CN102404920A - 一种输出电流可调的智能恒流供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输出电流可调的智能恒流供电装置，包括可与上位机(1)进行通信的MCU(3)、设置在储能装置输出端与LED灯(9)输入端之间的升降压模块(8)、驱动模块(5)和信号检测模块；根据所述LED灯(9)的串、并联特征在上位机(1)上设定需要升降压模块(8)输出的恒定电流值，所述MCU(3)将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，所述驱动模块(5)根据接收到的PWM信号调节升降压模块(8)的输出电压，最终达到所需恒定的输出电流。本发明的输出电流可在较宽范围内任意调节，可灵活应用于多种串并方式的LED灯(9)；本发明可以工作在升压或降压模式。

Description

一种输出电流可调的智能恒流供电装置
技术领域
本发明涉及一种电源控制装置，具体涉及一种输出电流可调的智能恒流供电装置。
背景技术
随着LED行业的不断壮大，LED的使用逐步进入生活的每个角落，从而与LED配套的驱动电源密不可分.然而时下的驱动电源都是针对于LED单元以及LED阵列，通常不具备自动适应LED的不同阵列，以及电流不可调节.这就让实际使用产生诸多不便，并且缺乏智能化调节，浪费能源。
综上所述，急需解决的问题是：现有的恒流源不能智能化调节，以及适应各种组合的LED阵列，需要一种能够自适应的，并且智能化工作且稳定可靠的恒流源。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种实现输出电流可在较宽范围内任意调节、输出升降压一体的智能恒流供电装置，可灵活应用于多种串并组合的LED灯具。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明包括可与上位机进行通信的MCU、设置在储能装置输出端与LED灯输入端之间的升降压模块、驱动模块和信号检测模块；根据LED灯的串、并联特征在上位机上设定需要升降压模块输出的恒定电流值，MCU将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，驱动模块根据接收到的PWM信号调节升降压模块的输出电压，最终达到所需恒定的输出电流。
上述MCU的输入端还连接有温度检测模块。
上述信号检测模块包括电流检测模块及电压检测模块，电流检测模块及电压检测模块的输入端与升降压模块的相应接口相连接，电流检测模块及电压检测模块的输出端与MCU的相应接口相连接。
上述MCU通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机进行通信。
本发明的输出电流可在较宽范围内任意调节，可灵活应用于多种串并方式的LED灯；本发明可以工作在升压或降压模式；本发明电路结构简单，电子元器件少，损耗低，效率高。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的驱动模块电路图。
图中各标号：上位机1、通讯模块2、MCU3、温度检测模块4、驱动模块5、电流检测模块6、电压检测模块7、升降压模块8、LED灯9。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明包括可与上位机1进行通信的MCU3、设置在储能装置与LED灯9之间的升降压模块8、驱动模块5、温度检测模块4和信号检测模块。上位机1可根据LED灯9的不同串并组合，灵活地设定LED灯9需要的电流值，使本发明工作在升压或降压模式。其中，上位机1、MCU3、温度检测模块4、升降压模块8和LED灯9均为现有技术，此处不再赘述。
驱动模块5的输入端与MCU3的输出端相连接，驱动模块5的输出端与升降压模块8的输入端相连接。
温度检测模块4的输出端与MCU3的输入端相连接。温度检测模块4，可以随时检测当前的恒流源的温度，当温度过高时，按比例调降输出电流，达到控制温度的目的，保护恒流源，保护LED灯9。
信号检测模块包括电流检测模块6及电压检测模块7，电流检测模块6及电压检测模块7的输入端与升降压模块8的输出端相连接，电流检测模块6及电压检测模块7的输出端与MCU3的输入端相连接。
其中，电流检测装置6包括采样电路、放大电路和滤波电路，电流信号经过采样电路采样后，通过放大电路放大，滤波电路滤波后反馈给MCU3。
MCU3通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机1进行通信。通讯模块2采用无线通讯方式，使得本供电装置和上位机1进行通讯时无需物理连接，便于供电装置防水措施的处理。通讯模块2采用的无线通讯方式通过红外通讯方式实现，红外通讯方式具有电路简单，成本低的特点。
参见图2，驱动模块5包括与MCU3输出端相连接的第一NPN三极管Q4、与第一NPN三极管Q4的集电极相连接的第一PNP三极管Q12和与第一PNP三极管Q12的集电极相连接的第二PNP三极管Q13。
第一PNP三极管Q12的集电极与第二PNP三极管Q13的发射极的公共极与升降压模块输入端8相连接；第一NPN三极管Q4的发射极和第二PNP三极管Q13的集电极均接地；第一PNP三极管Q12的发射极接24V电源。
在第一NPN三极管Q4的集电极与第一PNP三极管Q12的基极之间还设有第一电阻R14，在第一PNP三极管Q12的基极与发射极之间串联有第一电阻R19，在第二PNP三极管Q13的基极与集电极之间串联有第一电阻R15，第一PNP三极管Q12的集电极与第二PNP三极管Q13的发射极之间设有第一二极管D4，且第一二极管D4的阳极与第一PNP三极管Q12的集电极相连接，其阴极与第二PNP三极管Q13的发射极相连接。
PWM信号从第一NPN三极管Q4的基极输入到驱动模块5，第一PNP三极管Q12集电极与第二PNP三极管Q13发射极的公共极与升降压模块8相连，通过改变PWM信号的占空比，可以改变驱动模块5的输出，从而改变升降压模块8的输出电压。
使用本装置前，根据负载LED灯9的串并情况，在上位机1设定需要本供电装置输出的恒定电流值，经通讯模块2下传给MCU3，MCU3接收并存储上位机1下传的恒定电流值。系统上电后，MCU3控制升降压模块8以最低电压输出，通过检测其输出电流(反馈电流值)与恒定电流值进行比较，若不相等则采用PID算法，通过调节PWM信号的占空比来调节升降压模块8的输出电压，直到输出电流与恒定电流值相等，以此实现输出的恒流控制。
本实施例中，储能装置采用的是蓄电池；升降压模块采用的是BOOST升降压模块。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，包括可与上位机(1)进行通信的MCU(3)、设置在储能装置输出端与LED灯(9)输入端之间的升降压模块(8)、驱动模块(5)和信号检测模块；
根据所述LED灯(9)的串、并联特征在上位机(1)上设定需要升降压模块(8)输出的恒定电流值，所述MCU(3)将恒定电流值与信号检测模块的反馈电流值进行比较，调节PWM信号的占空比，所述驱动模块(5)根据接收到的PWM信号调节升降压模块(8)的输出电压，最终达到所需恒定的输出电流。
2.根据权利要求1所述的输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，
在所述MCU(3)的输入端还连接有温度检测模块(4)。
3.根据权利要求1所述的输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，
所述信号检测模块包括电流检测模块(6)及电压检测模块(7)，所述电流检测模块(6)及电压检测模块(7)的输入端与升降压模块(8)的相应接口相连接，电流检测模块(6)及电压检测模块(7)的输出端与MCU(3)的相应接口相连接。
4.根据权利要求1所述的输出电流可调的智能恒流供电装置，其特征在于，
所述MCU(3)通过无线通讯模块或者红外通讯模块与上位机(1)进行通信。
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