CN210725426U - 一种双模式供电的led电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双模式供电的LED电源，用于为LED灯板供电；包括输入交流电、PFC升压模块、第一DC/DC降压模块、第二DC/DC降压模块、蓄电池、升降压驱动模块和调光控制MCU；输入交流电经PFC升压模块输出升压直流电，升压直流电分两路分别输入至第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块；第一DC/DC降压模块的降压直流电输入至升降压驱动模块，升降压驱动模块输出驱动电流至调光控制MCU，调光控制MCU输出PWM信号调节驱动电流的大小，驱动电流用于驱动LED灯板；第二DC/DC降压模块的降压直流电连接至蓄电池，蓄电池连接至升降压驱动模块为其供电。本实用新型采用双模式供电方式，能够自动识别供电方式和对蓄电池进行自动充电，方便使用，安全高效。
Description
技术领域
本实用新型属于LED电源领域，具体涉及一种双模式供电的LED电源。
背景技术
随着生活水平的提高，家庭成员拍摄各种写真成为一种时尚。拍摄写真分为室内和室外两种，其中，室内拍摄需要进行补光以取得良好的拍摄效果。随着技术的发展，户外拍摄中进行精确的补光也成为摄影行业内的标准流程，补光的目的不仅是为了使光线更加明亮，而且还要保证一定的柔和度；因此，补光灯通常需要具有色温调节功能，具体地，就是补光灯的灯珠要有纯白光和黄光两种，需要根据摄影师的要求调节白光和黄光灯珠的亮度，以满足亮度和色温的指标要求。为了实现户外拍摄时的补光，目前可以采用拉线的方式供电，也可以采用具有电池供电功能的拍摄灯。
目前现有的补光灯电源，具有如下问题：(1)驱动电源供电方式较为单一，只能交流供电或蓄电池供电；(2)在户外使用时，经常会发现电池电量不足，存在容易忘记充电的问题，影响拍摄效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述存在的问题和不足，提出一种双模式供电的LED电源，采用双模式供电方式，能够自动识别供电方式和对蓄电池进行自动充电，方便使用，安全高效。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双模式供电的LED电源，用于为LED灯板供电；包括输入交流电、PFC升压模块、第一DC/DC降压模块、第二DC/DC降压模块、蓄电池、升降压驱动模块和调光控制MCU；
输入交流电经PFC升压模块输出升压直流电，升压直流电分两路分别输入至第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块，第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均输出降压直流电，降压直流电的电压值与蓄电池的最大电压值相同；第一DC/DC降压模块的降压直流电输入至升降压驱动模块，升降压驱动模块输出驱动电流至调光控制MCU，调光控制MCU输出PWM信号调节驱动电流的大小，驱动电流用于驱动LED灯板；第二DC/DC降压模块的降压直流电连接至蓄电池，蓄电池连接至升降压驱动模块为其供电。
进一步地完善上述技术方案，还包括模式识别MCU，输入交流电与PFC升压模块输入之间设置有第一继电器，PFC升压模块输出与第二DC/DC降压模块输入之间设置有第二继电器，蓄电池与升降压驱动模块的连接接口处设置有第三继电器；输入交流电信号和蓄电池接入信号分别输入至模式识别MCU，模式识别MCU分别输出开关信号至第一继电器、第二继电器和第三继电器。设置模式识别MCU，能够自动识别电源的供电方式，实现双模式供电，节约能耗，提高效率。
进一步地，还包括与调光控制MCU连接的上位机，调光控制MCU接收升降压驱动模块输出的驱动电流信号和上位机传输的亮度和色温信号，并输出PMW信号调节驱动电流的大小。通过对上位机传输的设定亮度和色温信号，以及升降压驱动模块输出的驱动电流信号进行处理，来实现驱动电流信号的调节，从而调节LED灯板的亮度。
进一步地，LED灯板上设置有多色LED灯，升降压驱动模块设置有与LED灯颜色数量一致的多路升降压驱动电路，多路升降压驱动电路分别用于驱动对应颜色的LED灯。设置有两种颜色的LED灯，分别控制其亮度，以实现LED灯板亮度和色温的调节。
进一步地，LED灯板上设置有白色光LED灯和黄色光LED灯。
进一步地，PFC升压模块采用Boost电路拓扑。
进一步地，第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均采用Buck电路拓扑。
进一步地，升降压驱动模块采用Boost-buck变换器电路拓扑。
