CN102137530A - 一种家用大功率白光led驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种能采用软件方式控制主电路发光，从而减少LED与电源之间连线数量的LED驱动方法，方法包括设有一个以上相对独立的控制单元，每个控制单元包括一个中央控制模块、一个电源模块、一个驱动输出模块和一个控制信号模块，中央控制模块输出控制信号控制驱动输出模块，由驱动输出模块驱动一组LED发光，控制信号模块与其他控制单元的控制信号模块相互连接，传输控制信号。本发明采用特殊的程序算法可实现一个遥控器同时控制所有灯，而且各灯之间互不冲突。同时，可减少灯与灯之间的连线，减少安装时布线的工作量，给使用带来很大的方便。

Description

一种家用大功率白光LED驱动方法
技术领域
本发明公开一种大功率白光LED驱动方法，特别是一种能采用软件方式控制主电路发光，从而减少LED与电源之间连线数量的LED驱动方法。
背景技术
LED作为新的照明器件，在照明领域中得到广泛推广，随着LED研究的深入，LED器件逐渐走入日常家用照明领域。由于家用照明LED一般采用的是大功率白光LED，而大功率白光LED是电流型器件，在使用时，严格控制其电流量的大小尤为重要。通常LED发光需要满足三个条件：1、LED与电源之间的极性要连接正确；2、LED的驱动电压要达到1.7V(红色LED)或3.0V(蓝色、绿色、白色或其他颜色LED)；3、电流在3mA～30mA之间，以上三个条件缺一不可。现有技术中的LED照明装置都是单独设置的，一般为一个照明装置配备一个电源模块、一个中央控制模块和一个驱动输出模块，进行单独控制，也有些是采用一套中央控制模块和一个电源模块，对整个家庭中的各个照明单元进行统一供电管理。由于人们要求对生活质量的要求越来越多，现有技术中的照明装置逐渐显示出了其不足之处，比如：采用单独供电的装置，每个照明装置自身为一个系统，无法实现统一管理，加之目前家用电器中都采用遥控控制和智能家居的理念的提出，如果每个照明装置配备一个遥控器，那家中的遥控器数量将会越来越多，给使用带来很多不便，而且无法与智能家居进行连接。而采用统一供电、统一控制的形式的照明装置，则会产生很多电源线和控制线，不仅布线困难，而且，一旦发生短路或断路问题还很难排查，给使用带来很多不便。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的家用LED照明装置使用不便的缺点，本发明提供一种新的LED驱动方法，每个装置中分别设有一个中央控制模块、一个电源模块、一个驱动输出模块和一个控制信号模块，既可相对独立的进行工作，又可与其他照明装置之间进行通信，增加了其使用的方便性。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种家用大功率白光LED驱动方法，方法包括设有一个以上相对独立的控制单元，每个控制单元包括一个中央控制模块、一个电源模块、一个驱动输出模块和一个控制信号模块，中央控制模块输出控制信号控制驱动输出模块，由驱动输出模块驱动一组LED发光，控制信号模块与其他控制单元的控制信号模块相互连接，传输控制信号。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的方法还包括首次启动时进行下述步骤，
A、控制单元先检测控制信号模块是否有ID确认数据发送过来；
B、如果没有ID确认数据发送过来，则该控制单元为总控制单元，总控制单元自动将其自身的ID地址设置为1，并通过控制信号模块向其它控制单元发送ID确认数据；如果有ID确认数据发送过来，则确认该控制单元为分控制单元，该分控制单元随机产生一个ID地址，并通过控制信号模块将分控制单元的ID地址发送给总控制单元；
C、总控制单元将各个分控制单元的ID地址按照大小进行排序，并将各个分控制单元的ID和排序返回并存储在主控制单元中；
D、各个控制单元循环等待控制命令，当有控制命令时，则执行控制命令并将控制命令发送给其他控制单元。
所述的步骤B中如果存在两个以上的分控制单元的ID地址相同，则每个ID地址相同的分控制单元将自身地址随机进行加1或减1运算，直至所有分控制单元的ID地址均不相同位置。
所述的步骤B中，当所有的控制单元同时启动时，则每个控制单元分别产生一个ID为1的地址，并将其发送给其他控制单元；同时，也接受到其他控制单元发送来的ID为1的地址，此时，各个控制单元分别随机产生一个ID地址，并将其发送给其他控制单元，各个控制单元将所有地址进行排序，ID地址最小的作为主控制单元，其他为分控制单元，并将各个分控制单元的ID和排序返回并存储在主控制单元中。
