CN205029949U - 应用于led电源的开关切换式交流回路调光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通信控制领域，提供了一种应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，包括电源输出端，连接在电源输出端的负载电源以及连接在负载电源输出端的负载，还包括连接在电源输出端的开关切换装置以及通信连接开关切换装置的控制终端，开关切换装置包括依次连接的信号接收模块、开关切换器以及开关，控制终端包括信号发射模块，负载电源包括数字芯片以及辅助电源，数字芯片连接在电源输出端，辅助电源连接数字芯片及负载。本实用新型电源内部的数字芯片及存储器实现简单，成本低；同时由于是大信号传递信息，抗干扰能力强，通信可靠性高。

Description

应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统

技术领域

本实用新型涉及通信控制领域，尤其涉及一种应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统。

背景技术

在户外电源应用领域及需要简单传递控制信息的供电系统应用领域，如LED路灯、隧道灯或其他传统灯具等应用领域，由于供电线路较远且存在诸多不确定因素，一般通过市电交流电对灯具中的电源进行供电，而通过单独的通信装置或线路进行通信及控制。例如LED路灯应用时，需要每隔几个小时对路灯的亮度进行调节，即所谓的调光，该方式由于可以实现二次节能，具有重大的经济及社会意义。调光控制方式主要有四类：通过单独的调光线进行模拟或数字的控制方式(如：0-10V模拟电压控制/PWM数字量控制/RS-485数字通信控制)；通过无线通信进行调光及控制方式，如Zigbee通信及控制；不需要单独线路而通过电力线进行通信的方式，如PLC电力载波通信；通过灯具内部的定时器进行定时控制；这些通信实质上都是对灯具里面的电源进行通信及控制。

通过单独的调光线的控制方式技术实现简单，可实现对某一组灯一起控制，即分组控制，比如一条0-10V的调光线可以控制多达200盏以上的灯，但在工程应用的时候尤其是旧线路改造的时候存在施工布线难，布线距离远，线材成本高的弊端，并且调光线路抗感应雷干扰的能力很差，可靠性不高。PLC电力载波通信方式：目前通过在每个电源上(即每杆灯上)加装电力载波通信模块即单灯控制器实现通信及控制功能，优点是可传递的信号量非常大，信号双向传递，传输速度快，信号通过交流供电线传递，无需重新施工布线，无多余的线材成本；但单灯控制器成本高而复杂，信号幅值太小，易受干扰，通信可靠性低，当灯具数量较多，单灯控制器数量也同样多，总成本非常高。若将电力载波通信集成到电源里面，不但存在电力载波芯片及耦合解码电路成本高的问题，还会存在电力载波通信频率跟开关电源内部工作频率高度重合而会被干扰的问题，带来的EMI电磁兼容问题很难处理，设计难度高，至今尚未有实际产品批量应用。无线通信(如Zigbee)存在成本高、通信不稳定、通信距离短的问题，也需要在灯上附加无线通信装置及天线。若将无线通信集成到电源内，因为户外电源带有防水型铝壳，必须从铝壳伸出一根天线，防水及结构方面难度大、成本也高。三者的共同特点是都需要附加成本比较高的物料或装置。定时调光：定时器在电源上电的时候开始工作，经过设定的时间段后，即调整电源内部的电流以达到所需的亮度，优点是成本非常低，不需外接线材、控制器等，但由于无法跟外部通信，一旦设定定时策略，不能变更，因此不适合冬季夏季夜间时间长度差异较大的路灯应用，也不适合隧道灯等应用。工程应用最核心的需求是基于调光的二次节能，该需求只需对某些路段或者某组灯进行统一调整(分组控制)，并不需要对单灯进行逐个控制；调光时信号量很小，只需发出简单的调光百分比信号；调光间隔长，一般每隔几个小时调整一次；因此调光应用的需求是：信号量极小，信号传递次数少，需要调整的时候才需要通信，可预先定制调光定时控制策略而在通信的时候一次写入到电源内部存储器，不需要单灯控制而只需分组控制；上述四种方式中，通过调光线进行控制的方式比较符合调光需求，PLC通信及无线通信大大超过了实际需求，而定时调光不能满足通信调整的需求。

实用新型内容

针对上述方案的缺点，本实用新型提供了一种通过将交流供电线路控制端加入开关切换装置来应用于LED电源调光的系统，实现简单可靠，成本低，适合旧线路改造并实现二次节能等应用，并可扩展到其他领域。

