CN108448889B - 一种带有控制模块的led电源以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰，微处理器将采集到的电源模块输出的电信号从模拟信号转换为数字信号；微处理器将转换来的数字信号与设定信号进行频率比对；数字信号频率处于设定信号的频率范围内，微处理器将数字信号转换成模拟信号进行输出；数字信号频率超出设定信号的频率范围，微处理器停止并进行处理，数字信号多次处理后仍然超出设定信号的频率范围，微处理器停止信号的输出，并且进行移除。本发明通过消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰，缩短了控制模块和电源模块的组合距离，节省了设备空间，方便安装。

Description

一种带有控制模块的LED电源以及方法
技术领域
本发明涉及LED技术领域，具体地涉及一种带有控制模块的LED电源以及消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法。
背景技术
随着科技的发展，科技产品越来越走进人们的生活，而科技产品离不开电源，电源能给科技产品提供充足的电能维持工作。现有的LED电源在给LED供电的同时，会选择一种控制器对LED发光效果进行选择控制，但是现有的控制器都会和电源保持一定的距离，然后分开供电，因为离得太近会受到干扰从而影响设备的正常运作，这样就需要更多的空间，成本也相应较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有控制模块的LED电源以及消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法。
本发明公开的一种带有控制模块的LED电源以及消除带有控制模块的LED 电源内部信号干扰的方法采用的技术方案是：
一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰。
所述控制模块内部的微处理器采集所述电源模块输出的电信号；
所述微处理器将采集到的电源模块输出的电信号从模拟信号转换为数字信号；
所述微处理器将转换来的数字信号与设定信号进行频率比对；
数字信号频率处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将数字信号转换成模拟信号进行输出；
数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的数字信号进行处理；
所述微处理器采集处理过的数字信号，并且与设定信号进行频率比对；
处理过的数字信号处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将处理过的数字信号转换成模拟信号与正常信号进行同步输出；
处理过的数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的处理过的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的处理过的数字信号再次进行处理和频率比对；
数字信号多次处理后仍然超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止信号的输出，并且进行移除。
作为优选方案，所述LED电源未连接外接设备供电时，所述电源模块给所述控制模块供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号。
作为优选方案，所述LED电源连接外接设备供电未获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取存储器中存储的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
作为优选方案，所述LED电源连接外接设备供电并获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取外接芯片的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
作为优选方案，包括自动识别外接芯片的方法：所述微处理器获取外接芯片信息；
所述微处理器根据获取到的外接芯片信息输出电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器提供的电信号输出相应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块输出的电信号，然后将采集到的电信号从模拟信号转换成数字信号；
所述微处理器从协议库获取协议比对信号；
将转换后的数字信号与协议比对信号进行比对；
比对识别确认协议类型进而识别确认芯片类型。
作为优选方案，包括消除共阻抗偶合干扰的方法：所述带有控制模块的LED 电源的每个直流电源模块进线和地线之间加装退耦滤波器进行滤波处理；
所述带有控制模块的LED电源的数字信号地线、信号源地线和负载地线分开设置，数字电路、模拟电路和负载电路分别单独供电，独自构成回路且单点接地；
所述微处理器与各数字电路、开关电路和脉冲电路的接口设置数字式光电隔离器进行隔离处理，对线性模拟电路通道采用线性光耦进行变换，然后再采用数字光耦进行隔离；