所述的步骤4中，各个控制单元循环等待的控制命令包括开关输入的控制命令和遥控接收模块接收的控制命令。
所述的控制单元中还包括有一个与中央控制模块连接的遥控接收模块。
所述的控制信号模块采用有线通信模块或无线通信模块。
所述的电源模块采用双管正激变换器。
本发明的有益效果是：本发明采用特殊的程序算法可实现一个遥控器同时控制所有灯，而且各灯之间互不冲突。同时，可减少灯与灯之间的连线，减少安装时布线的工作量，给使用带来很大的方便。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明系统方框图。
图2为本发明电源模块电路原理图。
图3为本发明实施例一主控制程序流程图。
图4为本发明实施例二主控制单元确认程序流程图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明中的一个家用系统包括多个相互连接的控制单元，每个控制单元包括一个中央控制模块、一个电源模块、一个驱动输出模块和一个控制信号模块，中央控制模块输出控制信号控制驱动输出模块，由驱动输出模块驱动一组LED发光，LED发光可为一个LED也可为多个LED，或为多组不同颜色的LED，控制信号模块与中央控制模块连接，由中央控制模块发出相应的信号通过控制信号模块与其他控制单元的控制信号模块相互连接，传输控制信号，本实施例中，控制信号模块可采用有线通信模块或无线通信模块，如：蓝牙模块、RS-485模块等。本实施例中，中央控制模块上还连接有一个遥控接收模块，通常为红外线接收模块或RF接收模块，用于接收遥控信号。本实施例中，中央控制模块上还可连接有一个网络接口，用于与智能家居的控制器实现连接，将LED照明系统连入智能家居控制系统中。
由于本发明中给LED供电需要较大功率，本实施例中采用双管正激变换器(也叫混合桥式电路，即Hybrid bridge电路)作为电源模块，请参看附图2，本实施例中给出一种优选的双管正激变换器主电路，其变压器一次绕组与开关晶体管S1、开关晶体管S2串联，开关晶体管S1、开关晶体管S2在PWM脉冲作用下同时导通或关断，在每个开关晶体管和一次绕组之间，各并联一个续流二极管，分别为续流二极管VD1、续流二极管VD2，其中开关晶体管S1、续流二极管VD2组成一个桥臂，续流二极管VD1、开关晶体管S2组成另一个桥臂，使得开关晶体管S1、开关晶体管S2关断时，变压器储能有一个释放通路，经过续流二极管VD1、续流二极管VD2回馈到直流输入电源，因此双管正激变换器无需另加磁复位措施。续流二极管VD1、续流二极管VD2还起钳位作用，将开关晶体管S1、开关晶体管S2承受的电压钳位于输入电压Vi。
本发明在使用时，一般情况为多个控制单元连接在一起使用，连接时通常采用环形或总线型拓扑结构。下面将分为一般情况和特殊情况对首次使用时系统初始化时的情况作进一步说明：
实施例一：请参看附图3，本实施例中，为利用开关逐个打开LED灯的情况，初始化时包括下述步骤：
A、控制单元先检测控制信号模块是否有ID确认数据发送过来；
B、如果没有ID确认数据发送过来，则该控制单元可能为第一启动的灯，自动将其设置为总控制单元，总控制单元自动将其自身的ID地址设置为1，且其在地址排序中排在第一位，并通过控制信号模块不停的循环向其它控制单元发送ID确认数据；如果有ID确认数据发送过来，则确认该控制单元可能为后启动的灯，其为分控制单元，此时，该分控制单元随机产生一个ID地址(采用常用的随机数生成程序产生)，并通过控制信号模块将分控制单元的ID地址发送给总控制单元，如果此时两个以上的分控制单元产生的ID相同(可能性很小)，即同时存在两个以上的分控制单元的ID地址相同，则经过总控制单元判断后返回一个值个该地址相同的分控制单元，每个ID地址相同的分控制单元将自身地址随机进行加1或减1运算，直至所有分控制单元的ID地址均不相同位置为止；
C、总控制单元将各个分控制单元的ID地址按照大小进行排序，并将各个分控制单元的ID和排序返回给各个分控制系统存储，并同时存储在主控制单元中，此时，系统达到稳定；
D、各个控制单元循环等待控制命令，控制单元循环等待的控制命令可能是通过硬件开关输入的控制命令，也可能是遥控接收模块接收的控制命令，或智能家居控制器发送的控制命令，当有控制命令时，则执行控制命令并将控制命令发送给其他控制单元。