进一步地，还包括与模式识别MCU连接的声光报警模块。设置声光报警模块，防止蓄电池的过度放电，提醒用户给电池充电。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供交流供电和蓄电池供电两种LED电源供电方式，供电方式多样，为使用者提供了便利性；同时，能够自动识别供电方式，实现交流电优先供电，以及管理蓄电池的日常充电和维护。
附图说明
图1为本实用新型的电路图；
图2为图1中继电器及其驱动电路原理图；
图3与图1中模式识别MCU连接的声光报警模块电路图；
图4为图1中PFC升压模块电路图；
图5为图1中DC/DC降压模块电路图；
图6为图1中升降压驱动模块电路图；
图7为图1中调光控制MCU与上位机连接的通信电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加清楚，下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。
实施例1：
本实用新型提供的一种双模式供电的LED电源，用于为LED灯板供电；如图1所示，包括输入交流电、PFC升压模块、第一DC/DC降压模块、第二DC/DC降压模块、蓄电池、升降压驱动模块和调光控制MCU；
输入交流电经PFC升压模块输出升压直流电，升压直流电分两路分别输入至第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块，第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均输出降压直流电，降压直流电的电压值与蓄电池的最大电压值相同；第一DC/DC降压模块的降压直流电输入至升降压驱动模块，升降压驱动模块输出驱动电流至调光控制MCU，调光控制MCU输出PWM信号调节驱动电流的大小，驱动电流用于驱动LED灯板；第二DC/DC降压模块的降压直流电连接至蓄电池，蓄电池连接至升降压驱动模块为其供电。
还包括模式识别MCU，输入交流电与PFC升压模块输入之间设置有第一继电器(Relay 1)，PFC升压模块输出与第二DC/DC降压模块输入之间设置有第二继电器(Relay2)，蓄电池与升降压驱动模块的连接接口处设置有第三继电器(Relay 3)；输入交流电信号(Vin)和蓄电池接入信号(VBattery)分别输入至模式识别MCU，模式识别MCU分别输出开关信号至第一继电器Relay 1)、第二继电器(Relay 2)和第三继电器(Relay 3)；如图2所示，为继电器及其驱动电路的原理图。
如图3所示，还包括与模式识别MCU连接的声光报警模块。设置声光报警模块，防止蓄电池的过度放电，提醒用户给电池充电。模式识别MCU，可以采集输入交流电信号，也可以采集蓄电池接入侧的电压信号，以确定LED电源目前是交流供电还是电池供电；当两种电源同时供电时，通过对继电器的控制，优先采用交流电供电，并根据检测的蓄电池电压值，确定是否同时启动蓄电池充电；当只有蓄电池供电时，且蓄电池电压在规定范围内，则可以接通继电器，让蓄电池对升降压驱动模块进行供电；当蓄电池的电压低于预定值时，模式识别MCU将发出控制信号，断开相关继电器，防止电池过度放电，并同时发出信号实现声光报警(红灯亮，蜂鸣器响)，提醒用户给蓄电池充电。
如图4所示，PFC升压模块采用Boost电路拓扑，用于将输入交流电(Vin)升压为400V直流电，实现功率因数校正，避免对电网的污染。
如图5所示，第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均采用Buck电路拓扑，用于将PFC升压模块输出的直流电转换成较低的电压等级，使其与供电用的蓄电池的最高电压一致。假设户外摄影用的蓄电池电压最大值为54V，则此DC/DC降压模块的输出电压基准就设置为54V，即该DC/DC降压模块实现了400V直流电到54V直流电的转换。
如图6所示，升降压驱动模块采用Boost-Buck变换器电路拓扑，用于实现较宽的电压输出，满足不同灯珠的连接方式。LED灯板上设置有多色LED灯，升降压驱动模块设置有与LED灯颜色数量一致的多路升降压驱动电路，多路升降压驱动电路分别用于驱动对应颜色的LED灯；本实施例中，LED灯板上设置有两种颜色的灯珠，分别为白色光灯珠和黄色光灯珠，相应地，升降压驱动模块设置与两路升降压驱动电路(Boost-Buck1和Boost-Buck2)，来分别控制白色光灯珠和黄色光灯珠的亮度。
还包括与调光控制MCU连接的上位机，调光控制MCU接收升降压驱动模块输出的驱动电流信号和上位机传输的亮度和色温信号，并输出PWM信号调节驱动电流的大小。通过485接口接收上位机给的亮度和色温信息数据，利用采样转换得到的两路输出电流数据，实时计算出并发出合理PWM信号，实现对两路输出电流的控制，从而控制灯珠的亮度。如图7所示，为调光控制MCU与上位机连接的通信电路图，通信模块采用MAX485CSA芯片。
本实用新型的工作原理：当模式识别MCU检测到只有交流电接入LED电源时，则发出控制信号使第一继电器(Relay 1)闭合，调光控制MCU通过485接口接收上位机传输的输出电流基准信号，调光控制MCU经过处理发出合适的PWM1和PWM2方波信号，两路输出分别实现预定电流输出，来调节白色光灯珠和黄色光灯珠的亮度；
