CN203352870U - 一种基于电力线载波通信的led调光电路 - Google Patents

一种基于电力线载波通信的led调光电路 Download PDF

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秦会斌
魏秀梅
杨波
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Abstract

本实用新型公开了一种基于电力线载波通信的LED调光电路。本实用新型包括上位机、主控制器、从控制器、LED调光模块和LED灯组；所述的上位机通过串口与所述的主控制器连接，实现从控制器的地址分配、LED灯组的状态监测和调光控制；所述的主控制器和从控制器之间通过电力线进行数据通信；所述的从控制器根据所述的上位机发出的控制信号输出相应的PWM信号到所述的LED调光模块，通过调节PWM波的占空比改变输出电流的大小进而达到LED灯组的调光目的；采用有线通信技术可靠性高，利用现有的电力线进行通信成本低。

Description

一种基于电力线载波通信的LED调光电路
技术领域
本实用新型属于LED驱动技术领域，具体涉及一种基于电力线载波通信的LED调光电路。 
背景技术
LED照明以高效节能，长寿命，视觉效果好等诸多优点正在取代传统光源。为了到达节约用电的目的，LED调光电路正在被广泛应用。现有的LED调光电路中无线调光技术可靠性需要进一步提高，有线技术需要另外架设单独通信线，成本高，施工不方便。 
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种基于电力线载波通信的LED调光电路，采用有线通信技术可靠性高，利用现有的电力线进行通信成本低。 
本实用新型包括上位机、主控制器、从控制器、LED调光模块和LED灯组；所述的上位机通过串口与所述的主控制器连接，实现从控制器的地址分配、LED灯组的状态监测和调光控制；所述的主控制器和从控制器之间通过电力线进行数据通信；所述的从控制器根据所述的上位机发出的控制信号输出相应的PWM信号到所述的LED调光模块，通过调节PWM波的占空比改变输出电流的大小进而达到LED灯组的调光目的。 
本实用新型的有益效果： 
1.采用有线通信，通信可靠性高、距离远，能实现远距离准确调光。
2.采用现有电力线载波通信的LED调光电路，无需重新架设线路，实现成本低。 
3.由于电力线四通八达，采用电力线载波通信的LED调光电路应用范围广。 
4.采用单片机智能控制功能更强大，系统可扩展性强，可实现多组LED灯控制。 
5.上位机软件编程分配地址，负载LED灯组可自由接入。 
附图说明
图1是本实用新型的总体结构图。 
图2是本实用新型主控制器的电路逻辑结构图。 
图3是本实用新型从控制器的电路逻辑结构图。 
图4是本实用新型LED调光模块实施例原理图。 
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。 
如图1所示的一种基于电力线载波通信的LED调光电路，包括上位机、主控制器、从控制器、LED调光模块和LED灯组；所述的上位机通过串口与所述的主控制器连接，实现从控制器的地址分配、LED灯组的状态监测和调光控制；所述的主控制器和从控制器之间通过电力线进行数据通信；所述的从控制器根据所述的上位机发出的控制信号输出相应的PWM信号到所述的LED调光模块，通过调节PWM波的占空比改变输出电流的大小进而达到LED灯组的调光目的。 
参照附图2，本实用新型主控制器的电路逻辑结构图。如附图2所示，所述的主控制器包括单片机、电源电路、时钟电路、载波通信模块、接口电路和扩展接口电路；所述的单片机采用STM32，主要负责与载波通信模块通讯；所述的电源电路主要负责给主控制器供电；所述的时钟电路主要负责给主控制器提供系统参考时钟；所述的接口电路与低压电力线进行连接，主要负责主控制器与从控制器之间的通信；所述的扩展接口电路主要用于系统扩展使用；所述的载波通信模块采用PL3106芯片，包括发送电路、载波耦合电路、载波接收电路和其他接口电路；所述的发送电路主要负责将PL3106芯片产生的调制信号进行功率放大；所述的载波耦合电路主要起浪涌保护作用；所述的载波就收电路主要负责将有效信号进行滤波，提高接收灵敏度；所述的其他接口电路主要负责扩展功能使用。 
参照附图3，本实用新型从控制器的电路逻辑结构图。如附图3所示，所述的从控制器包括载波通信模块；所述的载波通信模块采用PL3106芯片，内置有8051MCU，外围电路包括发送电路、载波耦合电路、载波接收电路和其他接口电路，主要负责接收主控制器发出的调光信号；所述的内置8051MCU，主要负责通过PWM方式控制LED灯组的调光；所述的发送电路主要负责将PL3106芯片产生的调制信号进行功率放大；所述的载波耦合电路主要起浪涌保护作用；所述的载波就收电路主要负责将有效信号进行滤波，提高接收灵敏度；所述的其他接口电路主要负责扩展功能使用。 
参照附图4，本实用新型LED调光模块实施例原理图。如图4所示，所述的LED调光模块采用PT4115集成芯片，包括外部电流采样电阻Rs，肖特基二极管D，电感L，光源LED和供电输入端VIN和接地端GND；外部采样电阻Rs一端接供电输入VIN另一端接光源LED正极，电感L一端接光源LED负极另一端接肖特基二极管D正极，肖特基二极管D负极接供电输入端VIN，集成芯片PT4115引脚VIN接供电输入端VIN，集成芯片PT4115引脚CSN接光源LED正极，集成芯片PT4115引脚SW接肖特基二极管D的正极，集成芯片PT4115引脚DIM所述的从控制器中MCU，集成芯片PT4115引脚GND接接地端GND。 
通过PWM信号实现调光原理如下：上位机发出调光信号PWM的占空比，经串口发给主控制器，主控制器将信号调制后通过电力线传给从控制器，从控制器接收电力线上的信号并将信号解调后发给8051MCU，8051MCU输出相应的PWM信号给LED调光模块，控制开关管的导通与关断时间，控制流过LED光源的电流大小，实现调光。 
LED光源电流的大小 
Figure 2013203015584100002DEST_PATH_IMAGE002
由外部采用电阻Rs和集成芯片PT4115引脚DIM接收到的PWM信号占空比决定
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，公式如下： 
Figure DEST_PATH_IMAGE006
占空 比范围：0≤
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
≤100%；
PWM信号电压幅值V的范围是：2.5V<V<5V；
建议设置的PWM调光信号的频率大于100Hz，以避免人的眼睛可以看到LED光源的闪烁，集成芯片PT4115的调光频率可以达到20KHz。

Claims (1)

1. 一种基于电力线载波通信的LED调光电路，其特征在于：包括上位机、主控制器、从控制器、LED调光模块和LED灯组；所述的上位机通过串口与所述的主控制器连接，实现从控制器的地址分配、LED灯组的状态监测和调光控制；所述的主控制器和从控制器之间通过电力线进行数据通信；所述的从控制器根据所述的上位机发出的控制信号输出相应的PWM信号到所述的LED调光模块，通过调节PWM波的占空比改变输出电流的大小进而达到LED灯组的调光目的。
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