CN102448210A - 集中控制led路灯电源系统 - Google Patents

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苏周
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Abstract

本发明公开一种集中控制LED路灯电源系统，包括一盏以上LED路灯，电源系统还包括独立的电源柜，电源柜内设有LED供电电源，LED供电电源分别通过一组独立的电源线给每盏LED路灯供电。采用本发明的电源的工作环境温度为常温环境，解决了电源安装在灯具上温升高的问题，电源的寿命及可靠性会大大提高。本发明以集中控制方式方便的解决集中防水、防雷措施。本发明采用高电压恒流的供电方式，使远距离驱动LED路灯得以实现，降低了线路损耗。同时，本发明使用电力载波远程控制技术，可以方便对LED路灯实现智能监控，可以方便的实现无级调光、故障查询等功能，使LED驱动电源维护及保养更为方便，可以即时维护更换。

Description

集中控制LED路灯电源系统
技术领域
本发明公开一种集中控制LED路灯电源系统，特别是一种电力载波控制的集中控制LED路灯电源系统。 
背景技术
随着LED照明技术的发展，LED照明器件在人们日常生活中的应用越来越广泛，LED路灯是典型的LED照明器件的应用方式。目前的LED路灯电源都是安装在室外的灯具上，一方面，电源受灯具的温升及电源本身的温升迭加影响，使得电源的工作环境温度较高，使电源的使用寿命、可靠性等大打折扣。另一方面，户外安装对电源的防雷等级要求高，电源易受雷击造成损坏。同时，由于户外安装，要求LED电源须有良好的防水特性，目前行业中要求LED路灯电源必须做到IP67防水等级以上。因此，LED路灯电源满足恶劣的环境要求，从而造成设计成本高，增加了产品的制造成本。当LED路灯电源损坏时，电源的损坏维护、更换等极为不便，需要吊车才能进行维修，要支付高额的吊车费用，使得维护成本、使用成本较高。 
发明内容
针对上述提到的现有技术中的LED路灯要求比较严格，在成生产及使用成本高的缺点，本发明提供一种新的电力载波LED路灯电源系统，其采用独立的电源柜，电源柜内设有多个电源单元，每个电源单元通过一根电源线给一个LED路灯供电，LED路灯内仅设有LED灯板和散热板，降低了生产要求，解决了上述问题。 
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种集中控制LED路灯电源系统，包括一盏以上LED路灯，电源系统还包括独立的电源柜，电源柜内设有LED供电电源，LED供电电源分别通过一组独立的电源线给每盏LED路灯供电。 
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LED供电电源包括一个以上的电源单元，每个电源单元分别通过一组独立的电源线给一盏LED路灯供电。 
所述的电源单元为高电压恒流源。 
所述的高电压恒流源包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和二次恒流变换模块，市电输入经过整流模块整流后输出给PFC控制模块，PFC控制模块输出电源给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给二次恒流变换模块，二次恒流变换模块将电源转换成高压恒流源输出给LED路灯供电。 
所述的高电压恒流源还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC To DC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块；所述的高电压恒流源还包括输出电压电流采样模块和DC To DC控制模块，输出电压电流采样模块采样二次恒流变换模块输出的电流和电压，并将采样的电流和电压通过DC To DC控制模块反馈给隔离DC To DC变换模块。 
所述的LED供电电源包括高电压恒压源，高电压恒压源包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和高电压恒压输出模块，市电输入经过整流模块整流后输出给PFC控制模块，PFC控制模块给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给高电压恒压输出模块，高电压恒压输出模块将电源转换成高压恒压源分别通过一组独立的电源线输出给LED路灯供电； LED路灯包括串联连接的LED灯组和恒流模组，所述的恒流模组包括恒压输入模块、DC To DC恒流变换器和恒流输出模块，恒压输入模块接收LED供电电源传输的高压恒压电源并输出给DC To DC恒流变换器，经DC To DC恒流变换器转换成高压恒流源后由恒流输出模块输出驱动LED灯组。 
所述的高电压恒压源内还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC ToDC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块；所述的高电压恒压源内还包括输出电压采样模块和DC To DC控制模块，输出电压采样模块采样高电压恒压输出模块输出电压，并将采样的电压通过DC To DC控制模块反馈给隔离DC ToDC变换模块。 
所述的恒流模组还包括电流采样模块和恒流保护控制模块，电流采样模块采样恒流输出模块输出电流，并将采样的电流通过恒流保护控制模块反馈给DCTo DC恒流变换器。 
所述的电源柜内设有电力载波控制模块，电力载波控制模块控制LED供电电源工作。 
所述的LED供电电源采用高电压模式对LED路灯进行供电，LED供电电源的输出电压大小大于或等于路灯内每个LED灯珠的压降乘以LED灯珠个数的积。 
本发明的有益效果是：采用本发明的电源的工作环境温度为常温环境，电源的寿命及可靠性会大大提高。本发明无须严酷的防水设计要求，其以集中控制可以较好的做好集中防雷措施。另外，本发明中电源的设计方案采用高电压的供电方式，使远距离驱动LED路灯得以实现，降低了线路损耗。同时，本发明使用电力载波控制技术，可以方便对LED路灯实现智能控制，电源的设计成 本更低。LED驱动电源维护更为方便，可以即时维护更换。 
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为本发明实施例一系统结构示意图。 
图2为本发明实施例一控制电源电路方框原理图。 
图3为本发明实施例一中的高电压恒流模块电路方框原理图。 
图4为本发明实施例二系统结构示意图。 
图5为本发明实施例二控制电源电路方框原理图。 
图6为本发明实施例二中的高电压恒压模块电路方框原理图。 
图7为本发明实施例二中的恒流模组电路方框原理图。 
