CN210725428U - 一种多路输出模块化uv led电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多路输出模块化UV LED电源，用于为UV LED灯板供电；包括输入三相交流电、AC/DC转换模块、若干个DC/DC转换模块和中控板，每个DC/DC转换模块内置调光控制板；输入三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入，AC/DC转换模块输出直流电，直流电分若干路分别连接至每个DC/DC转换模块的输入，每个DC/DC转换模块输出驱动电流至对应的UV LED灯板；每个DC/DC转换模块的调光控制板，用于采集当前DC/DC转换模块输出的电流和电压信号，以及接收中控板发出的电流基准值，并输出PWM信号调节当前DC/DC转换模块输出的驱动电流大小。本实用新型解决了供电过程中三相不平衡的隐患，能够实现多路电源输出且每路随意调光，操作方便安全。
Description
技术领域
本实用新型属于UV LED电源领域，具体涉及一种多路输出模块化UV LED电源。
背景技术
UV固化在印铁行业的应用已经成为较为成熟的技术，该技术具有烘干速度快、无污染和节能等优势。随着LED电源技术的进步，以及灯珠成本的降低，利用更加环保的LED灯替代原来的汞灯产生UV紫外线，逐渐成为UV固化行业的主流。
由于行业刚刚兴起，专用于UV固化的LED驱动电源还不多；UV LED电源的厂家大都从市面上购买可调光的小功率电源，例如明纬电源，然后进行大规模集成，实现大功率使用，如图1所示。这些小功率电源的单台功率通常在120W或280W左右，并且具有PWM调光或电压调光功能。因此，如果需要构建一台15路输出的固化电源系统，则必须采用15个小功率电源进行排列组装，然后重新设计专用的调光控制板。
由此可见，现有的UV LED电源存在以下问题：(1)大功率应用中需要很多单体电源进行并联供电，接线较为繁琐；(2)大功率应用中需要采用三相交流电供电，若该组合供电系统的某路电源或几路电源出现故障，容易造成三相不平衡，存在安全隐患；(3)组合供电系统需要额外涉及调光控制板，增加了成本。
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，提出一种多路输出模块化UVLED电源，解决了供电过程中三相不平衡的隐患，能够实现多路电源输出且每路随意调光，操作方便安全。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多路输出模块化UV LED电源，用于为UV LED灯板供电；包括输入三相交流电、AC/DC转换模块、若干个DC/DC转换模块和中控板，每个DC/DC转换模块内置调光控制板；
输入三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入，AC/DC转换模块输出直流电，直流电分若干路分别连接至每个DC/DC转换模块的输入，每个DC/DC转换模块输出驱动电流至UVLED灯板；
每个DC/DC转换模块的调光控制板，用于采集当前DC/DC转换模块输出的电流和电压信号，以及接收中控板发出的电流基准值，并输出PWM信号调节当前DC/DC转换模块输出的驱动电流大小。
进一步地完善上述技术方案，DC/DC转换模块采用升压DC/DC转换器、降压DC/DC转换器或升降压DC/DC转换器。通过采用不同的DC/DC转换模块，来实现多路高压输出/低压输出/高低压输出，来满足不同灯板的连接要求。
进一步地，升压DC/DC转换器采用Boost电路拓扑。
进一步地，降压DC/DC转换器采用Buck电路拓扑。
进一步地，升降压DC/DC转换器采用Boost-Buck电路拓扑。
进一步地，中控板包括中控MCU和分别与中控MCU连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。
进一步地，声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。
进一步地，每个调光控制板采用485通信电路与中控板连接。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用三相交流电供电，通过后续的电压转换电路，实现了多路稳定独立的电压输出，避免了因某路电源故障而导致三相功率不平衡的问题；每路输出设置有一个调光控制板，通过中控板与每路调光控制板进行通信，实现每路输出的随意调节，以调节UV LED灯板的亮度。同时，中控板具有良好的人机接口，通过键盘模块可对每路输出电流进行设定，并能够通过显示模块显示每路输出状况。
附图说明
图1为本实用新型现有技术UV LED电源结构图；
图2为本实用新型所述多路输出模块化UV LED电源的电路图；
图3为本实用新型实施例1多路高压输出模块化UV LED电源的电路图；
图4为图3的中控板对升压DC/DC转换器的控制原理图；
图5为图4中PWM调光原理图；
图6为图3中中控板的电路图；
图7为图6中键盘模块的结构图；
图8为图6中声光报警电路的电路图；
图9为本实用新型实施例2多路低压输出模块化UV LED电源的电路图；
图10为图9的中控板对降压DC/DC转换器的控制原理图；
图11为本实用新型实施例3多路高低压输出模块化UV LED电源的电路图；
图12为图11的中控板对升降压DC/DC转换器的控制原理图；
图13为图11的升降压DC/DC转换器的电路图。
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多路输出模块化UV LED电源，用于为UV LED灯板供电；如图2所示，包括输入三相交流电、AC/DC转换模块、若干个DC/DC转换模块和中控板，每个DC/DC转换模块内置调光控制板；
