CN110149749B - 一种led灯具总功率控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED灯具总功率控制系统和方法，包括供电模块、调光信号输入模块、自动写址模块、控制模块、电流检测模块和多个恒流驱动模块；所述调光信号输入模块与调光信号AB线连接，调光信号输入模块将调光信号数据传输给控制模块；所述自动写址模块与AI输入线和AO输出线连接，传输地址数据给控制模块；所述控制模块分别与供电模块、调光信号输入模块、自动写址模块和电流检测模块连接，接收并存储电流值数据、调光数据和地址数据；同时，分别与多个分别控制不同颜色LED灯具的恒流驱动模块连接，根据预设灯具总功率限定值的比对结果，传送给各个恒流驱动模块指定功率值。解决了现有LED灯功率控制智能化程度不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯具系统的控制机制和方法，具体涉及一种LED灯具总功率控制系统和方法。
背景技术
目前，在一些户外建筑景观亮化项目中，存在以下情况：一是线路容量有限，有总功率限制要求；二是灯具的安装空间非常有限，灯体很小，散热结构不足，但对某种颜色希望能达到照度要求。
如果按常规做法，灯具的实际总功率等于各颜色功率分量的总和，会导致灯具单个颜色亮度不足，达不到预期的灯光表现效果。
所以，需要对现有灯具功率控制系统进行优化，以更好应用于建筑景观亮化领域，获得更好的使用效果和更佳的实用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED灯具总功率控制系统和方法，用以解决现有LED灯功率控制智能化程度不足的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种LED灯具总功率控制系统，包括供电模块、调光信号输入模块、自动写址模块、控制模块、电流检测模块和多个恒流驱动模块；所述调光信号输入模块与调光信号AB线连接，调光信号输入模块将调光信号数据传输给控制模块；所述自动写址模块与AI输入线和AO输出线连接，传输地址数据给控制模块；所述控制模块分别与供电模块、调光信号输入模块、自动写址模块和电流检测模块连接，接收并存储电流值数据、调光数据和地址数据；同时，分别与多个分别控制不同颜色LED灯具的恒流驱动模块连接，根据预设灯具总功率限定值的比对结果，传送给各个恒流驱动模块指定功率值。
优选的，上述多个恒流驱动模块路数由需要控制的LED颜色的数量决定，每个恒流驱动模块控制一种颜色的LED灯。
优选的，上述供电模块输入与VCC供电总干线相连，输出为5V。
优选的，上述多个恒流驱动模块都分别与控制模块连接，接收控制模块发送来的指定功率值；每个恒流驱动模块都与一种颜色的LED灯具连接，根据收到的指定功率值，转换为电流值，控制LED灯具功率。
优选的，上述电流检测模块安装在VCC供电主干线上，检测VCC供电主干线电流值，检测到的电流值实时发送给控制模块。
一种LED灯具总功率控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：VCC电源总干线通过供电模块提供直流电源给控制模块；调光信号输入模块传送调光数据至控制模块，自动写址模块传送地址数据至控制模块，电流检测模块传送总线电流数据至控制模块，控制模块根据设定的功率值控制各个恒流驱动模块，根据设定的功率值点亮LED灯具；
步骤2：控制模块接收调光数据、电流数据和地址数据后，计算LED灯具的总功率P；
步骤3：控制模块将LED灯具的总功率P与设定在控制模块内的最大功率值Pmax进行对比；当总功率值P小于等于最大功率值Pmax时，控制模块判定输出总功率为灯具实际总功率P，每个颜色通道的LED灯具的实际输出功率保持不变；依据调光数据和地址数据，控制模块向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据指令；当总功率值P大于最大功率值Pmax时，控制模块判定输出总功率为灯具的最大功率值Pmax，控制模块按照每个颜色的配色比例，计算每个颜色LED灯具应实际输出的功率值Pm实际，依据调光数据和地址数据，控制模块向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据；
