CN201536446U - 电力载波无级调光led多路驱动恒流系统及控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通信技术领域，涉及一种通过电力线载波传输信号的无级调光LED多路驱动恒流系统及控制器。一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，包括远程控制端、集中器、多个控制器和多组LED，所述远程控制端通过网络与所述集中器连接，并向集中器发送控制信号，所述集中器与多个控制器通过电力线连接，单个控制器与单组LED电气接，所述集中器接收所述控制信号，并通过电力线将所述控制信号广播出去，所述控制器接收所述控制信号并处理，控制与该控制器对应连接的LED灯组输入电流的大小。本实用新型不仅实现了通过电力线传输远程控制端控制LED灯组的控制信号还能获得LED灯组的工作状态信息。

Description

电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统及控制器

【技术领域】

本实用新型属于通信技术领域，涉及一种通过电力线载波传输信号的无级调光LED多路驱动恒流系统及控制器。

【背景技术】

近些年来，随着半导体发光技术的发展，半导体发光二极管(LED)的亮度和显色能力得到了很大的提高，已经能够满足路灯照明的需要，而且LED灯具有全固体、无污染、工作寿命长及发热量低、超低功耗、节能显著等优点。研究发现：利用LED制成的灯具，其亮度可为普通白炽灯的近三倍，而耗能却仅为普通白炽灯的1/10左右，有效工作寿命却是普通白炽灯的100倍以上，所以应用前景非常好。

LED被作为照明灯具，不仅仅是因为上述的优点，还因为它方便控制，特别适合于多路LED线路中对不同的LED或LED灯组进行控制或调节。

在路灯照明系统中采用LED作为照明灯具，尤其是在大型隧道照明系统中，不仅需要能够远程调节LED的亮度以及控制LED的开/关，从而根据外界环境明暗的变化来调节LED的工作亮度或开/关等工作状态，还需要远程对LED的工作状态进行跟踪，从而使LED的工作状态发生异常的情况下，能够迅速定位，方便维修。

对多路LED进行控制并跟踪需要对每路LED传输信号，如果采用有线传输方式，比如采用双绞线传输控制信号，则需要沿着电力线重新布置带有信号屏蔽功能的双绞线或者同轴电缆，不仅如此，在LED路数较多时，还需要采用交换机或者路由器在控制器与LED之间对信号进行中继或寻址处理，同时还要铺设很多条到达各路LED的线路，这样无疑会增加控制系统的成本。

或者，采用无线通信来传输控制信号，但是就目前几种常用的无线通信方式而言，既具有传输速率高，又具有传输距离远的特点几乎没有，比如蓝牙和WIFI传输方式，其传输速率上虽然可以满足快速控制LED的目的，但是其传输距离有限，同时其传输距离还受环境的影响，当有障碍物阻隔时，其传输速率和传输距离明显降低，在复杂环境的照明工程中，其并不适合用来作为信号的传输工具。

另外，采用蓝牙或者WIFI来传输控制信号，也会增加LED照明工程的成本。

【实用新型内容】

本实用新型正是为了解决上述技术所存在的问题，提出一种通过电力线来传输LED控制信号的无级调光LED多路驱动恒流系统。

其具体技术方案如下：

一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，包括远程控制端、集中器、多个控制器和多组LED，所述远程控制端通过网络与所述集中器连接，并向集中器发送控制信号，所述集中器与多个控制器连接，单个控制器与单组LED连接，所述集中器接收所述控制信号，并向多个控制器转发控制信号，所述控制器接收所述控制信号并处理，控制与该控制器对应连接的LED灯组输入电流的大小。

所述集中器通过无线方式向多个控制器转发所述控制信号，所述调制信号发送单元包括信号发送天线，用于发射无线信号，所述调制信号接收单元包括信号接收天线，用于接收所述的无线信号。

