一种LED驱动器及智能LED控制系统的制作方法

本发明涉及一种led驱动器及智能led控制系统。

背景技术：

led灯已被广泛应用在很多照明场合，但是往往存在照明区域例如较大的办公室仅有少数人的时候，所有的灯仍然处于打开状态或者需要人手动逐个关闭或者将其亮度调暗，这非常不利于节能环保，且现有的一些led灯的驱动器常采用ac-dc开关电源，但这种驱动方式由于直流输出工频波纹较大，影响到人眼的舒适度，且当led灯满载工作时，纹波会更加明显，同样会降低使用者的舒适度。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种led驱动器及智能led控制系统。

本发明提出的一种led驱动器，包括：ac-dc转换器，dc-dc恒流输出转换器，pwm调光控制单元，功率计量模块和串行通信接口模块；所述ac-dc转换器输入端与市电输出端连接，其输出端与所述dc-dc恒流输出转换器连接；所述dc-dc恒流输出转换器用于将ac-dc转换器输出的不同电压值转换为稳定的直流电；所述功率计量模块与ac-dc转换器双向通讯连接，用于采集并处理所述驱动器的相关数据；所述功率计量模块通过串行通讯接口模块与pwm调光控制单元连接；所述pwm调光控制单元与所述dc-dc恒流输出转换器连接，用于调控dc-dc恒流输出转换器的输出电流大小。

优选地，所述pwm调光控制单元包括集成芯片u901、二极管d69、稳压二极管d68、共模电感l21、第一电阻r200、第二电阻r201、电感l4、电感l2、二极管d39、第三电阻r917、第四电阻r922、第五电阻r919、电容c913、第六电阻r923、第七电阻r918、第八电阻r920、第九电阻r8、电容c911和热敏电阻ntc1；所述集成芯片u901的第四引脚与所述电容c913的一端、第五电阻r919的一端、以及第四电阻r922的一端连接，所述电容c913及第五电阻r919的另一端与地线连接，所述第四电阻r922的另一端与电源端及所述电第三阻r917的一端连接，所述第三电阻r917的另一端与所述二极管d39的阳极端连接；所述二极管d39的阴极端与所述电感l4的一端连接，所述电感l4的另一端与所述第一电阻r200的一端以及所述共模电感l21的一端连接；所述第一电阻r200的另一端以及共模电感l21的另一端与所述稳压二极管d68的阴极端连接；所述电感l2的一端与所述第五电阻r919的另一端共同与地线连接，电感l2的另一端与所述第二电阻r201的一端以及所述共模电感l21的一端连接；所述第二电阻r201的另一端以及所述共模电感l21的另一端与所述稳压二极管d68的阳极端连接；所述稳压二极管d68的阴极端与所述二极管d69的阴极端连接并均与所述串行通讯接口模块的输出端连接，所述稳压二极管d68的阳极端与所述二极管d69的阳极端连接并均与地线连接；所述集成芯片u901的第六引脚与所述第七电阻r918的一端、所述第八电阻r920的一端和所述第六电阻r923的一端连接，所述第七电阻r918的另一端与电源端连接，所述电阻第八r920的另一端与所述dc-dc恒流输出转换器连接，所述第六电阻r923的另一端与地线连接；所述集成芯片u901的第五引脚与所述第九电阻r8的一端、电容c911的一端和热敏电阻ntc1的一端连接，所述第九电阻r8的另一端与所述热敏电阻ntc1的另一端均与地线连接、电容c911的另一端与电源端连接。

优选地，所述功率计量模块内设置有集成芯片78m6613。

优选地，所述功率计量模块采集的相关数据包括ac-dc转换器输入端的电压、电流及相位和所述led驱动器的温度。

本发明还提出一种智能led控制系统，其特征在于，包括终端设备、数据采集模块、至少一个led光源及至少一个上述的led驱动器；所述led驱动器与led光源对应连接，所述终端设备分别与所述led驱动器及所述数据采集模块通信连接；所述终端设备用于将数据采集模块采集的数据经过处理后生成参考功率值进行存储以便与led驱动器中生成的运行功率值进行比较后生成控制命令进而调控led光源的工作状态。

优选地，所述终端设备通过所述led驱动器的串行通信接口模块与所述功率计量模块通信连接。

优选地，数据采集模块包括红外传感器，用于检测被控区域的人数；光照度传感器，用于收集被控区域的光线亮度；颜色度传感器，用于收集被控区域的颜色度；温度传感器，用于检测被控区域的温度；湿度传感器用于采集被控区域的湿度。

本发明的有益效果包括：本发明通过在ac-dc转换器的输出端连接dc-dc恒流输出转换器，驱动led灯时可以减少或消除工频纹波，led驱动器内设置功率计量模块和pwm调光控制单元，可将采集的信号发送至外部设备处理生成控制信号，最终发送至与dc-dc恒流输出转换器连接的pwm调光控制单元，调节led灯的工作状态，从而实现智能调控。