所述电源模块和所述控制模块之间的隔离放大器采用浮离式设计。
作为优选方案，包括电源模块，与所述电源模块电性连接的控制模块；
所述电源模块包括整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端接入市电，所述整流滤波电路的输出端连接控制系统和负载的供电输入端，所述整流滤波电路包括交流稳压器，所述交流稳压器的输出端连接有隔离变压器，所述隔离变压器之后设计低通滤波器，所述整流滤波电路之后加接双T滤波器。
作为优选方案，所述控制模块包括微处理器，还包括与所述微处理器电性连接的显示模块和按键模块。
作为优选方案，所述电源模块和所述控制模块之间的传输线采用屏蔽线，所述电源模块和所述控制模块内部的模块和元器件之间的传输线也采用屏蔽线，对所述电源模块和所述控制模块的开关量和模拟量的输入、输出采取隔离措施。
作为优选方案，所述按键模块包括模式按键模块和速度按键模块，所述模式按键模块定义四十种按键方式，所述模式按键模块的按键可以选择01～40 其中一种发光模式，所述速度按键模块定义十四种按键方式，所述速度按键模块的按键可以选择01～14其中一种速度调节快慢。
本发明提供的一种带有控制模块的LED电源，通过在交流稳压器之后加装隔离变压器，减少分布电容，提高电源模块的抗共模干扰能力，隔离变压器之后设计低通滤波器，过滤掉高次谐波，改善了电源波形，通过双T滤波器消除工频干扰，本发明采用三端集成稳压模块分别组成稳压电源，大大减少了信号被干扰的可能，使得控制模块和电源模块能近距离连接，节省了设备空间，无需给控制模块重新配置一个电源模块，大大减少了成产成本，同时供电且接地，提高了稳定性和安全性。
本发明提供的一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰，可以通过微处理器对电源模块和控制模块之间的干扰信号进行转换排除，这样使得电源模块能直接给控制模块供电，并且能集中放置在一个装置中并且稳定的工作。
附图说明
图1是发明的带有控制模块的LED电源的抗干扰处理步骤示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对发明做进一步阐述和说明：
请参考图1，一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰。
所述控制模块内部的微处理器采集所述电源模块输出的电信号；
所述微处理器将采集到的电源模块输出的电信号从模拟信号转换为数字信号；
所述微处理器将转换来的数字信号与设定信号进行频率比对；
数字信号频率处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将数字信号转换成模拟信号进行输出；
数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的数字信号进行处理；
所述微处理器采集处理过的数字信号，并且与设定信号进行频率比对；
处理过的数字信号处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将处理过的数字信号转换成模拟信号与正常信号进行同步输出；
处理过的数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的处理过的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的处理过的数字信号再次进行处理和频率比对；
数字信号多次处理后仍然超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止信号的输出，并且进行移除。
所述LED电源未连接外接设备供电时，所述电源模块给所述控制模块供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号。
所述LED电源连接外接设备供电未获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取存储器中存储的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
所述LED电源连接外接设备供电并获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取外接芯片的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
包括自动识别外接芯片的方法：所述微处理器获取外接芯片信息；
所述微处理器根据获取到的外接芯片信息输出电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器提供的电信号输出相应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块输出的电信号，然后将采集到的电信号从模拟信号转换成数字信号；
所述微处理器从协议库获取协议比对信号；
将转换后的数字信号与协议比对信号进行比对；
比对识别确认协议类型进而识别确认芯片类型。
包括消除共阻抗偶合干扰的方法：所述带有控制模块的LED电源的每个直流电源模块进线和地线之间加装退耦滤波器进行滤波处理。
所述带有控制模块的LED电源的数字信号地线、信号源地线和负载地线分开设置，数字电路、模拟电路和负载电路分别单独供电，独自构成回路且单点接地。
