CN208337934U - 智能led驱动系统及路灯照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能LED驱动系统及路灯照明系统，该智能LED控制系统包括集中控制电路、电力线载波通讯电路及LED驱动电路，其中，LED驱动电路采集LED灯的工作参数信号并经电力线载波通讯电路输出至主控制器；主控制器将LED驱动电路输出的LED灯的参数信号经GPRS通讯电路输出至外部通讯设备，以供外部通讯设备根据LED灯的参数信号生成对应的控制信号；主控制器还经GPRS通讯电路接收外部通讯设备反馈的控制信号，并将控制信号转换为对应的LED灯控制信号后经电力线载波通讯电路输出至LED驱动电路，以驱动LED灯工作。本实用新型解决了工作人员需要实时驻守在集中处理控制室，操作麻烦，工作效率低的问题。

Description

智能LED驱动系统及路灯照明系统

技术领域

本实用新型涉及LED驱动技术领域，特别涉及一种智能LED驱动系统及路灯照明系统。

背景技术

目前，路灯照明系统中，对应每一盏路灯即LED灯大多设置有一LED驱动电源及控制驱动电源的控制装置，无需人为看管。

但是现在路灯照明系统还是通过集中控制电路来实现控制，一旦工作人员离开放置有集中控制电路的控制操作室，则无法及时、准确的获取路灯工作状况，也就无法的控制路灯正常工作，以使其保持最佳工作状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种智能LED驱动系统及路灯照明系统，旨在需要工作人员实时驻守在集中处理控制室，无法实时获取LED灯工况的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种智能LED驱动系统，所述智能LED控制系统包括集中控制电路、电力线载波通讯电路及LED驱动电路，所述电力线载波通讯电路分别与所述集中控制电路和所述LED驱动电路连接，所述LED驱动电路用于连接LED灯；所述集中控制电路包括GPRS通讯电路及主控制器，所述主控制器经所述GPRS通讯电路与外部通讯设备通讯连接；其中，

所述LED驱动电路，用于驱动LED灯工作，并采集所述LED灯的工作参数信号后，经所述电力线载波通讯电路输出至主控制器；

所述主控制器，用于将所述LED驱动电路输出的LED灯的参数信号经所述GPRS通讯电路输出至外部通讯设备，以供外部通讯设备根据所述LED灯的参数信号生成对应的控制信号；

所述主控制器，还用于经所述GPRS通讯电路接收所述外部通讯设备反馈回的控制信号，并将所述控制信号转换为对应的所述LED灯控制信号后，经所述电力线载波通讯电路输出至所述LED驱动电路，以驱动所述LED灯工作。

优选地，所述LED驱动电路包括电源转换模块、控制模块、信号采样模块，所述电源转换模块的输入端用于连接交流电源，所述电源转化模块的输出端分别与所述LED灯的阳极和所述信号采样模块的检测端连接；所述信号采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与所述电源转换模块的受和控端所述电力线载波通讯电路连接；其中，

所述电源转换模块，用于将接入的交流电源电压转换为直流电源后输出至所述LED灯，以为所述LED灯供电；

所述信号采样模块，用于采集所述电源转换模块输出的电压信号，并将采集电压信号输出至控制模块；

所述控制模块，用于根据所述信号采样模块输出的电压信号，以及所述主控制器输出的对应的所述LED灯控制信号控制所述电源转换模块工作。

优选地，所述LED驱动电路还包括电参数采集模块，所述电参数采集模块的输入端与所述电源转换模块的输入端连接，所述电参数采集模块的输出端与所述电力线载波通讯电路的输入端连接；所述电参数采集模块用于采集所述电流和电压信号，并将采集到的所述电源转换模块输入端的电流和电压信号经所述电力线载波通讯电路输出至所述主控制器。

优选地，所述电源转换模块包括整流滤波单元及功率变换单元及DC-DC转换单元，所述整流滤波单元的输入端为所述电源转换模块的输入端，所述整流滤波单元的输出端与所述功率变化单元的输入端连接；所述功率变换单元的输出端与所述DC-DC转换单元的输入端连接，所述DC-DC转换单元的输出端为所述电源转换模块的输出端。

