CN104159375A - 无线控制led照明系统的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明系统控制领域，其公开了一种无线控制LED照明系统的驱动装置，解决传统技术中LED照明系统控制不便、配置成本高的问题。其包括电源输入端，驱动输出端，整流及滤波单元，功率因数控制单元，旁路单元，零电压开关控制单元，无线接收单元，控制单元，直流转直流单元和隔离电压变换及电流/电压检测控制单元。无线接收单元接收第一信息，产生并向控制单元发送第二信息，控制单元产生并向功率因数控制单元发送对其控制的第三信息，产生并向零电压开关控制单元发送对其控制的第四信息，最终影响所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输出电流的大小或是否存在，本发明适用于对LED照明系统的无线远程控制。

Description

无线控制LED照明系统的驱动装置

技术领域

本发明涉及照明系统控制领域，特别涉及一种无线控制LED照明系统的驱动装置。

背景技术

在现代照明系统中，LED(发光二极管)作为一种绿色环保的清洁光源，在最近几年取得了突飞猛进的发展。由于LED具有寿命长，节能省电，应用简单，成本低廉等诸多优点，在便携照明、家用照明、工业照明以及汽车照明系统中得到海量的应用。LED光源作为一种低电压、大电流驱动器件，其发光的性能与电流至关重要，电流过强会导致LED光的衰弱，电流过弱则会影响LED的发光强度，因此为了充分体现LED的照明优势，需要驱动装置为LED灯提供恒定电流，既保证LED灯的安全性，又能同时达到理想的发光强度。

在LED灯照明系统中，常用驱动装置一般分为两类，一类为输出电压或电流不可变的LED驱动装置；另一类为输出电压或电流可变的LED驱动装置。在目前市面上，输出电压或电流可变LED驱动装置具有以下两种结构及驱动方式：在第一种驱动装置中，存在一个专门电压(O-1OV)调整接口与外部调整控制盒相连接，用户通过所述外部调整控制盒对LED驱动装置的输出电压或电流进行调节或控制(通常为电力线载波方式)；在第二种驱动装置中，普通开关电源外围电路中存在一个MCU(微控制单元)，在生产控制装置时通过固化程序的方式固化LED驱动装置的输出电压或电流变化时间。

目前市面上的上述两种驱动方式具备以下缺陷：一是控制方式具有一定的局限性，无法实现远程无线控制；例如第一种驱动方式仍是基于有线路径，必须对输配电点的总开关进行控制才能实现；二是驱动装置成本高，结构复杂；例如第二种驱动方式仍需要外接一个独立控制盒，而此控制盒价格昂贵，目前仅在价格同样昂贵的路灯上使用，不利于LED照明系统的应用普及。

因此本申请有必要提供一种技术方案来解决目前LED照明系统控制不便、配置成本高的问题，从而满足用户日益增长的实际需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种无线控制LED照明系统的驱动装置，解决传统技术中LED照明系统控制不便、配置成本高的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

无线控制LED照明系统的驱动装置，其包括：

电源输入端、驱动输出端、整流及滤波单元、功率因数控制单元、旁路单元、零电压开关控制单元、无线接收单元、控制单元、直流转直流电源单元、隔离电压变换及电流/电压检测控制单元；

所述整流及滤波单元具有输入端、第一输出端、第二输出端；所述功率因数控制单元具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述旁路单元具有输入端和输出端；所述零电压开关控制单元具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述无线接收单元具有输出端；所述控制单元具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端、第一输出端和第二输出端；所述直流转直流电源单元具有输入端和输出端；所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元具有输入端和输出端；

所述电源输入端连接至所述整流及滤波单元的输入端；所述整流及滤波单元的第一输出端连接至所述功率因数控制单元的第一输入端；所述整流及滤波单元的第二输出端连接至所述控制单元的第一输入端；所述控制单元的第一输出端连接至所述功率因数控制单元的第二输入端；功率因数控制单元的第一输出端连接至所述旁路单元的输入端；所述功率因数控制单元的第二输出端连接至控制单元的第三输入端；所述旁路单元的输出端连接至所述零电压开关控制单元的第一输入端；所述旁路单元的输出端同时连接所述直流转直流电源单元的输入端；所述零电压开关控制单元的输出端连接至所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输入端；所述无线接收单元的输出端连接至所述控制单元的第二输入端；所述直流转直流电源单元的输出端连接至所述控制单元的第四输入端；所述控制单元的第二输出端连接至所述零电压开关控制单元的第二输入端；所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输出端连接至所述驱动输出端。