更优的是，所述集中器通过电力线向多个控制器转发所述控制信号，所述调制信号发送单元通过所述电力线与所述调制信号接收单元连接。

所述集中器包括：

网络信号接收单元，用于获取所述控制信号；

处理单元，用于控制调制单元工作；

调制单元，用于将所述控制信号调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去。

所述控制器包括：

调制信号接收单元，用于获取所述调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号解调；

分析处理单元，用于对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令；

电源部分；用于向LED驱动单元输入恒定的直流电；

LED驱动单元，用于获取所述控制指令并控制输出到LED灯组的电流大小。

电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式，电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，在对LED进行控制或跟踪的照明系统中，采用PLC传输LED的控制或者跟踪信号能极大的节约工程成本。

采用电力线传输信号不仅具有大家公知的因为各种因素的影响，使得信号传输速率和传输距离都受到限制的弊病，另外一种弊病在于，通过共用一条电力线来向不同的多路受控端传输控制信号会产生信号冲突。

所以，所述集中器还包括一频率调整单元，用于根据时间改变调制信号的输出频率，某一时隙内的输出频率与一控制器的解调单元所要解调的信号频率相对应，在该时隙内，所述集中器与该控制器建立通信链路。

所述控制器还包括：

电流电压信号采样单元，用于采集LED灯组的电流电压的大小；

调制单元，用于将所述LED灯组的电流电压大小信息调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去；

所述集中器还包括：

调制信号接收单元，用于接收所述调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号进行解调；

网络信号发送单元，用于向远程控制端发送解调后的LED灯组电流大小信息；

所述处理单元获取所述解调后的LED灯组电流大小信息并处理，通过网络信号发送单元将该LED灯组电流大小信息发送给远程控制端。

本实用新型还提供一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流控制器，该控制器与LED灯组连接，包括：

调制信号接收单元，用于获取调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号解调；

分析处理单元，用于对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令；

电源部分；用于向LED驱动单元输入恒定的直流电；

LED驱动单元，用于获取所述控制指令并控制输出到LED灯组的电流大小。

所述控制器还包括：

电流电压信号采样单元，用于采集LED灯组的电流电压的大小；

调制单元，用于将所述LED灯组的电流电压大小信息调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去。

本实用新型有益的技术效果在于：

实现了通过电力线来传输控制LED灯组的控制信号，极大的减少的了系统的成本。

通过共用一条电力线路对多组LED实现不同的控制；

能获取每一个LED灯组的电流大小信息，实现对LED灯组亮度大小信息的跟踪。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例1的结构方框图；

图2为本实用新型实施例2的结构方框图；

图3为本实用新型实施例3的结构方框图。

【具体实施方式】

本实用新型涉及一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，包括远程控制端、集中器、多个控制器和多组LED，所述远程控制端通过网络与所述集中器连接，并向集中器发送控制信号，所述集中器与多个控制器连接，单个控制器与单组LED连接，所述集中器接收所述控制信号，并多个控制器转发控制信号，所述控制器接收所述控制信号并处理，控制与该控制器对应连接的LED灯组输入电流的大小。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的阐述：

实施例1

如图1所示，一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，包括一远程控制端、一集中器、多个控制器和多组LED，所述远程控制控制端通过网络与所述集中器连接，所述控制端为计算机或手机或其他可发送控制信号的控制设备，包括网络信号发送单元，用于向所述集中器发送控制信号，所述集中器包括网络信号接收单元，用于获取所述控制信号，所述集中器还包括处理单元、调制单元和调制信号发送单元，所述处理单元用于控制调制单元工作，调制单元用于将所述控制信号调制成调制信号，所述调制信号发送单元用于将所述调制信号发送出去。

所述调制单元包括信号耦合电路、D/A转换电路、带通滤波电路以及功率放大电路，所述信号耦合电路与所述D/A转换电路连接，所述D/A转换电路与所述带通滤波电路连接，所述带通滤波电路与所述功率放大电路连接，所述控制信号经信号耦合电路耦合后再经D/A转换电路转换成模拟信号经带通滤波电路过滤后发送给功率放大电路放大后发送给调制信号发送单元处理。

