CN205430695U - 一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构 - Google Patents
一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构 Download PDFInfo
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Abstract
一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构，属于集中照明供电系统的前端控制装置，涉及LED电光源，每组LED灯串的负极端接开关管漏极，该开关管控制极接恒流电路的输出端，电压采样电路的输出端接控制装置的MCU输入，控制装置的MCU输出端接恒流电路的第一输入端，开关管源极、恒流电路的第二输入端和电阻的第一端相接，每组LED灯串的正极和第一电阻的第二端接供电电压源。其发明目的是实现0‑100%的智能无级调光,精细节能、可靠性高、成本低且线性恒流的驱动转换效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及集中照明供电系统的前端控制装置，涉及LED电光源，尤指一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构。
背景技术
集中照明供电系统包括集中控制装置和前端控制装置，现有技术的前端控制装置包括有AC to DC 恒流驱动（可能内含固定的定时调光）、AC to DC 恒流驱动+单灯控制器、集中照明供电系统+DC to DC PWM恒流驱动，这些前端装置成本高，可靠性不是太好、节能效果比较差。这是其缺点。
发明内容
针对现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构，其特征在于：包括至少一组LED灯串、开关管、电压采样电路，恒流电路和电阻，每组LED灯串由若干个LED灯珠串联而成，每组LED灯串的负极端接开关管漏极，该开关管控制极接恒流电路的输出端，电压采样电路的输出端接控制装置的MCU输入，控制装置的MCU输出端接恒流电路的第一输入端，开关管源极、恒流电路的第二输入端和电阻的第一端相接，每组LED灯串的正极和第一电阻的第二端接供电电压源。
所述开关管可以是三极管，可以是MOSFET,也可以是IGBT。
本实用新型的有益效果是：能实现0-100%的智能无级调光,精细节能、可靠性高、成本低且线性恒流的驱动转换效率高。开关管工作于放大的状态，不是工作于开关的状态，不需要磁性元件，也就没有EMI干扰的问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型的电气原理图。
图2是本实用新型的供电系统的供电结构示意图。
具体实施方式
参见附图，本实用新型一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构，其特征在于：包括至少一组LED灯串、开关管Q1、电压采样电路CY，恒流电路HL和电阻R1，每组LED灯串由若干个LED灯珠LED1、LED2....、LEDN串联而成，每组LED灯串的负极端接开关管Q1漏极，该开关管Q1控制极接恒流电路HL的输出端，电压采样电路CY的输出端接控制装置的MCU输入，控制装置的MCU输出端接恒流电路HL的第一输入端，开关管Q1源极、恒流电路HL的第二输入端和电阻R1的第一端相接，每组LED灯串的正极和第一电阻R1的第二端接供电电压源DC1。
参见附图，本实用新型工作原理如下：
DC1是集中照明系统输出的母线电压，用来给所有接于此集中照明系统的LED灯串供电。它的输出可以是一组输出，也可以是多组输出，下面所讲的一个回路是以一组输出为例来阐述其工作原理。
满载工作时
1） 先计算LED1、LED2、...LEDN在满载时的最大压降 V1。2）在集中照明系统全部满载的情况下，估算或者测量最远端的LED的最大压降V2,因为一条回路需要带很多盏的LED 灯，通常的数量20-100盏。
3)计算V1+V2的电压（加合适的裕量），这个结果就是DC1电压源的输出电压，来自于集中照明供电系统。这是为了保证这一整个回路上的LED 灯串都能工作于100%的负载，但是DC1的电压也不能过高，线性恒流电路为了保持LED 灯串的电流恒定, 过高的电压降于开关管Q1的两端，压降越大损耗越大。
调光控制
1) 发调光指令, DC1是一个受控制的恒压源，它的输出电压可以通过集中照明供电系统的后台发相对应的指令进行控制。这个控制的指令与线性恒流的MCU协议相对应。这个信号就走功率线回路来传输信号,采用低频电力载波的方式，是在功率母线的两端直流上迭加一个交流控制信号。这个指令其实就是有规律变化地调整DC1的输出电压，此指令发给接于母线两端的所有LED 灯串。
2) 线性恒流MCU 通过DC1的电压采样电路解出控制中心发出的指令,这个指令送到恒流电路的1端输入，调整恒流电路里面的恒流基准VREF来改变此时LED 灯串的电流。电阻R1用来检测LED 灯串的电流， 此电流信号送到恒流电路HL的第二端输入,与第一端输入的电流基准VREF进行比较来维持LED灯串设定的电流恒定。
3）调整母线电压来获得线性恒流的最高转换效率。我们以原始的亮度是100%, 目标亮度是下降到20% 为例。 首先控制中心发出信号20%调光指令，DC1的电压采样电路CY采出调光信号并送入MCU，MCU 解调出正确的指令后调整恒流电路HL的第一端输入的基准VREF来改变此时LED 灯串的电流到20%,因为LED灯串的电流小了，灯串的电压降也相应下降。此时DC1的电压还是满载时的电压，电压比较高，控制中心会根据20%时LED 灯串的电压降（还要加上该功率的线压降）需求，把DC1的电压往下调，调到一个维持此亮度相对应的电压。在没有接到新的指令之前，DC1的输出电压恒定于此来满足此亮度的同时来获取整体线性恒流最高转换效率的目标。
LED灯串在某一亮度时对应的电压降，其实集中照明供电系统里面的监控单元通过合理的算法，是可以计算出此时DC1 需要输出的电压是多少。另外在系统控制中心的电脑里面，也可以存储任意亮度所对应的电压数据，在要发出相应的调光指令时，系统自动调用此亮度的电压数据，自动发出调到此电压的指令。
Claims (2)
1.一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构，其特征在于：包括至少一组LED灯串、开关管、电压采样电路，恒流电路和电阻，每组LED灯串由若干个LED灯珠串联而成，每组LED灯串的负极端接开关管漏极，该开关管控制极接恒流电路的输出端，电压采样电路的输出端接控制装置的MCU输入，控制装置的MCU输出端接恒流电路的第一输入端，开关管源极、恒流电路的第二输入端和电阻的第一端相接，每组LED灯串的正极和第一电阻的第二端接供电电压源。
2.根据权利要求1所述的一种集中照明供电系统的前端智能调光电路结构，其特征在于：所述开关管是三极管、MOSFET、IGBT中的一种。
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