集成高速电力线载波通讯和控制功能的LED驱动电源及系统的制作方法

本技术涉及led电源技术，特别涉及一种集成高速电力线载波通讯和控制功能的led驱动电源及系统。

背景技术：

1、目前市场上路灯和景观灯常用的大功率led驱动电源（也叫led驱动器）大多是恒流输出的电源，也有部分是带调光功能的，比如通过0-10v调光接口、pwm调光接口进行调光。但是这些led驱动电源都不是智能化的led驱动电源，无法远程控制，不能实时监控led驱动电源的工作状态，满足不了智能灯光控制系统或者智能路灯控制系统的要求。

2、目前市场上也有用单灯控制器加可调光的led驱动器组合的方式来实现led路灯或景观灯的远程控制（如图1），但是存在很多问题：

3、1、需要同时用到单灯控制器和led驱动器这两种产品部件，两者都有独立的外壳和连接线，内部都各有线路和控制，成本高。

4、2、组合方式接线复杂。通常需要将市电220vac输入接单灯控制器，通过单灯控制器内部的继电器输出接led驱动电源，单灯控制器输出调光线接led驱动电源的调光口，led驱动电源输出接led模组，至少需要接4组线。

5、3、灯具安装空间有限，同时使用单灯控制器和led驱动电源导致安装困难。同时接线也多，线和插头占用的空间也多。

6、4、可靠性和可维护性差，容易出现接线不良、接错线、接头防水不好等引起的问题，如果损坏也很难判断是接线不良，还是控制器损坏或者led驱动电源损坏，需要逐一排除。

7、5、传统单灯控制器采用的电力线载波通讯模块是低速的，传输速度慢，一般速度为2.4k bps，通讯时间长。

8、6、单灯控制器对led驱动电源的开关是通过继电器进行开关的，由于led驱动器开通时电流一般较大，特别是频繁进行开关时，容易对继电器产生冲击，发生继电器损坏，可靠性较低。

9、因此，有必要提出一种改进的led驱动电源技术，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种集成高速电力线载波通讯和监控功能的led驱动电源及系统。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的解决方案是：

3、提供一种集成高速电力线载波通讯和控制功能的led驱动电源，包括外壳，在外壳中设有led驱动电源、电能计量电路和高速电力线载波（hplc）通讯电路；在led驱动电源中，滤波整流电路设有接入交流电的输入端，滤波整流电路依次与功率因数矫正电路、dc-dc转换电路、滤波恒流输出电路连接；滤波恒流输出电路有两路输出，一路作为led驱动电源的直流电输出，另一路连接至输出设定与反馈控制电路；输出设定与反馈控制电路连接至dc-dc控制电路，后者连接至dc-dc转换电路；开关控制与pwm调光电路有两路输出，分别连接至dc-dc控制电路和输出设定与反馈控制电路；辅助低压电源同时为功率因数矫正电路和dc-dc控制电路供电；

4、led驱动电源的交流电输入同时还接至电能计量电路，后者依次与高速电力线载波通讯电路和开关控制与pwm调光电路连接；led驱动电源中的辅助低压电源同时连接至电能计量电路和高速电力线载波通讯电路，以实现供电。

5、作为一种改进的方案，所述电能计量电路内置通用异步收发传输器，其输出端连接至高速电力线载波通讯电路。

6、作为一种改进的方案，所述dc-dc转换电路是反激式dc-dc转换电路或llc谐振dc-dc转换电路。

7、作为一种改进的方案，所述高速电力线载波（hplc）通讯电路中包括高速微控制单元（mcu）和用于电力线通讯的调制解调电路。

8、作为一种改进的方案，所述滤波整流电路的输入端直接与输入交流电的电源线相连，或者在其输入端设置用于连接电源线的接线端子；滤波恒流输出电路的一个输出端直接与输出直流电的电源线相连，或者在该输出端设置用于连接电源线的接线端子。

9、本实用新型进一步提供了能对led驱动电源进行集成高速电力线载波通讯和控制的系统，包括若干组前述的led驱动电源；每组中均包括一台高速电力线载波集中控制器和若干个led驱动电源，每个led驱动电源分别连接各自对应的led光源模组；每组中的led驱动电源均连接至组内的高速电力线载波集中控制器；各高速电力线载波集中控制器均通过无线通讯方式连接至云端服务器，以实现信号传输。