所述调制信号发送单元与一电力线连接，该电力线上连接有N个控制器，第一个控制器与第一组LED电气连接，第二个控制器与第二组LED电气连接，厖第N个控制器与第N组LED电气连接，每个控制器控制每组LED，每单个所述控制器包括：

一调制信号接收单元，用于获取所述调制信号；

一解调单元，用于对所述调制信号解调；

一分析处理单元，用于对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令；

一电源部分；用于向LED驱动单元输入恒定的直流电；

一LED驱动单元，用于获取所述控制指令并控制输出到LED灯组的电流大小。

每单个所述解调单元包括一A/D转换电路、一带通滤波电路，所述A/D转换电路将接受到的模拟的调制信号转变成数字信号经带同滤波电路过滤后发送给分析处理单元处理。

每单个所述电源部分包括一整流调压电路、一稳压电路和一恒流电路，所述整流调压电路将市电转变成低压直流电，经稳压电路处理后向分析处理单元、调制信号接收单元以及解调单元供电，经恒流电路处理后向LED驱动单元输入恒定的直流电。

所述网络为有线Internet网络或无线蜂窝移动通信网络。

本实施例远程控制端控制LED灯组的D亮度或者开/关状态的工作原理如下：

所述远程控制端向LED灯组发送控制LED亮度或者开/关信号后，该控制信号被发送到集中器，在集中器中所述控制信号依次经过网络信号接收单元、处理单元、调制单元、调制信号发送单元处理后通过电力线发送给控制器，与该集中器连接的所有控制器均可接收到该控制信号，该控制信号在单个控制器中依次经过调制信号接收单元、解调单元、分析处理单元处理后发送给LED驱动单元，该LED驱动单元接收到该控制信号后调节其输出到与该LED驱动单元电气连接的LED灯组电流的大小，从而起到控制LED灯组的亮度或者开/关状态。

在该实施例中，由于集中器不能对不同的控制器发送不同的控制信号，所有该集中器只能控制所有与该集中器通过控制连接的所有LED灯组的同时亮度调节或者开/关状态。

实施例2

在上述实施例1的基础之上，为了能使集中器能够控制不同的控制器进而控制不同LED的亮度调节或者开/关状态，如图2所示，该系统还包括：所述集中器还包括一频率调整单元，用于根据时间改变调制信号的输出频率，某一时隙内的输出频率与一控制器的解调单元所要解调的信号频率相对应，在该时隙内，所述集中器与该控制器建立通信链路。

所述调制信号的频率段被分成与所述控制器数量相同的时隙，当控制器的数量为N时，时隙数量也为N，每个时隙所占的频率小段的带宽以及频率间隔相同。

在某一个时隙内，所述集中器的调制单元能够调制出于该时隙对应的频率范围的信号，该集中器的调制信号发送单元将该信号通过电力线广播出去，而每个控制所接收信号的频率范围不一样，某一个控制器接收信号的频率范围与某一个时隙内的频率范围相对应，在某一个时隙时，所述集中器与该时隙对应的控制器产生通信，由于时隙非常短，所以可以保证信号的连续传送。

在本实施例中，由于增加了频率调整单元，使得集中器发送到每一个控制器的信号频率不一样，避免了到达不同控制器的信号之间的冲突，从而使得集中器能够控制给不同的控制器发送不同的控制信号，起到分别控制每一个LED灯组亮度或者开/关状态的目的。

实施例3

上述实施例中，只能是通过集中器控制控制器，从而对LED灯组进行控制，并不能对每组LED的状态信息进行跟踪，所以在上述实施例1和实施例2的基础之上，如图3所示，所述控制器还包括：

电流电压信号采样单元，用于采集LED灯组的电流电压的大小；

所述采集的LED灯组的电流电压大小信息被发送到分析处理单元，分析处理单元，

调制单元，用于从所述分析处理单元获取所述LED灯组的电流大小信息并将其调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去；

