CN106358338A - 智能调光调色双路输出led电源 - Google Patents

智能调光调色双路输出led电源 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种智能调光调色双路输出LED电源，采用电子式无级变速输出电压的调光器，通过电压转换电路，控制双路恒流电源，输出变化的电流给双色LED灯组，实施调光调色。本发明的优点是，产品性价比高，用户操作简单，不需要复杂的工程布线，利用当前市场上常见的路创或者立维腾的0‑10V调光器，依照0‑10V调光器通用的连线方式（DIM+/DIM‑），就能实现智能调光调色的功能。

Description

智能调光调色双路输出LED电源
技术领域
本发明涉及一种智能调光调色双路输出LED电源。
背景技术
目前市面上的调光调色LED电源，厂商各自推出多种解决方案，调光器和接线方式也是五花八门并且杂乱无章。总体归类，比较常见的解决方案主要有如下三种：
1.无线调光调色控制方案
2.DALI有线调光调色控制方案
3.DMX有线调光调色控制方案
无线调光调色方案，包含WIFI控制，蓝牙APP控制，ZIGBEE APP控制等方案，是指在驱动电源内部，安装使用专用的WIFI，蓝牙，ZIGBEE无线通讯芯片。然后通过手机调光调色的应用开发软件（以下简称“APP”）, 与专用的无线通讯芯片进行握手连接并通信，从而实现对LED灯具调光调色的功能。
DALI有线调光调色控制方案，DALI主控制器运用DALI总线传输协议，DALI+/DALI-，来发送相关的调光和调色的控制信号，LED驱动电源识别到DALI总线上的相关控制信号，通过内部控制电路来实现调光调色的功能。
DMX有线调光调色控制方案，DMX主控制器运用DMX512总线传输协议，DMX+/DMX-，来发送相关的调光和调色的控制信号，LED驱动电源识别到DMX总线上的相关控制信号，通过内部控制电路来实现调光调色的功能。
无线调光调色方案，需要使用专用的无线通信芯片，对于成本要求越来越严苛的LED驱动电源市场，是一笔非常高的成本费用；并且，还需要软件开发人员针对手机安卓平台或者苹果iOS系统开发无线控制APP应用软件。所以，此方案复杂难度大，并且LED电源产品硬件成本也会有所增加。
DALI有线调光调色控制方案，由于需要匹配DALI主控制器，这样就会涉及到复杂的DALI控制系统，需要完成DALI软件代码编写，而且LED驱动电源内部还需要安装DALI解码控制芯片，技术实现和终端用户操作都非常复杂。
DMX有线调光调色控制方案，由于需要匹配DMX主控制器，而且目前市场上的DMX主控制器控制方式或多或少都存在一定的差异，这样就会涉及到DMX控制的兼容性问题，需要针对不同厂家的DMX主控制器完成DMX软件代码编写，而且LED驱动电源内部还需要安装DMX解码控制芯片，技术实现和终端用户操作异常复杂。
发明内容
为解决前述LED灯调光调色存在的问题，本发明提供一种简单实用搭配双路路创0-10V调光器的智能调光调色LED电源解决方案；
一种智能调光调色双路输出LED电源，采用电子式无级变速输出电压的调光器，通过电压转换电路，控制双路恒流电源，输出变化的电流给双色LED灯组，实施调光调色。
优选的，所述双路恒流电源受电压转换电路控制，并与反激功率因素校正线路连接，所述电压转换电路采用一单片机，对无级变速输出的电压采样，输出不同的调制脉冲信号PWM1、PWM2至双路恒流电源电路，双路恒流电源电路输出不同的电流i1、i2至双色LED灯组，达到调光、调色目的。
优选的，所述电源采用两路电子式无级变速输出电压的调光器。
优选的，所述无极变速输出电压的调光器，采用0-10V调光器、旋钮式调光器或滑杆式调光器。
优选的，所述无极变速输出电压的调光器采用路创Lutron或立维腾Leviton的调光器。
本发明的优点是，产品性价比高，用户操作简单，并且利用当前市场上常见的路创Lutron或者立维腾Leviton的0-10V调光器。两路0-10V调光器，一路控制调光，一路控制调色，都是无极可调，依照0-10V调光器通用的连线方式（DIM+/DIM-），就能实现智能无极调光调色的功能。
附图说明
图1，是本发明的双路调光调色电路方框图
图2，是降压恒流电路芯片MP24894电路图
图3，是路创0-10V无源调光器外形图
图4，是双路路创0-10V无源调光器在调光调色电源中的应用
图5，是冷光调光曲线图
图6，是暖冷光混光调色曲线图
图中标号说明：
1:反激功率因素校正线路；2、3:降压恒流电路；4:双色LED灯组；5、6：0-10V调光器；7:0-10V转换电路；8-开关；9-上、下滑动开关。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅附图1所示，调光的LED灯组4，为暖光和冷光两路LED灯组，分别受两路降压恒流电路2、3控制，两路降压恒流电路2、3受0-10V转换电路6控制，并与反激功率因素校正线路1连接，0-10V转换电路6与0-10V调光器5连接；所述0-10V转换电路采用一单片机，单片机对0-10V调光器5的输出电压采样，输出二个不同的调制脉冲PWM1和PWM2至降压恒流电路2、3，降压恒流电路2、3输出二种电流PWM1*i1和PMW2*i2，分别对暖光和冷光两路LED灯组调光调色。
图3是市场上路创0-10V无源调光器外形图，它是由左侧的开关按键8和右侧的上下滑动键9组成。图4是双路路创0-10V无源调光器在调光调色电源中的应用图。本发明旨在利用这两个0-10V调光器的开关和右侧的上下滑动键，来完成调光调色，其中一个调光器负责调色，另外一个调光器负责调光。具体实现方案如下说明：