具体的，所述旁路单元包括电容，所述电容的正极连接至所述旁路单元的输入端并同时连接旁路单元的输出端，所述电容的负极接地。

具体的，所述无线接收单元包括RF(射频)通信模块，和/或WiFi(无线保真)通信模块，和/或蓝牙通信模块，和/或IRDA(红外数据组织)通信模块，和/或ZigBee(紫峰协议)通信模块。

具体的，所述RF通信模块包括RF433无线接收单元，和/或RF315无线接收单元。

具体的，所述无线接收单元包括采用无线ASK/OOK接收芯片SYN45OR的主芯片。

具体的，所述控制单元包括微控制单元。

具体的，所述微控制单元包括PWM发生器，和/或8位可编程微控芯片。

具体的，所述PWM发送器的数目为六个。

本发明的有益效果是：

通过无线接收单元和与之协作的控制单元控制其它驱动单元的工作状态，最终对LED照明系统驱动装置的输出电压或电流进行无线远程调整或控制；一方面，本发明的技术方案解决了远程无线控制LED照明系统的问题，方便用户使用并提升用户体验；另一方面，本发明不需要另接价格昂贵的独立控制装置，节省了成本，更加利于LED照明系统的普及。

附图说明

图1为本发明中的无线控制LED照明系统的驱动装置示意图。

图2为无线控制LED照明系统的驱动装置实施例示意图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种无线控制LED照明系统的驱动装置，解决传统技术中LED照明系统控制不便、配置成本高的问题。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的无线控制LED照明系统的驱动装置。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中描述的各种技术可以用于但不限于无线控制LED照明系统的驱动装置，还可以用于其它类似领域，例如无线控制显示器系统的驱动装置，无线控制微波炉系统的驱动装置，以及其它无线控制领域。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

具体地，图1示出了本发明的无线控制LED照明系统的驱动装置，其包括：电源输入端，驱动输出端，整流及滤波单元，功率因数控制单元，旁路单元，零电压开关控制单元，无线接收单元，控制单元，直流转直流电源单元(DC/DC)和隔离电压变化及电流/电压检测控制单元；所述整流及滤波单元包括输入端P11、第一输出端O11和第二输出端O12，所述功率因数控制单元包括第一输入端P21、第一输入端P22、第一输出端O21和第二输出端O22，所述旁路单元包括输入端P31和输出端O31，所述零电压开关控制单元包括第一输入端P41、第二输入端P42和输出端O41，所述无线接收单元包括输出端O51，所述控制单元包括第一输入端P61、第二输入端P62、第三输入端P63、第四输入端P64、第一输出端O61和第二输出端O62，所述直流转直流电源单元包括输入端P71和输出端O71，所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元包括输入端P81和输出端O81；

所述电源输入端连接至所述整流及滤波单元的输入端P11，整流及滤波单元的第一输出端O11连接至所述功率因数控制单元的第一输入端P21，整流及滤波单元的第二输出端O12连接至所述控制单元的第一输入端P61，控制单元的第一输出端O61连接至功率因数控制单元的第一输入端P22，功率因数控制单元的第一输出端O21连接至所述旁路单元的输入端P31，功率因数控制单元的第二输出端O22连接至控制单元的第三输入端P63，旁路单元的输出端O31连接至所述零电压开关控制单元的第一输入端P41，旁路单元的输出端O31同时连接所述直流转直流电源单元的输入端P71，零电压开关控制单元的输出端O41连接至所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输入端P81，所述无线接收单元的输出端O51连接至控制单元的第二输入端P62，直流转直流电源单元的输出端O71连接至控制单元的第四输入端P64，控制单元的第二输出端O62连接至零电压开关控制单元的第二输入端P42，隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输出端O81连接至所述驱动输出端。

在具体实施时，如图2所示，所述旁路单元包括电容C11；所述电容C11的正极连接至所述旁路单元的输入端P31，电容C11的正极同时连接旁路单元的输出端O31，电容C11的负极接地。