所述集中器还包括：

调制信号接收单元，用于接收所述调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号进行解调；

网络信号发送单元，用于向远程控制端发送解调后的LED灯组电流大小信息；

所述处理单元获取所述解调后的LED灯组电流大小信息并处理，通过网络信号发送单元将该LED灯组电流大小信息发送给远程控制端。

在实施例2中，远程控制端控制LED灯组的D亮度或者开/关状态的基础之上，LED灯组的工作状态信息即LED灯组工作的电流电压大小信息被发送到远程控制端的工作原理如下：

单个控制器的电流电压信号采样单元从与该流电压信号采样单元电气连接的LED灯组中采集到LED灯组工作的电流电压大小的模拟信号值，经A/D转换之后生产LED灯组的电流电压大小信息的数字信号值，该LED灯组电流电压大小信息在控制器中依次经电流电压信号采样单元、分析处理单元、调制单元、调制信号发送单元处理后发送给集中器，在集中器中，该LED灯组电流电压大小信息依次经调制信号接收单元、解调单元、处理单元、网络信号发送单元发送给网络侧的远程控制端。

应该说明的是，本实用新型给出的上述实施例是对本实用新型构思的说明而不是限制，本实用新型构思的主要原理是通过电力线传输远程控制端控制LED灯组的控制信号或者LED灯组的工作状态信息，只要属于本实用新型的构思均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，包括远程控制端、集中器、多个控制器和多组LED，其特征在于所述远程控制端通过网络与所述集中器连接，并向集中器发送控制信号，所述集中器与多个控制器通过电力线连接，单个控制器与单组LED电气接，所述集中器接收所述控制信号，并通过电力线将所述控制信号广播出去，所述控制器接收所述控制信号并处理，控制与该控制器对应连接的LED灯组输入电流的大小。

2.根据权利要求1所述的一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，其特征在于，所述集中器包括：

网络信号接收单元，用于获取所述控制信号；

处理单元，用于控制调制单元工作；

调制单元，用于将所述控制信号调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去。

3.根据权利要求2所述的一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，其特征在于，所述控制器包括：

调制信号接收单元，用于获取所述调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号解调；

分析处理单元，用于对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令；

电源部分：用于向LED驱动单元输入恒定的直流电；

LED驱动单元，用于获取所述控制指令并控制输出到LED灯组的电流大小。

4.根据权利要求3所述的一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，其特征在于，所述集中器还包括一频率调整单元，用于根据时间改变调制信号的输出频率，某一时隙内的输出频率与一控制器的解调单元所要解调的信号频率相对应，在该时隙内，所述集中器与该控制器建立通信链路。

5.根据权利要求4所述的一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统，其特征在于，所述控制器还包括：

电流电压信号采样单元，用于采集LED灯组的电流电压大小；

调制单元，用于将所述LED灯组的电流电压大小信息调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去；

所述集中器还包括：

调制信号接收单元，用于接收所述调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号进行解调：

网络信号发送单元，用于向远程控制端发送解调后的LED灯组电流大小信息；

所述处理单元获取所述解调后的LED灯组电流大小信息并处理，通过网络信号发送单元将该LED灯组电流大小信息发送给远程控制端。

6.一种包含权利要求1所述电力载波无级调光LED多路驱动恒流系统的电力载波无级调光LED多路驱动恒流控制器，其特征在于该控制器与LED灯组连接，包括：

调制信号接收单元，用于获取调制信号；

解调单元，用于对所述调制信号解调；

分析处理单元，用于对解调单元解调的控制信号进行分析并处理，生成控制LED驱动单元工作的控制指令；

电源部分：用于向LED驱动单元输入恒定的直流电；

LED驱动单元，用于获取所述控制指令并控制输出到LED灯组的电流大小。

7.根据权利要求6所述的一种电力载波无级调光LED多路驱动恒流控制器，其特征在于，所述控制器还包括：

电流电压信号采样单元，用于采集LED灯组的电流电压的大小；

调制单元，用于将所述LED灯组的电流电压大小信息调制成调制信号；

调制信号发送单元，用于将所述调制信号发送出去。

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