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。 
本发明主要包括两部分，即路灯和电源柜，电源柜内设有LED供电电源，LED供电电源分别通过一组独立的电源线给每盏LED路灯供电，即一组独立的电源线对应于一盏LED路灯。下面将以两种具体结构对本发明做详细说明。 
实施例一：请参看附图1、附图2和附图3，本实施例中，LED供电电源包括一个以上的独立的电源单元，每个电源单元分别通过一组独立的电源线给一盏LED路灯供电。本实施例中的电源单元为高电压恒流源，而LED路灯上仅设有路灯板和散热板，路灯板上的各个灯珠串联连接，高电压恒流源直接通过电源线给LED路灯中的LED灯珠供电。本实施例中，高电压恒流源包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和二次恒流变换模块，市电输入经过整 流模块整流后输出给PFC控制模块，进行功率因数控制，PFC控制模块输出电源给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给二次恒流变换模块，二次恒流变换模块将电源转换成高压恒流源输出给LED路灯供电。本实施例中，高电压恒流源还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC To DC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块，以便PFC控制模块对功率因数进行调节；高电压恒流源还包括输出电压电流采样模块和DC To DC控制模块，输出电压电流采样模块采样二次恒流变换模块输出的电流和电压，并将采样的电流和电压通过DC To DC控制模块反馈给隔离DC To DC变换模块，供隔离DC ToDC变换模块对输出的电流、电压进行调整。 
实施例二：请参看附图4、附图5、附图6和附图7，本实施例中，LED供电电源主要为一个高电压恒压源，本实施例中的LED路灯包括串联连接的LED灯组和恒流模组，LED供电电源分别通过一组独立的电源线将高压恒压源传输给各个LED路灯内的恒流模组，由恒流模组转换成高压恒流源给LED灯组供电。本实施例中，电源柜内的高电压恒压源主要包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和高电压恒压输出模块，市电输入经过整流模块整流后输出给PFC控制模块，进行功率因数控制，PFC控制模块给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给高电压恒压输出模块，高电压恒压输出模块将电源转换成高压恒压源分别通过一组独立的电源线输出给LED路灯供电。高电压恒压源内还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC To DC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块，以便PFC控制模块对功率因数进行调节；高电压恒压源内还包括输出电压采样模块和DC To DC控制模块，输出电压采样模块采样高电压恒压输出模块输出电压，并将采样的电压通过DC To DC 控制模块反馈给隔离DC To DC变换模块，供隔离DC To DC变换模块对输出的电流、电压进行调整。本实施例中的恒流模组主要包括恒压输入模块、DC To DC恒流变换器和恒流输出模块，恒压输入模块接收LED供电电源传输的高压恒压电源并输出给DC To DC恒流变换器，经DC To DC恒流变换器转换成高压恒流源后由恒流输出模块输出驱动LED灯组。恒流模组还包括电流采样模块和恒流保护控制模块，电流采样模块采样恒流输出模块输出电流，并将采样的电流通过恒流保护控制模块反馈给DC To DC恒流变换器。 
本发明的电源柜内设有电力载波控制模块，电力载波控制模块控制LED供电电源工作。电力载波控制模块及其工作原理和方法，请参看申请人在先申请的专利，申请号为：200910304230.6，发明名称为：电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统及控制器；还有申请号为：200920306872.5，发明名称为：电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统及控制器。本发明中，LED供电电源采用高电压模式对LED路灯进行供电，LED供电电源的输出电压大小大于或等于路灯内每个LED灯珠的压降乘以LED灯珠个数的积。 
本发明中的驱动电路采用美国国家半导体公司的恒流降压/稳压器，可使效率高达95％，输出驱动电流高达525mA，主控MCU采用美国MICROCHIP公司的工业级芯片，功能强大，性能高度可靠。本发明整体采用模块化结构，LED电源模块、电力载波控制模块及LED灯检测模块等均涉及未模块化，如果出现故障时，可直接更换，设计新颖，结构紧凑，使用/维护灵活、简便。本发明采用大功率驱动，可实现驱动100～300W LED路灯(1W/单个LED)，使用电流可高达525mA±3％(典型应用输出电流350mA)，实现输出电流可从0mA至525mA，输出电流精度≤2％，输出效率高达95％。本发明利用交直流电线作为 通讯媒介，无需铺设专用通讯线，采用有线通讯不受天气和地址影响，保证通讯的可靠性。本发明还可在软件中进行设置，实现如下功能，如：(1)可对LED灯进行分区，分线路，分组管理，(2)按工作日，节假日，季节等自行设定控制时间；(3)及时远程操作以应对突发情况如天气突变和事故灾害等；(4)节能减排按时间地点调节LED灯亮度，延长LED灯寿命；(5)LED灯故障自动报警，保障点灯率；(6)随时远程参数设置，方便管理，提高效率；(7)开关控制：任一盏、一路或某自定义组的LED灯的开关；(8)调光控制：任一盏、一路或某自定义组的LED灯的调光；(9)状态查询：查询LED灯状态电流、电压、故障等信息；(10)定时控制：定时控制开关灯、分时段调光；(11)故障报警：LED灯故障时向监控中心报警显示故障灯号信息；(12)系统显示：显示LED灯系统组织结构及相关重要信息；(13)维护拓展：远程参数设置和维护及其它功能拓展等等。本发明还设计有多重保护功能(包括输出短路/过流/过压保护等)，保证系统的稳定运行，同时，本发明可通过IP网络或GPRS网络进行远程控制。 
采用本发明的电源的工作环境温度为常温环境，电源的寿命及可靠性会大大提高。本发明无须严酷的防水设计要求，其以集中控制可以较好的做好集中防雷措施。另外，本发明中电源的设计方案采用高电压的供电方式，使远距离驱动LED路灯得以实现，降低了线路损耗。同时，本发明使用电力载波控制技术，可以方便对LED路灯实现智能控制，电源的设计成本更低。LED驱动电源维护更为方便，可以即时维护更换。 