所述微处理器与各数字电路、开关电路和脉冲电路的接口设置数字式光电隔离器进行隔离处理，对线性模拟电路通道采用线性光耦进行变换，然后再采用数字光耦进行隔离。
所述电源模块和所述控制模块之间的隔离放大器采用浮离式设计。
本发明提供一种带有控制模块的LED电源，包括电源模块，与所述电源模块电性连接的控制模块。
所述电源模块包括整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端接入市电，所述整流滤波电路的输出端连接控制系统和负载的供电输入端，所述整流滤波电路包括交流稳压器，所述交流稳压器的输出端连接有隔离变压器，所述隔离变压器之后设计低通滤波器，所述整流滤波电路之后加接双T滤波器。
所述控制模块包括微处理器，还包括与所述微处理器电性连接的显示模块和按键模块。
所述电源模块和所述控制模块之间的传输线采用屏蔽线，所述电源模块和所述控制模块内部的模块和元器件之间的传输线也采用屏蔽线，对所述电源模块和所述控制模块的开关量和模拟量的输入、输出采取隔离措施。
所述按键模块包括模式按键模块和速度按键模块，所述模式按键模块定义四十种按键方式，所述模式按键模块的按键可以选择01～40其中一种发光模式，所述速度按键模块定义十四种按键方式，所述速度按键模块的按键可以选择01～14其中一种速度调节快慢。
具体的，控制系统在没有插入SD卡的时候，打开电源模块，显示模块会显示SD－14，插上SD卡的时候，显示模块还会显示模式，并且可以通过模式按键模块的按键选择SD卡中存储的不同的花样文件，花样文件可以根据客户要求任意制作，SD卡可以存储四十种不同的花样文件，并且支持更新，但是需要把缘由的文件格式化，SD卡文件系统支持SD卡FAT16文件系统，每次拷贝花样文件时，快速格式化SD卡。速度按键模块可以选择十四种不同的速度，通过速度按键模块的按键可以增加或者减少数字，数字越大速度越快，最小3.8帧/秒，最大达到20帧/秒。
需要说明的是，对于干扰信号的解决：对于开关量的输入、输出要采取隔离措施。然而对模拟量输入、输出也采取隔离措施，模拟量输入，输出都采取隔离措施，保证系统稳定运行，解决信号通道干扰问题。硬件抗干扰措施：对电源模块干扰的进行抑制，任何电源模块和输电线路都存在内阻，正是这些内阻才引起电源模块的噪声干扰。考虑到高频噪声通过变压器主要不是靠初、次线圈的互感偶合，而是由初、次级间寄生电容偶合的。因此，在交流稳压器之后加有隔离变压器，且初、次级之间均需用屏蔽层隔离，以减少分布电容，提高抗共模干扰的能力。另外，由谐波干扰，电源模块引起的干扰大部分是高次谐波。本产品采用隔离变压器之后设计低通滤波器，让5 0HZ市电基波通过，滤去高次谐波，改善电源模块波形。
另外，在整流电路之后加接双T滤波器，用以消除50Hz的工频干扰。对固定频率的干扰滤波效果好。调试步骤为：先将电容C固定，然后模拟现场运行环境调节电阻，当输人50Hz信号时，使输出V0＝0。
在本控制系统中，采用了三端集成稳压模块分别组成所需的稳压电源模块。这样可以减少公共阻抗和公共电源模块的相互偶合，有利于减少信号干扰，大大提高了信号的可靠性。
针对共阻抗偶合干扰采取如下措施：
采用单点接地和分别电源模块供电，消除共阻抗回路。数字信号地线、信号源地线和负载地线分开设置，数字电路、模拟电路和负载电路分别单独供电，独自构成回路且单点接地。
加强电源模块退偶，为避免通过共用电源模块内阻造成几个电路之间的相互干扰，在每个电路的直流电源模块进线与地线之间加装了退偶滤波器。
由于隔离放大器采用浮离式设计，消除了输入、输出间的直接偶合，切断了共地和共电源模块环路，因而具有共模抑制比高、能保护系统元件不受高共模电压的损害和防止高压对低压信号系统损坏的特点。
采用光电隔离器切断共阻抗环路。单片机与各数字电路、脉冲电路或开关电路的接口可用数字式光电隔离器进行隔离，以切断共阻抗环路，避免长线感应及电源模块和各种负载通过共阻抗回馈的各种干扰的窜入。对于线性模拟电路通道，如因采用线性光偶变换后再用数字光偶进行隔离。
针对传导偶合千扰采取的措施：长传输线采用屏蔽线，避免电磁感应干扰，并保证信号稳定输出。
本发明提供一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰，可以通过微处理器对电源模块和控制模块之间的干扰信号进行转换排除，这样使得电源模块能直接给控制模块供电，并且能集中放置在一个装置中并且稳定的工作。本发明还提供一种带有控制模块的LED电源，通过在交流稳压器之后加装隔离变压器，减少分布电容，提高电源模块的抗共模干扰能力，隔离变压器之后设计低通滤波器，过滤掉高次谐波，改善了电源波形，通过双T滤波器消除工频干扰，本发明采用三端集成稳压模块分别组成稳压电源，大大减少了信号被干扰的可能，使得控制模块和电源模块能近距离连接，节省了设备空间，无需给控制模块重新配置一个电源模块，大大减少了成产成本，同时供电且接地，提高了稳定性和安全性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，用于消除LED电源内部控制模块和电源模块之间的信号干扰，其特征在于：
所述控制模块内部的微处理器采集所述电源模块输出的电信号；
所述微处理器将采集到的所述电源模块输出的电信号从模拟信号转换为数字信号；
所述微处理器将转换来的数字信号与设定信号进行频率比对；