10、作为一种改进的方案，该系统还包括通过无线通讯方式连接至云端服务器的移动终端，所述移动终端是pc电脑、平板电脑或手机。

11、与现有技术相比，本实用新型的技术效果是：

12、1、本实用新型的产品可以在内部连接电能计量电路和hplc通讯电路和led驱动电源，共用一个外壳和内部低压电源，因此整体制造成本低。

13、2、本实用新型的产品体积小，内部只需要接2组线，即输入接220vac和输出接led模组，接线简单，能够简化加工流程，安装和维护也方便。

14、3、本实用新型中集成了高速电力线载波通讯，通讯速度可以达到200k-10m bps,为低速电力线载波通讯速度的100倍以上；通讯速度快，延时为毫秒级别；最高抗衰减能力可达100db以上，满足各种复杂应用场景。

15、4、本实用新型是通过使能内部dc-dc控制电路来实现开关控制，不是通过继电器进行切换；因此可靠性好，没有重新启动时的电流冲击问题。

16、5、本实用新型中的调光控制是通过光耦连接输出设定与反馈控制电路的，原副边安全隔离。即使原边控制失效，还有基础设定电路继续工作，能保证输出最大功率，保证设备输出正常。

17、6、本实用新型采用电力线通讯，因此不需要额外布置通讯线路，安装方便。也不像其它无线通讯设备那样需要安装天线，通讯信号不受房间阻隔，不受地理环境影响。

18、7、利用本实用新型的产品，还可以进一步结合hplc集中控制器组建集成hplc通讯和控制系统。利用该系统可以进一步实现led驱动电源信息与用电状况的全局监控，实时掌握故障情况。

技术特征：

1.一种集成高速电力线载波通讯和控制功能的led驱动电源，包括外壳，其特征在于，在外壳中设有led驱动电源、电能计量电路和高速电力线载波通讯电路；

2.根据权利要求1所述的led驱动电源，其特征在于，所述电能计量电路内置通用异步收发传输器，其输出端连接至高速电力线载波通讯电路。

3.根据权利要求1所述的led驱动电源，其特征在于，所述dc-dc转换电路是反激式dc-dc转换电路或llc谐振dc-dc转换电路。

4.根据权利要求1所述的led驱动电源，其特征在于，所述高速电力线载波通讯电路中包括高速微控制单元和用于电力线通讯的调制解调电路。

5.根据权利要求1所述的led驱动电源，其特征在于，所述滤波整流电路的输入端直接与输入交流电的电源线相连，或者在其输入端设置用于连接电源线的接线端子；滤波恒流输出电路的一个输出端直接与输出直流电的电源线相连，或者在该输出端设置用于连接电源线的接线端子。

6.一种能对led驱动电源进行集成高速电力线载波通讯和控制的系统，其特征在于，包括若干组权利要求1中所述的led驱动电源；每组中均包括一台高速电力线载波集中控制器和若干个led驱动电源，每个led驱动电源分别连接各自对应的led光源模组；每组中的led驱动电源均连接至组内的高速电力线载波集中控制器；各高速电力线载波集中控制器均通过无线通讯方式连接至云端服务器，以实现信号传输。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括通过无线通讯方式连接至云端服务器的移动终端，所述移动终端是pc电脑、平板电脑或手机。

技术总结
本技术涉及LED电源技术，旨在提供一种集成高速电力线载波通讯和控制功能的LED驱动电源及系统。该LED驱动电源产品在外壳中设有电能计量电路和HPLC通讯电路，以及常规LED驱动电源；LED驱动电源的交流电输入同时接至滤波整流电路和电能计量电路，后者依次与高速电力线载波通讯电路和LED驱动电源中的开关控制与PWM调光电路连接；开关控制与PWM调光电路有两路输出，分别连接至DC‑DC控制电路和输出设定与反馈控制电路；辅助低压电源同时为各用电单元供电。本技术可以在内部连接电能计量电路和HPLC通讯电路和LED驱动电源，共用一个外壳和内部低压电源，整体制造成本低；接线简单，能够简化加工流程，安装和维护也方便。

技术研发人员：毛智伟,陈敏
受保护的技术使用者：浙江雷培德科技有限公司
技术研发日：20221221
技术公布日：2024/1/13