所述无线接收单元包括RF(Radio Frequency，射频)射频通信模块，和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)通信模块，和/或Bluetooth(蓝牙)通信模块，和/或IRDA(InfraredData Association,，红外数据组织)通信模块，和/或ZigBee(紫蜂协议)通信模块，和/或其它可用于无线接收的通信模块。

所述RF射频通信模块包括RF433无线接收单元，和/或RF315无线接收单元。

所述无线接收单元包括采用无线ASK/OOK接收芯片SYN45OR的主芯片。

所述控制单元包括微控制单元(MCU，Micro Control Unit)。

所述微控制单元包括PWM发送器，和/或8位可编程微控芯片。所述PWM发送器的数目设置为六个。所述8位可编程微控芯片用于但不限于作为所述微控单元的总控制部件。

在本发明中，所述整流及滤波单元，控制单元，隔离电压变换及电压/电流检测单元，功率因数控制单元、直流转直流电源单元，零电压开关电路及无线接收单元均为现有已知技术，本领域的普通技术人员根据其对应的功能，不需要通过创造性的工作就可以得到对应的硬件装置。

以下简述本发明的无线控制LED照明系统的驱动装置中各个单元的作用及工作流程。

所述整流及滤波单元用于将交流电压源(通常为22OV交流电压)变换成后端电路工作所需要的直流电压，同时过滤消除外部电网中的干扰波形和后端电路中产生的高频信号或震荡时产生的交流信号，防止外部电网与后端电路之间的交叉污染。这里所述的后端电路包括所述功率因数控制单元，所述旁路单元，所述零电压开关控制单元，所述无线接收单元，所述控制单元，所述直流转直流电源单元和所述隔离电压变化及电流/电压检测控制单元。

所述直流转直流电源单元用于将直流高压转换成数字电路或其他控制电路所需要的低压(通常为5V或12V)。这里所述数字电路或其他控制电路包括所述功率因数控制单元，所述零电压开关控制单元，所述无线接收单元，所述控制单元和所述隔离电压变化及电流/电压检测控制单元。

所述无线接收单元用于接收从远处发送的第一信息。所述第一信息为包含开启或关闭等其它控制功率因数控制单元和零电压开关电路工作的指令内容的无线电信息。所述无线电信息被无线接收单元正确接收并处理，例如当无线接收模块包括RF433接收单元时，其可以正确接收工作在433MHz的射频信息，并通过采用无线ASK/OOK接收芯片SYN45OR的主芯片处理所述射频信息，根据所述无线电信息的内容，产生并向所述控制单元发送第二信息，所述第二信息为以高低电平的形式表示所述无线电信息的内容的数字信息。

所述控制单元用于处理所述无线接收单元发送的所述第二信息，产生并向所述功率因数控制单元发送第三信息，产生并向所述零电压开关控制单元发送第四信息。所述处理方法是所述控制单元中，所述微控制单元的8位可编程微控芯片根据控制程序识别判断所述第二信息，进一步地根据所述第二信息中包含的指令内容产生对所述功率因数控制单元进行控制的第三信息和对所述零电压开关控制单元进行控制的第四信息。所述第三信息为以高低电平的形式，并根据所述无线电信息的内容对所述功率因数控制单元进行控制的数字信号。所述第四信息为以高低电平的形式，并根据所述无线电信息的内容对所述零电压开关控制单元进行控制的数字信号。

所述功率因数控制单元用于接收所述控制单元发送的所述第三信息，根据所述第三信息中包含的控制内容对功率因数控制单元的工作状态进行调整或控制。

所述零电压开关控制单元由于接收所述控制单元发送的所述第四信息，根据所述第四信息中包含的控制内容对零电压开关控制单元的工作状态进行调整或控制。

所述隔离电压变换及电压/电流检测单元用于与所述功率因数控制单元和所述零电压开关控制单元一起协作，最终向LED照明系统输出工作电流/电压。通过所述第三信息控制所述功率因数控制单元和所述第四信息控制所述零电压开关控制单元，最终调整或控制所述LED照明系统的输出工作电流/电压的大小或是否存在输出，从而完成本发明对LED照明系统驱动装置的输出电流/电压的无线远程控制。

