CN102820003B - 大功率led显示屏模组的智能供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率LED显示屏模组的智能供电系统，涉及LED显示屏技术领域；包括整流滤波模块，对交流电源进行整流滤波处理；PFC校正模块，校正输入交流电流的电源的功率因素；主DC/DC模块，将PFC校正模块输出的直流电压变换成所需的直流电压；DSP模块，检测整个回路的个点电压和电流，对检测的数据进行处理，然后对整流滤波模块、PFC校正模块及主DC/DC模块提供PWM控制，将各种检测数据根据要求存储起来，并通过通讯接口与外接的控制系统信号连接；其有益效果在于：本发明是针对LED显示屏系统开发的数字电源，电源可通过DSP模块对电源进行各种数据采集，通过外接的控制系统进行相应的数据处理来实现合理的输出电压和电流以满足LED负载的最佳工作所需。
Description
【技术领域】
本发明涉及LED显示屏技术领域，尤其涉及LED显示模组的供电系统。
【背景技术】
目前，LED显示屏普遍采用工业开关电源模块进行简单的并联来供电，这种供电方式，其电源的相对固定的输出调整范围不能满足LED导通后的最佳设置；另外电源的低电压传输，浪费了太多的无用功耗，增加了模组的热量温升；低电压(小于5V)输出，大电流(大于40A)输出使得这种电源的输出功率的效率较低，一般低于75％；其次，这种电源不具备智能控制和通讯的功能。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种克服现有技术中采用工业开关电源模块进行简单的并联来为LED显示屏供电不能满足LED导通后的最佳设置之缺陷提供的一种LED显示屏模组的智能供电系统。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种大功率LED显示屏模组的智能供电系统，包括：整流滤波模块，与交流电源电性连接，并对交流电源进行整流滤波处理；PFC校正模块，与整流滤波模块的电流输出端口电性连接，在DSP模块反馈信号的驱动下对输入的电压和电流进行处理，校正输入交流电流的电源的功率因素；主DC/DC模块，与PFC校正模块的电流输出端口电性连接，将PFC校正模块输出的直流电压变换成所需的直流电压，并输出到LED显示模组的直流电源总线上，该总线电压的输出端与LED显示屏电压调整模块的电流输入端口电性连接；DSP模块，检测整个回路的个点电压和电流，对检测的数据进行处理，然后对整流滤波模块、PFC校正模块及主DC/DC模块提供PWM控制，将各种检测数据根据要求存储起来，并通过通讯接口与外接的控制系统信号连接。
下面对以上技术方案作进一步阐述：
优选地，所述交流电源对整流滤波模块输入220V/50HZ或110V/60HZ的交流电。
优选地，所述外接的控制系统为上位机。
优选地，本发明还包括外接电源系统，所述DSP模块还设置外接电源系统信号连接端口，所述DSP模块的外接电源系统信号连接端口与外接电源系统信号连接。
本发明的有益效果在于：其一、本发明是针对LED显示屏系统开发的数字电源，电源可通过DSP模块对电源进行各种数据采集，通过外接的控制系统进行相应的数据处理来实现合理的输出电压和电流以满足LED负载的最佳工作所需；其二、本发明采用DSP模块对电源进行各种数据采集，通过外接的控制系统进行相应的数据处理来控制PFC模块和主DC/DC模块，从而使整机的能量转化效率可以高达90％以上；其三、本发明利用强大的数据检测和处理能力，可以实时检测各种参数的变化，并储存以便分析；具有灵活的通讯接口，可利用通讯接口与外接电源系统和上位机组成LED显示屏智能化电源控制系统，实现了LED显示屏的智能化控制。
【附图说明】
图1为本发明提供LED显示模组数字开关电源的方框原理示意图；