优选地，所述电源转换模块还包括EMC处理单元，所述EMC处理单元串联设置于所述交流电源与所述整流滤波单元之间。

优选地，所述电源转换模块还包括防雷电路单元，所述防雷电路单元串联设置于所述交流电源与所述EMC处理单元之间。

优选地，所述电源转换模块还包括用于给所述控制模块供电的供电单元。

优选地，所述电力线载波通讯电路包括耦合模块、载波通讯芯片及信号放大模块，所述的载波通讯芯片分别与所述控制控制器的数据传输端、所述信号放大模块的输出端及所耦合电路的输入端连接；所述耦合电路的输出端与市电电网连接其中，

所述信号放大模块用于将本地载波信号进行放大处理后；

所述载波通讯芯片用于与所述主控芯片通讯连接，并将主控制器输出的控制信号加载在所述本地载波信号上；

所述耦合模块用于将加载有所述控制信号的本地载波信号耦合至所述市电电网上。

本实用新型还提出一种路灯照明系统，如上所述的智能LED驱动系统。

本实用新型智能LED驱动系统通过设置电力线载波通讯电路来接收所述集中控制电路中的主控制器输出的LED灯控制信号，并将LED灯控制信号输出至LED驱动电路，以控制LED驱动电路驱动LED灯工作。同时将LED驱动电路反馈的LED参数信号输出至主控制器，以使主控制器根据LED参数信号做出相应的控制动作，以及将LED参数信号通过GPRS通讯电路输出至外部通讯设备，以使管理人员能及时、准确的获取LED灯的工作状态，并输出相应的控制信号至主控制器，从而保证LED灯能够始终处于稳定工作状态。本实用新型智能化高、无需人为介入，降低了LED灯现场巡查的频率以及工作难度，提高了LED灯的检测工作效率。本实用新型解决了工作人员需要实时驻守在集中处理控制室，操作麻烦，工作效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能LED驱动系统应用于路灯照明系统一实施例的功能示意图；

图2为图1中智能LED驱动系统中电力线载波通讯电路一实施例的电路结构示意图；

图3为图1中智能LED驱动系统中LED驱动电路一实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种智能LED驱动系统，应用于路灯照明系统中。

路灯照明系统中，对应每一盏路灯即LED灯大多设置有一LED驱动电源及控制驱动电源的控制装置，并设置有一个统一控制的集中处理器，工作人员通过集中处理器控制相应的路灯工作，无需人为看管，因而对LED驱动电源及控制驱动电源的控制装置的工作性和稳定性要求较高。路灯工作的过程中，可能随着天气、气候等不同，LED驱动电源及控制驱动电源的控制装置工况也会随之改变，这就需要随时调节路灯的参数，以保证路灯能稳定工作，如此一来，通常需要工作人员实时驻守在集中处理控制室，这种工作方式工作操作麻烦，工作效率低，且无法及时、准确的控制路灯正常工作，以使其保持最佳工作状态。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该智能LED控制系统包括集中控制电路100、电力线载波通讯电路200及LED驱动电路300，所述电力线载波通讯电路200分别与所述集中控制电路100和所述LED驱动电路300连接；所述LED驱动电路300用于连接LED灯；所述集中控制电路100包括GPRS通讯电路110及主控制器120，所述主控制器120经所述GPRS通讯电路110与外部通讯设备通讯连接；其中，

所述LED驱动电路300，用于驱动LED灯工作，并采集所述LED灯的工作参数信号并所述电力线载波通讯电路200输出至主控制器120；

所述主控制器120，用于将所述LED驱动电路300输出的LED灯的参数信号经所述GPRS通讯电路110输出至外部通讯设备，以供外部通讯设备根据所述LED灯的参数信号生成对应的控制信号；

所述主控制器120，还用于经所述GPRS通讯电路110接收所述外部通讯设备输出的控制信号并将所述控制信号转换为对应的所述LED灯控制信号后经所述电力线载波通讯电路200输出至所述LED驱动电路300，以驱动所述LED灯工作。

可以理解是，外部通讯设备可以是手机、平板电脑、云端服务器等，工作人员可以通过安装在手机、平板电脑等移动终端的APP(应用软件)来与集中控制电路100进行通讯，然后再通过APP来输出相应的控制信号，通过GPRS通讯电路110来与集中控制电路100通讯连接。