实施例二：请参看附图4，本实施例中，为利用总控制开关一起打开所有的LED灯的情况，即所有灯一起初始化，初始化时，当所有的控制单元同时启动时，则每个控制单元分别产生一个ID为1的地址，并将其发送给其他控制单元；同时，也接受到其他控制单元发送来的ID为1的地址，此时，各个控制单元分别随机产生一个ID地址，并将其发送给其他控制单元，各个控制单元将所有地址进行排序，ID地址最小的作为主控制单元，其他为分控制单元，并将各个分控制单元的ID和排序返回给各个分控制系统存储，并同时存储在主控制单元中，此时系统达到稳定。
本发明在使用时，将各个控制单元采用环形或总线型拓扑结构连接成一个网络，各个控制单元之间通过两个串行接口连接线进行连接。控制时，利用遥控器或硬件开关或智能家居控制器输入控制命令，当控制所有的灯动作时，则将ID地址信息设置为广播地址(本实施例中，广播地址设为0)，如果对单个灯进行控制，则控制信息中包括该灯的排序序号或ID地址，当每个控制单元接收到控制信号时，先从控制信号中提取出地址信息或排序序号信息，并与自身存储的信息相比较，当与自身信息相吻合时，则执行该控制命令，当与自身信息不相吻合时，则丢弃该控制命令。
本发明采用特殊的程序算法可实现一个遥控器同时控制所有灯，而且各灯之间互不冲突。同时，可减少灯与灯之间的连线，减少安装时布线的工作量，给使用带来很大的方便。

Claims (8)

1.一种家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的方法包括设有一个以上相对独立的控制单元，每个控制单元包括一个中央控制模块、一个电源模块、一个驱动输出模块和一个控制信号模块，中央控制模块输出控制信号控制驱动输出模块，由驱动输出模块驱动一组LED发光，控制信号模块与其他控制单元的控制信号模块相互连接，传输控制信号。
2.根据权利要求1所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的方法还包括首次启动时进行下述步骤，
A、控制单元先检测控制信号模块是否有ID确认数据发送过来；
B、如果没有ID确认数据发送过来，则该控制单元为总控制单元，总控制单元自动将其自身的ID地址设置为1，并通过控制信号模块向其它控制单元发送ID确认数据；如果有ID确认数据发送过来，则确认该控制单元为分控制单元，该分控制单元随机产生一个ID地址，并通过控制信号模块将分控制单元的ID地址发送给总控制单元；
C、总控制单元将各个分控制单元的ID地址按照大小进行排序，并将各个分控制单元的ID和排序返回并存储在主控制单元中；
D、各个控制单元循环等待控制命令，当有控制命令时，则执行控制命令并将控制命令发送给其他控制单元。
3.根据权利要求2所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的步骤B中如果存在两个以上的分控制单元的ID地址相同，则每个ID地址相同的分控制单元将自身地址随机进行加1或减1运算，直至所有分控制单元的ID地址均不相同位置。
4.根据权利要求2所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的步骤B中，当所有的控制单元同时启动时，则每个控制单元分别产生一个ID为1的地址，并将其发送给其他控制单元；同时，也接受到其他控制单元发送来的ID为1的地址，此时，各个控制单元分别随机产生一个ID地址，并将其发送给其他控制单元，各个控制单元将所有地址进行排序，ID地址最小的作为主控制单元，其他为分控制单元，并将各个分控制单元的ID和排序返回并存储在主控制单元中。
5.根据权利要求2所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的步骤4中，各个控制单元循环等待的控制命令包括开关输入的控制命令和遥控接收模块接收的控制命令。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的控制单元中还包括有一个与中央控制模块连接的遥控接收模块。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的控制信号模块采用有线通信模块或无线通信模块。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的家用大功率白光LED驱动方法，其特征是：所述的电源模块采用双管正激变换器。
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