数字信号频率处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将数字信号转换成模拟信号进行输出；
数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的数字信号进行处理；
所述微处理器采集处理过的数字信号，并且与设定信号进行频率比对；
处理过的数字信号处于设定信号的频率范围内，所述微处理器将处理过的数字信号转换成模拟信号与正常信号进行同步输出；
处理过的数字信号频率超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止超出设定信号频率范围的处理过的数字信号的输出；
所述微处理器对超出设定频率范围的处理过的数字信号再次进行处理和频率比对；
数字信号多次处理后仍然超出设定信号的频率范围，所述微处理器停止信号的输出，并且进行移除。
2.如权利要求1所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，其特征在于：
所述LED电源未连接外接设备供电时，所述电源模块给所述控制模块供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号。
3.如权利要求1所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，其特征在于：
所述LED电源连接外接设备供电未获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取存储器中存储的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据所述微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
4.如权利要求1所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，其特征在于：
所述LED电源连接外接设备供电并获取外接芯片时，所述电源模块给所述控制模块和外接设备供电；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述控制模块的电信号；
所述微处理器获取外接芯片的发光模式信息，所述微处理器输出对应发光模式信息的电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据微处理器给的电信号输出对应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块传输给所述外接设备的电信号。
5.如权利要求1－4任一项所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，其特征在于：包括自动识别外接芯片的方法：
所述微处理器获取外接芯片信息；
所述微处理器根据获取到的外接芯片信息输出电信号给所述电源模块；
所述电源模块根据所述微处理器提供的电信号输出相应的电信号；
所述微处理器采集所述电源模块输出的电信号，然后将采集到的电信号从模拟信号转换成数字信号；
所述微处理器从协议库获取协议比对信号；
将转换后的数字信号与协议比对信号进行比对；
比对识别确认协议类型进而识别确认芯片类型。
6.如权利要求5所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法，其特征在于：包括消除共阻抗偶合干扰的方法：
所述带有控制模块的LED电源的每个直流电源模块进线和地线之间加装退耦滤波器进行滤波处理；
所述带有控制模块的LED电源的数字信号地线、信号源地线和负载地线分开设置，数字电路、模拟电路和负载电路分别单独供电，独自构成回路且单点接地；
所述微处理器与各数字电路、开关电路和脉冲电路的接口设置数字式光电隔离器进行隔离处理，对线性模拟电路通道采用线性光耦进行变换，然后再采用数字光耦进行隔离；
所述电源模块和所述控制模块之间的隔离放大器采用浮离式设计。
7.一种带有控制模块的LED电源，其特征在于：其通过如权利要求1－6所述的消除带有控制模块的LED电源内部信号干扰的方法进行控制，其包括电源模块，与所述电源模块电性连接的控制模块；
所述控制模块包括微处理器，还包括与所述微处理器电性连接的显示模块和按键模块；
所述电源模块包括整流滤波电路，所述整流滤波电路的输入端接入市电，所述整流滤波电路的输出端连接控制系统和负载的供电输入端，所述整流滤波电路包括交流稳压器，所述交流稳压器的输出端连接有隔离变压器，所述隔离变压器之后设计低通滤波器，所述整流滤波电路之后加接双T滤波器。
8.如权利要求7所述的带有控制模块的LED电源，其特征在于：所述电源模块和所述控制模块之间的传输线采用屏蔽线，所述电源模块和所述控制模块内部的模块和元器件之间的传输线也采用屏蔽线，对所述电源模块和所述控制模块的开关量和模拟量的输入、输出采取隔离措施。
9.如权利要求8所述的带有控制模块的LED电源，其特征在于：所述按键模块包括模式按键模块和速度按键模块，所述模式按键模块定义四十种按键方式，所述模式按键模块的按键可以选择01～40其中一种发光模式，所述速度按键模块定义十四种按键方式，所述速度按键模块的按键可以选择01～14其中一种速度调节快慢。
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