主控制器120可以是单片机、DSP等集成芯片的微处理器，主控制器120根据LED驱动电路300反馈的LED参数信号通过运行或执行存储在内部软件程序和/或模块，执行智能照明控制器的各种功能和处理数据，实现对LED驱动电路300的控制。主控制器120还将从外部通讯设备接收到的控制信号进行信号处理后，转换成对应的LED灯控制信号后经电力线载波通讯电路200输出至LED驱动电路300，以控制LED驱动电路300工作。

本实施例中，主控制器120中设置有用于对LED驱动电路300发送的路灯电流、电压等信号的工作参数信号进行比较分析的比较电路和计算电路，或者通过软件程序对LED驱动电路300发送的工作参数信号进行比较分析，并通过显示装置进行显示，以及更改参数的信号输入装置，以使管理人员可以根据主控制器120输出的参数信号，检测路灯是否出现故障，以及通过信号输入装置输出调节LED灯工作的控制指令至主控制器120，以使主控制器120进行相应的控制动作。主控制器120还可以将路灯运行的状况通过GPRS通讯电路110输出至外部通讯设备，以使主控制器120在离开集中控制电路100时，也能通过移动终端上的APP及时获取LED灯的参数信号，并通过GPRS通讯电路110输出控制指令至主控制器120，以使主控制器120进行相应的控制动作。

电力线载波通讯电路200依据为LED灯供电的电网电力线，通过载波方式将参数信号高速传输至上位机，以及将上位机输出的控制指令传输至主控制器120。电力线载波通讯PLC无需要重新架设网络，从而免除信号路线网络布线的安装，将LED驱动电路300输出的路灯参数信号通过电力线载波通讯发送给集中控制电路100，并根据集中控制电路100反馈的控制信号，控制LED灯工作，以实现及时、准确的控制和调整LED灯的工作状态，从而保证LED灯能够始终处于稳定工作状态。从而实现对LED灯的远程监控，智能化高、无需人为介入，降低了LED灯现场巡查的频率以及工作难度，降低了现有技术中需要人工对LED灯进行现场检测、调试，操作麻烦的问题。

本实用新型智能LED驱动系统通过设置电力线载波通讯电路200来接收所述集中控制电路100中的主控制器120输出的LED灯控制信号，并将LED灯控制信号输出至LED驱动电路300，以控制LED驱动电路300驱动LED灯工作。同时将LED驱动电路300反馈的LED参数信号输出至主控制器120，以使主控制器120根据LED参数信号做出相应的控制动作，以及将LED参数信号通过GPRS通讯电路110输出至外部通讯设备，以使管理人员能及时、准确的获取LED灯的工作状态，并输出相应的控制信号至主控制器120，从而保证LED灯能够始终处于稳定工作状态。本实用新型解决了工作人员需要实时驻守在集中处理控制室，操作麻烦，工作效率低的问题。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述LED驱动电路300包括电源转换模块310、控制模块320、信号采样模块330，所述电源转换模块310的输入端用于连接交流电源AC，所述电源转化模块的输出端分别与所述LED灯的阳极和所述信号采样模块330的检测端连接；所述信号采样模块330的输出端与所述控制模块320的输入端连接；所述控制模块320的输出端分别与所述电源转换模块310的受和控端所述电力线载波通讯电路200连接；其中，

所述电源转换模块310，用于将接入的交流电源AC电压转换为直流电源后输出至所述LED灯，以为所述LED灯供电；

所述信号采样模块330，用于采集所述电源转换模块310输出的电压信号，并将采集电压信号输出至控制模块320；

所述控制模块320，用于根据所述信号采样模块330输出的电压信号，以及所述主控制器120输出的对应的所述LED灯控制信号控制所述电源转换模块310工作。

本实施例中，电源转换模块310根据LED灯的供电电压、供电电流以及驱动方式等，为LED灯提供适配的工作电源，以驱动LED灯工作。信号采样模块330也即电压跟随模块，用于采集电源转换模块310输出的电压信号，并将采集的电压信号输出至控制模块320，以使控制模块320根据接收到的电压信号控制电源转换模块310工作，从而控制电源转换模块310的电压稳定输出。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述LED驱动电路300还包括电参数采集模块340，所述电参数采集模块340的输入端与所述电源转换模块310的输入端连接，所述电参数采集模块340的输出端与所述电力线载波通讯电路200的输入端连接；所述电参数采集模块340用于采集所述电源转换模块310输入端的电流和电压信号，并将采集到的所述电源转换模块310输入端的电流和电压信号经所述电力线载波通讯电路200输出至所述主控制器120。