作为进一步优化地，所述旁路单元用于平稳所述功率因数控制单元的输出电压/电流，并过滤消除所述功率因数控制单元产生的杂散信号，同时作为一个稳定的等效电压源使所述零电压开关控制单元的开关特性更稳定。所述旁路单元中的电容C11由于具备旁路特性，可将混有高频电流和低频电流的交流信号通过旁路消除掉，因此本发明中用于稳定所述功率因数控制单元的输出电压，并通过接地的旁路方式过滤消除所述功率因数控制单元产生的杂散信号。从频域角度看，所述杂散信号通常为具有不确定频率的交流电信号，可以通过旁路电容消除。

采用以上结合附图描述的本发明优选实施例的无线控制LED照明系统的驱动装置结构，但本发明不局限与所描述的实施方式。

对于本领域的技术人员而言，根据本发明的教导，涉及出不同形式的无线控制电器系统的驱动装置并不需要创造性的劳动。在不脱离本发明的与原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，包括：

电源输入端、驱动输出端、整流及滤波单元、功率因数控制单元、旁路单元、零电压开关控制单元、无线接收单元、控制单元、直流转直流电源单元、隔离电压变换及电流/电压检测控制单元；

所述整流及滤波单元具有输入端(P11)、第一输出端(O11)、第二输出端(O12)；所述功率因数控制单元具有第一输入端(P21)、第二输入端(P22)、第一输出端(O21)和第二输出端(O22)；所述旁路单元具有输入端(P31)和输出端(O31)；所述零电压开关控制单元具有第一输入端(P41)、第二输入端(P42)和输出端(O41)；所述无线接收单元具有输出端(O51)；所述控制单元具有第一输入端(P61)、第二输入端(P62)、第三输入端(P63)、第四输入端(P64)、第一输出端(O61)和第二输出端(O62)；所述直流转直流电源单元具有输入端(P71)和输出端(O71)；所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元具有输入端(P81)和输出端(O81)；

所述电源输入端连接至所述整流及滤波单元的输入端(P11)；所述整流及滤波单元的第一输出端(O11)连接至所述功率因数控制单元的第一输入端(P21)；所述整流及滤波单元的第二输出端(O12)连接至所述控制单元的第一输入端(P61)；所述控制单元的第一输出端(O61)连接至所述功率因数控制单元的第二输入端(P22)；功率因数控制单元的第一输出端(O21)连接至所述旁路单元的输入端(P31)；所述功率因数控制单元的第二输出端(O22)连接至控制单元的第三输入端(P63)；所述旁路单元的输出端(O31)连接至所述零电压开关控制单元的第一输入端(P41)；所述旁路单元的输出端(O31)同时连接所述直流转直流电源单元的输入端(P71)；所述零电压开关控制单元的输出端(O41)连接至所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输入端(P81)；所述无线接收单元的输出端(O51)连接至所述控制单元的第二输入端(P62)；所述直流转直流电源单元的输出端(O71)连接至所述控制单元的第四输入端(P64)；所述控制单元的第二输出端(O62)连接至所述零电压开关控制单元的第二输入端(P42)；所述隔离电压变换及电流/电压检测控制单元的输出端(O81)连接至所述驱动输出端。

2.如权利要求1所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述旁路单元包括电容(C11)，所述电容(C11)的正极连接至所述旁路单元的输入端(P31)并同时连接旁路单元的输出端(O31)，所述电容(C11)的负极接地。

3.如权利要求1所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述无线接收单元包括RF通信模块，和/或WiFi通信模块，和/或蓝牙通信模块，和/或IRDA通信模块，和/或ZigBee通信模块。

4.如权利要求3所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述RF通信模块包括RF433无线接收单元，和/或RF315无线接收单元。

5.如权利要求3所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述无线接收单元包括采用无线ASK/OOK接收芯片SYN450R的主芯片。

6.如权利要求1所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述控制单元包括微控制单元。

7.如权利要求6所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述微控制单元包括PWM发生器，和/或8位可编程微控芯片。

8.如权利要求7所述的无线控制LED照明系统的驱动装置，其特征在于，所述PWM发送器的数目为六个。