当模式识别MCU检测到交流电和蓄电池同时接入LED电源时，则优选采用交流电供电，此时发出控制信号使第一继电器(Relay 1)闭合以及第三继电器(Relay 3)断开；并且，模式识别MCU根据检测到的蓄电池的电压值，确定是否闭合第二继电器(Relay 2)对蓄电池充电；
当模式识别MCU检测到只有蓄电池接入LED电源时，则发出控制信号使第一继电器(Relay 1)断开，并根据检测的蓄电池的电压值确定是否允许蓄电池接入工作；只有蓄电池的电压值足够大时，才让第三继电器(Relay 3)闭合，蓄电池为LED电源供电；而当蓄电池的电压值较低时，则断开第三继电器(Relay 3)，并发出声光警报，提示用户对蓄电池进行充电。
以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双模式供电的LED电源，用于为LED灯板供电；其特征在于：包括输入交流电、PFC升压模块、第一DC/DC降压模块、第二DC/DC降压模块、蓄电池、升降压驱动模块和调光控制MCU；
输入交流电经PFC升压模块输出升压直流电，升压直流电分两路分别输入至第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块，第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均输出降压直流电，降压直流电的电压值与蓄电池的最大电压值相同；第一DC/DC降压模块的降压直流电输入至升降压驱动模块，升降压驱动模块输出驱动电流至调光控制MCU，调光控制MCU输出PWM信号调节驱动电流的大小，驱动电流用于驱动LED灯板；第二DC/DC降压模块的降压直流电连接至蓄电池，蓄电池连接至升降压驱动模块为其供电。
2.根据权利要求1所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：还包括模式识别MCU，输入交流电与PFC升压模块输入之间设置有第一继电器，PFC升压模块输出与第二DC/DC降压模块输入之间设置有第二继电器，蓄电池与升降压驱动模块的连接接口处设置有第三继电器；输入交流电信号和蓄电池接入信号分别输入至模式识别MCU，模式识别MCU分别输出开关信号至第一继电器、第二继电器和第三继电器。
3.根据权利要求1所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：还包括与调光控制MCU连接的上位机，调光控制MCU接收升降压驱动模块输出的驱动电流信号和上位机传输的亮度和色温信号，并输出PMW信号调节驱动电流的大小。
4.根据权利要求3所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：LED灯板上设置有多色LED灯，升降压驱动模块设置有与LED灯颜色数量一致的多路升降压驱动电路，多路升降压驱动电路分别用于驱动对应颜色的LED灯。
5.根据权利要求4所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：LED灯板上设置有白色光LED灯和黄色光LED灯。
6.根据权利要求1所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：PFC升压模块采用Boost电路拓扑。
7.根据权利要求1所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：第一DC/DC降压模块和第二DC/DC降压模块均采用Buck电路拓扑。
8.根据权利要求1所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：升降压驱动模块采用Boost-buck变换器电路拓扑。
9.根据权利要求2所述的双模式供电的LED电源，其特征在于：还包括与模式识别MCU连接的声光报警模块。
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| TWI777559B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-09-11 | 立錡科技股份有限公司 | 充電系統、供電系統及其中的雙模式電源轉換電路 |
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| TWI777559B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-09-11 | 立錡科技股份有限公司 | 充電系統、供電系統及其中的雙模式電源轉換電路 |
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