本实施例中，电参数采集模块340中设置有用于检测电源转换模块310输入端的电流的电流传感器，以及用于检测电源转换模块310输入端的电压的电压传感器，并将采集的电流信号、电压信号通过电力线载波通讯电路200输出至主控制器120，主控制器120可以根据接收到的电流信号和电压信号进行分析，以获取LED的电流、电压、功率因素等参数，并根据这些参数判断LED灯是否出现漏电、过流、过压等故障。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述LED驱动电路300还包括信号隔离模块350，所述信号隔离模块350串联设置于所述信号采样模块330与所述控制模块320之间。

本实施例中，信号隔离模块350可以采用光耦来实现，信号隔离模块350用于实现输入信号和输出信号的隔离，以避免杂波信号串扰至控制模块320，而影响控制模块320正常工作。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述电源转换模块310包括整流滤波单元311及功率变换单元312及DC-DC转换单元313，所述整流滤波单元311的输入端为所述电源转换模块310的输入端，所述整流滤波单元311的输出端与所述功率变化单元的输入端连接；所述功率变换单元312的输出端与所述DC-DC转换单元313的输入端连接，所述DC-DC转换单元313的输出端为所述电源转换模块310的输出端。

本实施例中，整流滤波单元311用于将输入的交流电转换为直流电，并滤除直流电中的交流杂波以及高频杂波，功率变换用于将输入的功率进行变化，以适配LED灯，DC-DC转换单元313用于将输入的直流电进行降压处理后输出，以适配LED灯。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述电源转换模块310还包括EMC处理单元314，所述EMC处理单元314串联设置于所述交流电源AC与所述整流滤波单元311之间。

本实施例中，还设置有EMC处理单元314，以滤波输入的交流电源AC中的电磁干扰，以及避免输出电磁干扰至LED灯。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述电源转换模块310还包括防雷电路单元315，所述防雷电路单元315串联设置于所述交流电源AC与所述EMC处理单元314之间。

本实施例中，防雷电路单元315可以采用保险管、压敏电阻、瞬态抑制二极管TVS等元件实现，用于将因雷击、电网波动等原因产生的高压进行释放，以避免损坏电源转换模块310。

在一优选实施例中，所述电源转换模块310还包括用于给所述控制模块320供电的供电单元316。

本实施例中，整流滤波单元311将AC220V交流电整流降压后转换成DC15V直流电后，供电单元316将接入的DC15V直流电转换成5V或者3.6V的直流电，以为控制模块320、电参数采集模块340等提供工作电压。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述电力线载波通讯电路200包括耦合模块210、载波通讯芯片220及信号放大模块230，所述的载波通讯芯片220分别与所述控制控制器的数据传输端、所述信号放大模块230的输出端及所耦合电路的输入端连接；所述耦合电路的输出端与市电电网连接其中，

所述信号放大模块230用于将本地载波信号进行放大处理后；

所述载波通讯芯片220用于与所述主控芯片通讯连接，并将主控制器120输出的控制信号加载在所述本地载波信号上；

所述耦合模块210用于将加载有所述控制信号的本地载波信号耦合至所述市电电网上。

本实施例中，信号放大模块230将用于加载电参数采集模块340的本地载波信号进行放大后，通过载波通讯芯片220将采样信号加载至该本地载波信号上，再通过耦合模块210将采样信号耦合至电网中，以传输至集中控制电路100。同时耦合模块210还用于将集中控制电路100中的主控制器120输出的控制指令下载至载波通讯芯片220，载波通讯芯片220将控制指令进行解调等信号处理后，输出至主控制器120，从而实现主控制器120与LED驱动电路300之间的通讯连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能LED驱动系统，其特征在于，所述智能LED控制系统包括集中控制电路、电力线载波通讯电路及LED驱动电路，所述电力线载波通讯电路分别与所述集中控制电路和所述LED驱动电路连接，所述LED驱动电路用于连接LED灯；所述集中控制电路包括GPRS通讯电路及主控制器，所述主控制器经所述GPRS通讯电路与外部通讯设备通讯连接；其中，