输入三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入，AC/DC转换模块输出直流电，直流电分若干路分别连接至每个DC/DC转换模块的输入，每个DC/DC转换模块输出驱动电流至UVLED灯板；
每个DC/DC转换模块的调光控制板，用于采集当前DC/DC转换模块输出的电流和电压信号，以及接收中控板发出的电流基准值，并输出PWM信号调节当前DC/DC转换模块输出的驱动电流大小。
所述AC/DC转换模块，考虑大功率应用，采用三相交流电输入，实现低电压输出，为后级电源恒压供电，且实现输入侧的高功率因数。由于UV LED负载侧端电压在180V-300V之间，AC/DC转换模块输出100V直流电压；
如图3和4所示，DC/DC转换模块采用升压DC/DC转换器，为实现对LED灯珠的稳定可靠驱动，DC/DC转换模块输出需要具有稳定的电流控制能力，实现恒流输出。考虑到降低输出电流纹波，升压DC/DC转换器采用Boost电路拓扑，且具有PWM调光控制功能，即该变换器可以通过调节PWM信号的占空比实现对输出电流的控制，PWM控制原理图如图5所示。另外，为了使得后级电源结构更加紧凑，这里可以采用2个、3个或多个DC/DC转换模块合在一个电路板上的模式，即多路升压恒流输出变换器采用同一个供电端子，变换器的输出相互独立。每个变换器上设置有调光控制板，能够对每个变换器输出的电流、电压进行采样和AD转换，以便根据电流基准和输出电流反馈值进行闭环控制，最终生成多路PWM调光控制信号，实现多路变换器的恒流稳定输出。
如图6、7和8所示，中控板包括中控MCU和分别与中控MCU连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。中控板通过485通信电路与每个调光控制板通信，一方面下发电流基准值和开关逻辑控制信号至调光控制板，另一方面接收调光控制板发送的输出电流和电压数据。
实施例2
如图9和10所示，与实施例1不同的是，本实施例的DC/DC转换模块采用降压DC/DC转换器，降压DC/DC转换器采用Buck电路拓扑，实现输出电压在40～80V之间。
实施例3
如图11、12和13所示，与实施例1不同的是，本实施例的DC/DC转换模块采用升降压DC/DC转换器，升降压DC/DC转换器采用Boost-Buck电路拓扑，实现输出电压在40～300V之间。
本实用新型的工作原理：系统运行前，先将三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入端，并将多个DC/DC转换模块的输出与相应的UV LED灯板连接；
三相交流电供电后，调光控制板上默认占空比为0，后级电源输出电流为0，灯珠不亮；此时，通过中控板的键盘模块设置每路电流基准值，确认后，中控板通过485通信电路，将电流基准值下发给每个调光控制板的MCU，进而自动对相应后级电源进行闭环控制，实现给定电流输出。
运行过程中，调光控制板的MCU定时将负载的电压、电流数据通过485通信电路上传至中控板，进而在显示屏上刷新显示每路输出的电压、电流和功率数据；当输出电流超过预设的电流上限时，中控板通过声光报警电路发出声光警报，紧急情况下，如需停机，可通过中控板上的按键操作，例如，按一下“stop”，此按键会触发中控板MCU的外部中断，此时，中控MCU会通过485通信电路向调光控制板的MCU发出紧急停机指令，使得输出电流第一时间归零。
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 (8)
1.一种多路输出模块化UV LED电源，用于为UV LED灯板供电；其特征在于：包括输入三相交流电、AC/DC转换模块、若干个DC/DC转换模块和中控板，每个DC/DC转换模块内置调光控制板；
输入三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入，AC/DC转换模块输出直流电，直流电分若干路分别连接至每个DC/DC转换模块的输入，每个DC/DC转换模块输出驱动电流至UV LED灯板；
每个DC/DC转换模块的调光控制板，用于采集当前DC/DC转换模块输出的电流和电压信号，以及接收中控板发出的电流基准值，并输出PWM信号调节当前DC/DC转换模块输出的驱动电流大小。
2.根据权利要求1所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：DC/DC转换模块采用升压DC/DC转换器、降压DC/DC转换器或升降压DC/DC转换器。
3.根据权利要求2所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：升压DC/DC转换器采用Boost电路拓扑。
4.根据权利要求2所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：降压DC/DC转换器采用Buck电路拓扑。
5.根据权利要求2所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：升降压DC/DC转换器采用Boost-Buck电路拓扑。
6.根据权利要求1所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：中控板包括中控MCU和分别与中控MCU连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。
7.根据权利要求6所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。
8.根据权利要求6所述的多路输出模块化UV LED电源，其特征在于：每个调光控制板采用485通信电路与中控板连接。
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