本实用新型技术方案是：一种应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，包括电源输出端，连接在电源输出端的负载电源以及连接在负载电源输出端的负载，还包括连接在电源输出端的开关切换装置以及通信连接开关切换装置的控制终端，所述开关切换装置包括依次连接的信号接收模块、开关切换器以及开关，所述控制终端包括信号发射模块，所述负载电源包括数字芯片以及辅助电源，所述数字芯片连接在电源输出端，所述辅助电源连接数字芯片及负载。

进一步的，所述数字芯片包括采样模块、存储模块和解码模块，所述采样模块连接在开关切换装置输出端，所述存储模块的输入端连接采样模块输出端，所述解码模块输入端连接存储模块的输出端，解码模块输出端连接负载。

进一步的，所述负载为至少2个或至少2组。

进一步的，所述辅助电源的供电时间大于开关的断电时间。

本实用新型的有益效果是：供电控制端加入开关切换装置后，可以通过供电控制终端对交流通信装置进行控制以传递模拟或数字信息，电源侧(或者进一步说灯具侧)可以通过内置的单片机、MCU、DSP等数字芯片进行采样及解码并存储，响应控制指令。同时各个电源可设置分组或单独设定地址，实现点对点的控制及分组控制。电源内部的数字芯片及存储器实现简单，成本低；同时由于是大信号传递信息，抗干扰能力强，通信可靠性高。系统实现的是单向通信，控制方式及功能与通过调光线进行控制类似，最大限度的满足了实际工程需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

结合附图1，一种应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，包括电源输出端，连接在电源输出端的负载电源以及连接在负载电源输出端的负载，还包括连接在电源输出端的开关切换装置以及通信连接开关切换装置的控制终端，所述开关切换装置包括依次连接的信号接收模块、开关切换器以及开关，所述控制终端包括信号发射模块，所述负载电源包括数字芯片以及辅助电源，所述数字芯片连接在电源输出端，所述辅助电源连接数字芯片及负载。

进一步的，所述数字芯片包括采样模块、存储模块和解码模块，所述采样模块连接在开关切换装置输出端，所述存储模块的输入端连接采样模块输出端，所述解码模块输入端连接存储模块的输出端，解码模块输出端连接负载。

进一步的，所述负载为至少2个或至少2组。

进一步的，所述辅助电源的供电时间大于开关的断电时间。

本实用新型通过在AC供电线路中加入开关切换装置，并按照一定的开关切换控制策略实现切换功能。如图1所示，其中给出了一种典型的切换控制策略。若设定供电时间为1秒，关断时间为1秒定义为数字1，关断时间2秒定义为数字0，每种定义方式对应每种控制方式，可知通过一定的开关控制策略即可实现通信数字位的传送。对于负载电源,要求电源内部的辅助电源断电保持时间大于2秒。控制终端控制开关切换装置以定义的方式对开关进行切换，负载电源中的采样模块采集到信息后传输给解码模块，解码模块进行解码后，由存储器存储解码后的指令，并以所述定义方式所对应的控制方式对负载电源进行控制。所述定义方式并不局限于上述方式。

传输通信信号时，供电持续时间每段不少于0.5秒，传输每位的断电时间不大于10秒；负载电源可分配不同的地址以及按地址分成几组以进行分别控制；负载电源型号可以相同，也可以不同；通信按照一定的通信协议进行，可重复发送通信指令。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，包括电源输出端，连接在电源输出端的负载电源以及连接在负载电源输出端的负载，其特征在于：还包括连接在电源输出端的开关切换装置以及通信连接开关切换装置的控制终端，所述开关切换装置包括依次连接的信号接收模块、开关切换器以及开关，所述控制终端包括信号发射模块，所述负载电源包括数字芯片以及辅助电源，所述数字芯片连接在电源输出端，所述辅助电源连接数字芯片及负载。

2.根据权利要求1所述的应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，其特征在于：所述数字芯片包括采样模块、存储模块和解码模块，所述采样模块连接在开关切换装置输出端，所述存储模块的输入端连接采样模块输出端，所述解码模块输入端连接存储模块的输出端，解码模块输出端连接负载。

3.根据权利要求1所述的应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，其特征在于：所述负载为至少2个或至少2组。

4.根据权利要求1所述的应用于LED电源的开关切换式交流回路调光系统，其特征在于：所述辅助电源的供电时间大于开关的断电时间。