步骤4：每个颜色LED灯具的恒流驱动模块接收控制模块发送来的实际功率数据，依照实际功率数据传输电流至LED灯具。
优选的，上述灯具的实际输出功率值Pm实际的计算方法过程如下：
假设一共有n路灯具，多个不同颜色的灯具功率值分别设定为P1，P2，……Pn。灯具最大功率设定为Pmax，Pmax的值是设定在控制模块4)内的最大功率值；
灯具实时总功率P＝P1+P2+……+Pn；
当P＞Pmax时，灯具总功率按照预设定的最大功率值输出，第m个颜色的灯具的Pm实际值为(1≤m≤n，m为整数)：
式中，Pm表示当总功率值为P时，第m个颜色的灯具的功率值。
本发明具有如下优点：
本发明针对LED灯控制的功率调节进行了系统和控制方法优化，能够解决现有LED灯具的功率控制智能化不足的问题，有效的提升LED灯具显示效果。
附图说明
图1为本发明一种LED灯具总功率控制系统和方法的结构原理图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
参见图1，一种LED灯具总功率控制系统，包括供电模块(1)、调光信号输入模块(2)、自动写址模块(3)、控制模块(4)、电流检测模块(5)和多个恒流驱动模块；所述调光信号输入模块(2)与调光信号AB线连接，调光信号输入模块(2)将调光信号数据传输给控制模块(4)；所述自动写址模块(3)与AI输入线和AO输出线连接，传输地址数据给控制模块(4)；所述控制模块(4)分别与供电模块(1)、调光信号输入模块(2)、自动写址模块(3)和电流检测模块(5)连接，接收并存储电流值数据、调光数据和地址数据；同时，分别与多个分别控制不同颜色LED灯具的恒流驱动模块连接，根据预设灯具总功率限定值的比对结果，传送给各个恒流驱动模块指定功率值。
优选的，上述多个恒流驱动模块路数由需要控制的LED颜色的数量决定，每个恒流驱动模块控制一种颜色的LED灯。
优选的，上述供电模块(1)输入与VCC供电总干线相连，输出为5V。
优选的，上述多个恒流驱动模块都分别与控制模块(4)连接，接收控制模块(4)发送来的指定功率值；每个恒流驱动模块都与一种颜色的LED灯具连接，根据收到的指定功率值，转换为电流值，控制LED灯具功率。
优选的，上述电流检测模块(5)安装在VCC供电主干线上，检测VCC供电主干线电流值，检测到的电流值实时发送给控制模块(4)。
一种LED灯具总功率控制系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：VCC电源总干线通过供电模块(1)提供直流电源给控制模块(4)；调光信号输入模块(2)传送调光数据至控制模块(4)，自动写址模块(3)传送地址数据至控制模块(4)，电流检测模块(5)传送总线电流数据至控制模块(4)，控制模块(4)根据设定的功率值控制各个恒流驱动模块，根据设定的功率值点亮LED灯具；
步骤2：控制模块(4)接收调光数据、电流数据和地址数据后，计算LED灯具的总功率P；
步骤3：控制模块(4)将LED灯具的总功率P与设定在控制模块(4)内的最大功率值Pmax进行对比；当总功率值P小于等于最大功率值Pmax时，控制模块(4)判定输出总功率为灯具实际总功率P，每个颜色通道的LED灯具的实际输出功率保持不变；依据调光数据和地址数据，控制模块(4)向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据指令；当总功率值P大于最大功率值Pmax时，控制模块(4)判定输出总功率为灯具的最大功率值Pmax，控制模块(4)按照每个颜色的配色比例，计算每个颜色LED灯具应实际输出的功率值Pm实际，依据调光数据和地址数据，控制模块(4)向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据；
步骤4：每个颜色LED灯具的恒流驱动模块接收控制模块(4)发送来的实际功率数据，依照实际功率数据传输电流至LED灯具。
优选的，上述灯具的实际输出功率值Pm实际的计算方法过程如下：
假设一共有n路灯具，多个不同颜色的灯具功率值分别设定为P1，P2，……Pn。灯具最大功率设定为Pmax，Pmax的值是设定在控制模块(4)内的最大功率值；
灯具实时总功率P＝P1+P2+……+Pn；
当P＞Pmax时，灯具总功率按照预设定的最大功率值输出，第m个颜色的灯具的Pm实际值为(1≤m≤n，m为整数)：