a)图1中，0-10V调光器5负责调色控制，右侧上下滑动键从底部慢慢滑动到顶端，色温依次从暖黄光（3000K）逐渐变化到冷白光（6500K）；
b)图1中，0-10V调光器6负责调光控制，右侧上下滑动键从底部慢慢滑动到顶端，LED亮度有暗逐渐变亮。
c)图4中，左侧调光器是负责调色，右侧调光器是负责调光；中间的开关按键是开启/关闭功能，两个调光器中，只要有任何一个开关处于关闭状态，LED电源关闭；只有当两个开关都处于开启状态，LED电源才能开启正常工作。
d)图4中，左侧负责调色的调光器上滑动键可以处于任何位置，此时右侧负责调光的调光器可以通过滑动键进行调光操作；也就是说，当色温调节到某一色温，比如4000K，可以通过右侧的调光器进行调光，亮度可以从10%调节到100%亮度。
e)图4中，同理，右侧负责调光的调光器上滑动键可以处于任何位置，左侧负责调色的调光器可以通过滑动键进行调色操作；也就是说，当亮度调节到某一数值，比如100%电流输出，LED处于全亮状态，此时可以通过左侧的调光器进行调色操作，色温可以从最低3000K调节到6500K。
当本发明采用单路0-10V调光器的开关8和右侧的上下滑动键9，利用这两个按键的不同排列组合，来完成调光调色，通过统计开关的闭合/开启次数，来改变不同的色温显示；右侧的上下滑动键负责固定色温下的调光。具体实现方案如下说明：
a)开关8先关闭再打开第一次，显示暖黄光（3000K），右侧上下滑动键9负责暖黄光调光；
b)开关先关闭再打开第二次，LED显示色温4000K，右侧上下滑动键负责调光；
c)开关先关闭再打开第三次，LED显示色温5000K，右侧上下滑动键负责调光；
d)开关先关闭再打开第四次，显示冷白光（6500K），右侧上下滑动键负责冷白光调光；
e)开关先关闭再打开第五次，显示暖黄光（3000K），然后再从步骤(a)依次向下反复循环。
如图5显示的冷白光调光曲线中，横轴是路创无源0-10V调光器的输入信号，一般电压输出范围是1Vdc~10Vdc。纵轴是输出电流i1、i2以及 i1&i2的占空比配比图，PWM1对应输出电流i1的占空比比例，PWM2对应输出电流i2的占空比比例。图1中的双色LED灯组，由两组不同色温的LED灯珠构成，一组是色温为3000K的暖黄光灯珠，另一组是色温为6500K的冷白光灯珠；由PWM1*i1和PWM2*i2来分别控制暖光（色温3000K）和冷光（色温6500K）的电流大小。单片机输出的PWM1信号，如果占空比从0%到100%变化，暖光亮度从暗到亮；PWM1越大，暖光越亮；单片机输出的PWM2信号，如果占空比从0%到100%变化，冷光亮度从暗到亮；PWM2越大，冷光越亮。通过调节PWM1*i1和PWM2*i2的电流大小，可以分别实现暖光和冷光的调光功能。如果负责调色的调光器处于某一中间色温，比如4000K，那么我们可以通过色温测试仪获得i1/i2的比例，假如是11:9，我们可以设定PWM1/PWM2=11/9；如果此时需要调光操作，我们需要维持输出电流配比不变化，只是改变i1和i2的各自电流大小，从而实现固定色温下的调光功能。
图6中，单片机同时输出PWM1和PWM2两路信号，占空比总和是100%，输出电流总量维持不变。具体来说，采样电压从1V变化到10V，PWM1从100%减小到0%，PWM2从0%增大到100%。这样一来，色温从最低的3000K将逐渐升高至6500K，从暖黄光（3000K）变化到纯正的冷白光（6500K），从而实现调色的功能。
本发明第一级采用反激功率因数校正线路，完成输入交流市电转换成直流55Vdc输出；第二级是降压恒流线路，完成直流55Vdc降压至30Vdc~50Vdc电压输出，兼容双色LED灯组恒流输出。
图2是降压恒流芯片的电路图，采用MPS公司的MP24894芯片，可以实现DC-DC降压恒流功能，并且此芯片支持0%至100%的PWM调光功能。EN脚与0-10V转换电路连接，输入调制脉冲PWM，IN脚与反激功率因数校正线路1连接，LED灯组4接在RS脚与DR脚之间。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性 表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可 以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (5)

1.一种智能调光调色双路输出LED电源，其特征在于，采用电子式无级变速输出电压的调光器，通过电压转换电路，控制双路恒流电源，输出变化的电流给双色LED灯组，实施调光调色。
2.根据权利要求1所述的一种智能调光调色双路输出LED电源，其特征在于，所述双路恒流电源受电压转换电路控制，并与反激功率因素校正线路连接，所述电压转换电路采用一单片机，对无级变速输出的电压采样，输出不同的调制脉冲信号PWM1、PWM2至双路恒流电源电路，双路恒流电源电路输出不同的电流i1、i2至双色LED灯组，达到调光、调色目的。
3.根据权利要求1所述的一种智能调光调色双路输出LED电源，其特征在于，所述电源采用两路电子式无级变速输出电压的调光器。
4.根据权利要求1至3任一所述的一种智能调光调色双路输出LED电源，其特征在于，所述无极变速输出电压的调光器，采用0-10V调光器、旋钮式调光器或滑杆式调光器。
5.根据权利要求4所述的一种智能调光调色双路输出LED电源，其特征在于，所述无极变速输出电压的调光器采用路创Lutron或立维腾Leviton的调光器。
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