息进行调配。

导通模块23与负载电阻rl和控制模块21输入端分别相连并结合电源模块24形成第一支路，导通模块23在调节模块22启动瞬间，使第一支路导通而在电路稳定后不导通，以此使控制模块21通过获取导通模块23与控制模块21间的电信号并利用导通模块23与负载电阻rl间的电信号关系及导通模块23的导通特性来获取该负载电阻rl的阻值。

具体到本实施例，该导通模块23包括与负载电阻rl和控制模块21输入端分别连接的导通部件231、一端连接在控制模块21与导通部件231间而另一端接地的参照部件232以及设置在导通部件231与电源模块4之间的恒压源233。

前述的电信号可以是控制模块21获取的流过导通部件231上的电流，对应到本实施例，则是流过参照部件232上的电流ir1，可以是控制模块21依据电流转化成的电压值，即导通部件231与控制模块21输入端之间的电压值，也即参照部件232上的压降，抑或者是控制模块21获取的时间信号；该导通模块23与负载电阻rl间的电信号关系及导通模块23的导通特性对应着，导通部件231的导通特性使得流经负载电阻rl的电流与控制模块21获取的前述电信号间存在固定关系，具体到本实施例，该固定关系即是，导通部件231的导通特性使得流经负载电阻rl的电流与流向参照部件232的电流间存在线性关系；

恒压源233的电压值u1满足，u1<(led灯具负载1最小驱动电压+导通部件上与负载电阻rl和恒压源232分别相连的两端间的压降)，恒压源233的电压须如此规定，是因为只有这样才能确保该驱动电源系统在调节模块启动瞬间确保第一支路导通而在调节模块关闭时确保led灯具负载能熄灭，否则，若u1＞(led灯具负载1最小驱动电压+导通部件上与负载电阻rl和恒压源232分别相连的两端间的压降)，则会造成灯具无法彻底关闭，若是如此，则该电路设计则是失败的。

如图2所示，该导通部件231为至少一个pnp型三极管q1，pnp型三极管q1的基极连接恒压源233而发射极连接负载电阻rl且集电极与控制模块21输入端相连，该控制模块21在本申请中为mcu，参照部件232为下拉电阻r1，调节模块22为恒流源，当然，也可以是恒压源，这个可根据具体需要选择。

为了确保电路的安全，在恒压源233与pnp型三极管q1的基极之间还连接有防倒灌部件234，具体到本实施例，该防倒灌部件234为正极与pnp型三极管q1的基极相连而负极连接恒压源233的二极管d1。

如前所述，在调节模块启动瞬间，意味着恒流源还未启动，处于关闭状态，其上无电流输出，此时led灯具负载1截止，电源模块vcc上的电流流过负载电阻rl，通过pnp型三极管q1、防倒灌器件d1后到恒压源u1。因为该电流经过三极管的发射极-基极以及二极管d1这两个pn结，故而b点电压为(vcc-u1+1.4v)，换言之，导通部件231上与负载电阻rl和恒压源u1分别相连的两端间的压降为1.4v，这样，在该电路中，对u1的大小要求为，u1的取值须满足u1＜(led灯具负载1最小驱动电压+1.4v)。

负载电阻rl上的电压为(vcc-ub)，这样，流过负载电阻rl的电流为(u1-1.4v)/rl，因为q1导通，所以流过rl的电流会通过q1的基极与集电极到gnd，流过pnp型三极管q1基极的电流ib符合公式(β+1)ib＝(u1-1.4v)/rl。

根据pnp型三极管的导通特性ie＝ib+ic＝(1+β)ib，ib、ic、ie分别为pnp型三极管基极、集电极、发射极电流，可知，流经下拉电阻232上的电流ir1与三极管之间存在ir1＝ic，流经负载电阻rl上的电流与三极管间存在irl＝ie。这样，通过推倒可以得出，流经负载电阻rl上的电流与流向参照部件232也即流向下拉电阻r1的电流存在关系为irl＝(1+1/β)ir1。

又mcu能将模拟信号转换为数字信号，属于本领域技术人员均知晓的普通技术知识，故mcu中的adc能检测出下拉电阻r1上的压降，则根据上述公式可推导出，

这样，在设备刚刚上电时，灯具没有打开前，可对负载电阻rl的阻值进行测量，mcu获知该阻值后，与信息表一一对比，找出对应的灯具参数电信息，从而控制恒流源进行对应的电信号的调控输出，以满足不同的参数设置要求。

比如，一种设计情形是将该负载电阻rl与led灯具负载集成在一起，在设置信息表时，令不同的rl值对应不同的灯具型号，即rl取值为a时，对应a款型号灯具(32v、1a、32w)，rl取值为b时，对应b款型号灯具(20v、0.8a、16w)，rl取值为c时，对应c款型号灯具(8v、0.5a、4w)等等，这样，在给驱动电源系统加载了一款灯具负载时，控制模块mcu可以通过上述的系列推导得出该款灯具内部的负载电阻rl阻值，并将该rl阻值与信息表中的信息对比，若发现该rl＝c，而c值在信息表中对应c款型号灯具，则mcu就会命令恒流源进行电流调配，从而使该输出电流为0.5a，以为当前的灯具提供相应的工作电压和电流。

当然，该负载电阻rl也可以与led灯具负载分开设置，也即是两个相互独立的部件，这主要适用于灯具已经提前生产封装好的情形，但不论是集成设计还是分开设计，其工作流程和上述思路一致，如此，能实现对灯具内部多种参数的配置，效率高，且操作简单。

同时，还需要说明的是，要在灯具开启之前进行负载电阻rl阻值的计算，是因为当恒流源输出电流，led灯具负载导通时，也即灯具点亮后，b点电压为(vcc-url)，a电电压为(vcc-u1)，由于前文已经强调过，u1＜(led灯具负载最小驱动电压+1.4v)，而灯具点亮时存在url＝uled，则存在(50-url)<(50-u1)即a点电压大于b点电压的情形，此时二极管d1截止，pnp型三极管q1截止，下拉电阻r1上无电流流过，c点电压为0，此时无法进行负载电阻rl阻值的检测。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。