附图说明

图1是本发明实施例的智能led控制系统的组成框图。

图2是本发明实施例中pwm调光控制单元的电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

如图1所示，本实施例提出一种智能led控制系统，包括终端设备、数据采集模块、至少一个led光源及至少一个led驱动器；led驱动器与led光源对应连接，即每个led光源配置一个led驱动器，终端设备(本实施例为计算机控制终端)分别与led驱动器及数据采集模块通信连接；终端设备用于将数据采集模块采集的数据经过处理后生成参考功率值等信息进行存储以便与led驱动器中生成的运行功率值进行比较后生成控制命令。其中，数据采集模块包括红外传感器，红外传感器检测到人的体温，从而检测房间或区域内(以下称为被控区域)的人数并反馈到终端设备进行处理；光照度传感器，将被控区域内的亮度收集并反馈到终端设备进行处理；颜色度传感器用于收集将被控区域内的颜色度并反馈到终端设备进行处理；温度传感器用于收集被检测被控区域内温度并反馈到终端设备进行处理；湿度传感器用于检测被控区域内湿度收集并反馈到终端设备进行处理。

在智能led控制系统中led驱动器的组成包括：ac-dc转换器，dc-dc恒流输出转换器，pwm调光控制单元，功率计量模块和串行通信接口模块；ac-dc转换器输入端与市电输出端连接，其输出端与dc-dc恒流输出转换器连接；dc-dc恒流输出转换器用于将ac-dc转换器输出的不同电压值转换为稳定的直流电，滤除高频干扰信号，减少或消除led灯产生的纹波现象；pwm调光控制单元与dc-dc恒流输出转换器连接，用于调控dc-dc恒流输出转换器的输出电流大小进而调控led等的工作状态；功率计量模块与ac-dc转换器连接，用于采集ac-dc转换器输入端的电压、电流及相位和led驱动器的温度等信息并进行处理以及寄存外部设备发送的控制命令。功率计量模块内设置有集成芯片78m6613，可对采集到的信息进行处理；串行通信接口模块与功率计量模块双向通讯连接，用于功率计量模块与外部设备的信息传输，串行通信接口模块包括rs232和rj45通讯接口。外部设备可以是计算机控制终端，在本实施例的智能led控制系统中，串行通讯接口模块与终端设备同样为双向通讯连接，dc-dc恒流输出转换器的输出端与led光源连接。pwm调光控制单元内设置有集成芯片u901，用于将接收到的信息处理后发送至dc-dc恒流输出转换器控制其输出电流的大小。

其中，pwm调光控制单元的电路结构包括集成芯片u901、二极管d69、稳压二极管d68、共模电感l21、电阻r200、电阻r201、电感l4、电感l2、二极管d39、电阻r917、电阻r922、电阻r919、电容c913、电阻r923、电阻r918、电阻r920、电阻r8、电容c911和热敏电阻ntc1；集成芯片u901的第四引脚与电容c913的一端、电阻r919的一端、以及电阻r922的一端连接，电容c913及电阻r919的另一端与地线连接，电阻r922的另一端与电源端及电阻r917的一端连接，电阻r917的另一端与二极管d39的阳极端连接；二极管d39的阴极端与电感l4的一端连接，电感l4的另一端与电阻r200的一端以及共模电感l21的一端连接；电阻r200的另一端以及共模电感l21的另一端与稳压二极管d68的阴极端连接；电感l2的一端与电阻r919的另一端共同与地线连接，电感l2的另一端与电阻r201的一端以及共模电感l21的一端连接；电阻r201的另一端以及共模电感l21的另一端与稳压二极管d68的阳极端连接；稳压二极管d68的阴极端与二极管d69的阴极端连接并均与串行通讯接口模块的输出端连接，稳压二极管d68的阳极端与二极管d69的阳极端连接并均与地线连接。

集成芯片u901的第六引脚与电阻r918的一端、电阻r920的一端和电阻r923的一端连接，电阻r918的另一端与电源端连接，电阻r920的另一端与dc-dc恒流输出转换器连接，电阻r923的另一端与地线连接。

集成芯片u901的第五引脚与电阻r8的一端、电容c911的一端和热敏电阻ntc1的一端连接，电阻r8的另一端与热敏电阻ntc1的另一端均与地线连接、电容c911的另一端与电源端连接。

在应用时，数据采集模块采集一段时间内被控区域的相关数据，数据包括被控区域的不同时间点的人数、温度、湿度和亮度等，并将上述数据传输至计算机控制终端，计算机控制终端将收集到的数据进行分析处理生成参考功率值等相关信息进行存储。功率计量模块采集ac-dc转换器的电压、电流、相位和驱动器温度等信息后，进行处理生成可供计算机控制终端识别的运行功率和电量消耗值等信息并通过串行通讯接口发送给计算机控制终端，计算机控制终端将读取到的信息与预先设定的参考功率值进行比较后进行判断并生成控制命令，生成的控制命令再通过串行通信接口模块反馈到功率计量模块进行寄存，功率计量模块再将该控制命令通过串行通讯接口模块发送至pwm调光控制单元进而对dc-dc恒流输出转化器的输出电流进行调控，最终实现对led灯的明暗调节。当需要关断驱动器时，可以由计算机控制终端通过串行通讯接口模块将关断命令传输到功率计量模块，功率计量模块对关断命令进行处理后发送至ac-dc转换器，实现完全关断ac-dc转换器，即整个驱动不再消耗电能。该关断命令可以是人为操作计算机控制终端或者是根据计算机控制终端内预先设置的相关关断信息来执行。

本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其做出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。