式中，Pm表示当总功率值为P时，第m个颜色的灯具的功率值。
上述供电模块(1)使用Richtek公司的RT8293；电流检测模块(5)使用TI公司的IN193。
实施例2
系统设计架构与实施例1相同，上述供电模块(1)使用ADI公司的LT8708；电流检测模块(5)使用ADI公司的AD8217。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种LED灯具总功率控制系统，其特征在于：包括供电模块(1)、调光信号输入模块(2)、自动写址模块(3)、控制模块(4)、电流检测模块(5)和多个恒流驱动模块；所述调光信号输入模块(2)与调光信号AB线连接，调光信号输入模块(2)将调光信号数据传输给控制模块(4)；所述自动写址模块(3)与AI输入线和AO输出线连接，传输地址数据给控制模块(4)；所述控制模块(4)分别与供电模块(1)、调光信号输入模块(2)、自动写址模块(3)和电流检测模块(5)连接，接收并存储电流值数据、调光数据和地址数据；同时，控制模块(4)分别与多个分别控制不同颜色LED灯具的恒流驱动模块连接，根据预设灯具总功率限定值的比对结果，传送给各个恒流驱动模块指定功率值；
所述电流检测模块(5)安装在VCC供电主干线上，检测VCC供电主干线电流值，检测到的电流值实时发送给控制模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯具总功率控制系统，其特征在于：所述多个恒流驱动模块路数由需要控制的LED颜色的数量决定，每个恒流驱动模块控制一种颜色的LED灯。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯具总功率控制系统，其特征在于：所述供电模块(1)输入与VCC供电总干线相连，输出为5V。
4.根据权利要求1所述的一种LED灯具总功率控制系统，其特征在于：所述多个恒流驱动模块都分别与控制模块(4)连接，接收控制模块(4)发送来的指定功率值；每个恒流驱动模块都与一种颜色的LED灯具连接，根据收到的指定功率值，转换为电流值，控制LED灯具功率。
5.一种LED灯具总功率控制方法，其特征在于：它采用如权利要求1或2或3或4所述的LED灯具总功率控制系统，它包括如下步骤：
步骤1：VCC供电总干线通过供电模块(1)提供直流电源给控制模块(4)；调光信号输入模块(2)传送调光数据至控制模块(4)，自动写址模块(3)传送地址数据至控制模块(4)，电流检测模块(5)传送总线电流数据至控制模块(4)，控制模块(4)根据设定的功率值控制各个恒流驱动模块，根据设定的功率值点亮LED灯具；
步骤2：控制模块(4)接收调光数据、电流值数据和地址数据后，计算LED灯具的总功率值P；
步骤3：控制模块(4)将LED灯具的总功率值P与设定在控制模块(4)内的最大功率值Pmax进行对比；当总功率值P小于等于最大功率值Pmax时，控制模块(4)判定输出总功率为灯具实际总功率值P，每个颜色通道的LED灯具的实际输出功率保持不变；依据调光数据和地址数据，控制模块(4)向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据指令；当总功率值P大于最大功率值Pmax时，控制模块(4)判定输出总功率为灯具的最大功率值Pmax，控制模块(4)按照每个颜色的配色比例，计算每个颜色LED灯具应实际输出的功率值Pm实际，依据调光数据和地址数据，控制模块(4)向每个颜色LED灯具的恒流驱动模块发送实际功率数据；
步骤4：每个颜色LED灯具的恒流驱动模块接收控制模块(4)发送来的实际功率数据，依照实际功率数据传输电流至LED灯具。
6.根据权利要求5所述的一种LED灯具总功率控制方法，其特征在于：所述灯具的实际输出功率值Pm实际的计算方法如下：
假设一共有n路灯具，多个不同颜色的灯具功率值分别设定为P1，P2，……Pn；灯具最大功率设定为Pmax，Pmax的值是设定在控制模块(4)内的最大功率值；
灯具实时总功率P＝P1+P2+……+Pn；
当P＞Pmax时，灯具总功率按照预设定的最大功率值输出，第m个颜色的灯具的Pm实际值为：
式中，Pm表示当总功率值为P时，第m个颜色的灯具的功率值；1≤m≤n，m为整数。
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