图2为本发明提供LED显示屏智能供电系统拓扑的方框原理示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是具体实施本发明时提供的一种的LED显示模组数字开关电源，参照图1所示，LED显示模组数字开关电源包括交流输入接口100、PFC校正模块110、主DC/DC模块120、电源调整模块130、DSP模块140；还是参照如图1所示，交流输入接口100为提供交流电的线L、线N和线E，其输出为220V/50HZ或110V/60HZ的交流电；交流输入接口100在模块内主要完成整流和滤波的功能，产生的直流电压，再通过DC1连接模块输出至PFC校正模块110；PFC校正模块110，主要根据跟踪交流输入电压和电流的相位关系和DC2上输出电压值，采取升压补偿电路来实现功率因素的校正功能，同时通过线DC2输出一个稳定直流电压至主DC/DC模块120；主DC/DC模块120，是能量的主要变换回路，通过DSP精确的控制可以实现电压和电流的软开关转换过程，从而使转换的过程效率很高，模块输出的电压直接注入到LED显示屏模组的VBUS总线上，然后VBUS将传输的电压传送至电源调整模块130；电源调整模块130，是一种可以根据LED点阵模块实际需要精确输出所需电压的调整模块；DSP模块140，是DSP控制模块，DSP模块140将检测交流输入接口100的交流输入的电压和电流，并检测DC2上的电压值，然后通过先进的算法处理，产生一组高精度的PWM脉冲去控制PFC校正模块110的PFC电路的工作，由此可以使PFC校正功率因数大于99％，并且整个处理过程的的功耗极低。同时，通过采样VBUS和DC2上的电压和电流值，DSP模块140，可以通过先进的算法处理产生一组恰当的高精度PWM信号去驱动主DC/DC模块120的工作，实现零电压开通和零电流关断的开关转换，从而使整个电路的能量转换效率大大提高。同时，DSP模块140可以提供高精度的PWM信号去驱动电压调整模块的电压输出，从而实现调整模块的电压精确输出，以满足实际的LED点阵模块所需的电压值。线A、B、C和D是DSP模块140与其他模块进行交互的控制总线。如图1所示DSP模块140具有CAN或RS232或RS485接口，可以方便与其他DSP模块或用户PC机进行通讯，从而实现智能控制。
参照图2所示，图2为本发明LED显示屏智能供电系统拓扑的一种具体实施方式，图中的子模块1-1，子模块1-2及子模块1-n是LED显示屏工程中各个模组里的数字开关电源。各个电源利用各自DSP模块的强大处理能力，可以精确控制各自电源工作在高效转换状态，同时各个模组的DSP模块利用其通讯接口，如图中线A可以组网形成一个智能控制的通路，并且可与用户控制PC相连形成一个上位机的控制终端。图中子模块2就是一个上位机PC，其中，子模块3-1、子模块3-2及子模块3-n是LED显示屏的点阵显示模块。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (4)
1.一种大功率LED显示屏模组的智能供电系统，其特征在于包括：整流滤波模块，与交流电源电性连接，并对交流电源进行整流滤波处理；
PFC校正模块，与整流滤波模块的电流输出端口电性连接，在DSP模块反馈信号的驱动下对输入的电压和电流进行处理，校正输入交流电流的电源的功率因素；
主DC/DC模块，与PFC校正模块的电流输出端口电性连接，将PFC校正模块输出的直流电压变换成所需的直流电压，并输出到LED显示模组的直流电源总线上，该总线电压的输出端与LED显示屏电压调整模块的电流输入端口电性连接；
DSP模块，检测整个回路的个点电压和电流，对检测的数据进行处理，然后对整流滤波模块、PFC校正模块及主DC/DC模块提供PWM控制，将各种检测数据根据要求存储起来，并通过通讯接口与外接的控制系统信号连接；
以上的整流滤波模块、PFC校正模块、主DC/DC模块和DSP模块组成LED显示屏中各个模组的数字开关电源电路，所述的数字开关电源电路的DSP模块利用其通讯接口通过网线形成一个智能控制的网路，且该网路与用户控制PC相连形成一个上位机的控制终端。
2.根据权利要求1所述的大功率LED显示屏模组的智能供电系统，其特征在于：所述交流电源对整流滤波模块输入220V/50HZ或110V/60HZ的交流电。
3.根据权利要求1所述的大功率LED显示屏模组的智能供电系统，其特征在于：所述外接的控制系统为上位机。
4.根据权利要求1所述的大功率LED显示屏模组的智能供电系统，其特征在于：还包括外接电源系统，所述DSP模块还设置外接电源系统信号连接端口， 所述DSP模块的外接电源系统信号连接端口与外接电源系统信号连接。
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