所述LED驱动电路，用于驱动LED灯工作，并采集所述LED灯的工作参数信号后，经所述电力线载波通讯电路输出至主控制器；

所述主控制器，用于将所述LED驱动电路输出的LED灯的参数信号经所述GPRS通讯电路输出至外部通讯设备，以供外部通讯设备根据所述LED灯的参数信号生成对应的控制信号；

所述主控制器，还用于经所述GPRS通讯电路接收所述外部通讯设备反馈回的控制信号，并将所述控制信号转换为对应的所述LED灯控制信号后，经所述电力线载波通讯电路输出至所述LED驱动电路，以驱动所述LED灯工作。

2.如权利要求1所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述LED驱动电路包括电源转换模块、控制模块、信号采样模块，所述电源转换模块的输入端用于连接交流电源，所述电源转化模块的输出端分别与所述LED灯的阳极和所述信号采样模块的检测端连接；所述信号采样模块的输出端与所述控制模块的输入端连接；所述控制模块的输出端分别与所述电源转换模块的受和控端所述电力线载波通讯电路连接；其中，

所述电源转换模块，用于将接入的交流电源电压转换为直流电源后输出至所述LED灯，以为所述LED灯供电；

所述信号采样模块，用于采集所述电源转换模块输出的电压信号，并将采集电压信号输出至控制模块；

所述控制模块，用于根据所述信号采样模块输出的电压信号，以及所述主控制器输出的对应的所述LED灯控制信号控制所述电源转换模块工作。

3.如权利要求2所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述LED驱动电路还包括电参数采集模块，所述电参数采集模块的输入端与所述电源转换模块的输入端连接，所述电参数采集模块的输出端与所述电力线载波通讯电路的输入端连接；所述电参数采集模块用于采集所述电源转换模块输入端的电流和电压信号，并将采集到的所述电源转换模块输入端的电流和电压信号经所述电力线载波通讯电路输出至所述主控制器。

4.如权利要求2所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述LED驱动电路还包括信号隔离模块，所述信号隔离模块串联设置于所述信号采样模块与所述控制模块之间。

5.如权利要求2所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述电源转换模块包括整流滤波单元及功率变换单元及DC-DC转换单元，所述整流滤波单元的输入端为所述电源转换模块的输入端，所述整流滤波单元的输出端与所述功率变化单元的输入端连接；所述功率变换单元的输出端与所述DC-DC转换单元的输入端连接，所述DC-DC转换单元的输出端为所述电源转换模块的输出端。

6.如权利要求5所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述电源转换模块还包括EMC处理单元，所述EMC处理单元串联设置于所述交流电源与所述整流滤波单元之间。

7.如权利要求6所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述电源转换模块还包括防雷电路单元，所述防雷电路单元串联设置于所述交流电源与所述EMC处理单元之间。

8.如权利要求7所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述电源转换模块还包括用于给所述控制模块供电的供电单元。

9.如权利要求1至8任意一项所述的智能LED驱动系统，其特征在于，所述电力线载波通讯电路包括耦合模块、载波通讯芯片及信号放大模块，所述的载波通讯芯片分别与所述主控制器的数据传输端、所述信号放大模块的输出端及所述耦合模块的输入端连接；所述耦合模块的输出端与市电电网连接；其中，

所述信号放大模块用于将本地载波信号进行放大处理后；

所述载波通讯芯片用于与所述主控制器通讯连接，并将所述主控制器输出的控制信号加载在所述本地载波信号上；

所述耦合模块用于将加载有所述控制信号的本地载波信号耦合至所述市电电网上。

10.一种路灯照明系统，其特征在于，如权利要求1至9任意一项所述的智能LED驱动系统。