Claims (10)

1.一种集中控制LED路灯电源系统，包括一盏以上LED路灯，其特征是：所述的电源系统还包括独立的电源柜，电源柜内设有LED供电电源，LED供电电源分别通过一组独立的电源线给每盏LED路灯供电。
2.根据权利要求1所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的LED供电电源包括一个以上的电源单元，每个电源单元分别通过一组独立的电源线给一盏LED路灯供电。
3.根据权利要求2所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的电源单元为高电压恒流源。
4.根据权利要求3所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的高电压恒流源包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和二次恒流变换模块，市电输入经过整流模块整流后输出给PFC控制模块，PFC控制模块输出电源给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给二次恒流变换模块，二次恒流变换模块将电源转换成高压恒流源输出给LED路灯供电。
5.根据权利要求4所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的高电压恒流源还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC To DC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块；所述的高电压恒流源还包括输出电压电流采样模块和DC To DC控制模块，输出电压电流采样模块采样二次恒流变换模块输出的电流和电压，并将采样的电流和电压通过DC ToDC控制模块反馈给隔离DC To DC变换模块。
6.根据权利要求1所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的LED供电电源包括高电压恒压源，高电压恒压源包括整流模块、PFC控制模块、隔离DC To DC变换模块和高电压恒压输出模块，市电输入经过整流模块整流后输出给PFC控制模块，PFC控制模块给隔离DC To DC变换模块，隔离DC To DC变换模块输出电源给高电压恒压输出模块，高电压恒压输出模块将电源转换成高压恒压源分别通过一组独立的电源线输出给LED路灯供电；LED路灯包括串联连接的LED灯组和恒流模组，所述的恒流模组包括恒压输入模块、DC To DC恒流变换器和恒流输出模块，恒压输入模块接收LED供电电源传输的高压恒压电源并输出给DC To DC恒流变换器，经DC To DC恒流变换器转换成高压恒流源后由恒流输出模块输出驱动LED灯组。
7.根据权利要求6所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的高电压恒压源内还包括PFC采样模块，PFC采样模块对隔离DC To DC变换模块进行采样，并反馈给PFC控制模块；所述的高电压恒压源内还包括输出电压采样模块和DC To DC控制模块，输出电压采样模块采样高电压恒压输出模块输出电压，并将采样的电压通过DC To DC控制模块反馈给隔离DC To DC变换模块。
8.根据权利要求6所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的恒流模组还包括电流采样模块和恒流保护控制模块，电流采样模块采样恒流输出模块输出电流，并将采样的电流通过恒流保护控制模块反馈给DCTo DC恒流变换器。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的电源柜内设有电力载波控制模块，电力载波控制模块控制LED供电电源工作。
10.根据权利要求1或2所述的集中控制LED路灯电源系统，其特征是：所述的LED供电电源采用高电压模式对LED路灯进行供电，LED供电电源的输出电压大小大于或等于路灯内每个LED灯珠的压降乘以LED灯珠个数的积。
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Address after: Shenzhen Nanshan District City, Guangdong province 518108 industrial park outside the small pine Tai Bai Lu Bai mang mulberry 6 layer

Applicant after: MOSO Power Supply Technology Co., Ltd.

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