CN219999651U - 一种直流数字通信灯具控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流数字通信灯具控制系统，包括主控制模块和驱动模块，主控制模块与驱动模块通过输出总线连接，主控制模块通过输出总线给驱动模块供电以及传输控制数据，主控制模块将接收的外部控制数据调制为灯具控制数据通过输出总线传输到驱动模块，驱动模块连接灯具，驱动模块解析灯具控制数据以控制连接的灯具。本实用新型设置通过输出总线连接的主控制模块与驱动模块，输出总线是供电线路同时也是传输控制信号的控制线路，降低安装要求，降低成本，提高效率。

Description

一种直流数字通信灯具控制系统

技术领域

本实用新型涉及灯具控制领域，尤其涉及一种直流数字通信灯具控制系统。

背景技术

随着光储直柔技术的发展和应用，直流电直接供电的家居类产品越来越多，直流电直接供电的灯具需求也日益提升；同时，物联网技术在发展，但是无线通信的灯具控制仍然面临着传输距离、信号干扰等问题，而有线通信的灯具控制，通常需要额外部署控制线路，需要较高的专业施工能力，对施工方也提出了较高的调试交付能力要求；因此，成本高，施工效率低。因此，有必要提供一种直流数字通信灯具控制系统，无需额外部署控制线路实现灯具的通讯控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种直流数字通信灯具控制系统，解决现有的有线通信灯具控制系统需要额外部署控制线路的问题。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种直流数字通信灯具控制系统，包括主控制模块和驱动模块，所述主控制模块与所述驱动模块通过输出总线连接，所述主控制模块通过所述输出总线给所述驱动模块供电以及传输控制数据，所述主控制模块将接收的外部控制数据调制为灯具控制数据通过所述输出总线传输到所述驱动模块，所述驱动模块连接灯具，所述驱动模块解析灯具控制数据以控制连接的灯具。

进一步地，所述主控制模块包括主控制器、反接及冲击保护单元、功率去耦单元、调制及过流保护单元和输出保护单元，所述反接及冲击保护单元、所述功率去耦单元、所述调制及过流保护单元和所述输出保护单元依次连接形成主功率链路，所述主控制器与所述反接及冲击保护单元、所述调制及过流保护单元和所述输出保护单元分别连接，所述反接及冲击保护单元连接直流供电输入，所述输出保护单元通过所述输出总线连接所述驱动模块。

进一步地，所述主控制模块还包括弱电电源单元、数据存储单元和通信单元，所述主控制器与所述弱电电源单元、所述数据存储单元和所述通信单元分别连接；所述弱电电源单元给所述主控制器、所述数据存储单元和所述通信单元供电；所述通信单元连接有外部通信接口，所述通信单元通过所述外部通信接口获取外部控制数据；所述数据存储单元存储所述驱动模块的配置信息。

进一步地，所述驱动模块包括第一无极处理单元、功率去耦单元、恒流单元、第二无极处理单元、信号调解单元和处理器，所述第一无极处理单元和所述第二无极处理单元连接所述输出总线；所述第一无极处理单元、所述功率去耦单元和所述恒流单元依次连接形成驱动功率链路；所述恒流单元连接所述灯具；所述第二无极处理单元、所述信号调解单元和所述处理器依次连接形成控制链路，所述处理器连接所述恒流单元以控制所述灯具。

进一步地，所述驱动模块还包括小功率电源单元，所述小功率电源单元给所述信号调解单元和所述处理器供电。

进一步地，所述处理器设置有内部存储器，所述内部存储器用于存储所述灯具的配置数据；所述处理器连接有地址单元，所述地址单元用于设定驱动模块连接的灯具的地址。

进一步地，所述外部通信接口包括485通信接口，所述主控制模块通过外部通信接口与外部通信是采用Modbus通信协议、KNX通信协议或TCP/IP通信协议。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的直流数字通信灯具控制系统，设置主控制模块和驱动模块，主控制模块与驱动模块通过输出总线连接，输出总线是供电线路同时也是传输控制信号的控制线路，无需额外的部署控制线路，降低安装要求，降低成本，提高效率；输出总线在空闲时总是物理高电平，在通信时最大限度地保证物理高电平的时间，保证输出总线功率输出的能力。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的直流数字通信灯具控制系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的主控制模块结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的驱动模块结构示意图。

图中：

1、主控制模块；2、驱动模块；3、灯具；4、输出总线；5、直流供电输入；6、外部通信接口；11、反接及冲击保护单元；12、功率去耦单元；13、调制及过流保护单元；14、输出保护单元；15、主控制器；16、弱电电源单元；17、数据存储单元；18、通信单元；21、第一无极处理单元；22、功率去耦单元；23、恒流单元；24、第二无极处理单元；25、小功率电源单元；26、信号调解单元；27、处理器；28、内部存储器；29、地址单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型实施例中直流数字通信灯具控制系统结构示意图。

请参见图1，本实用新型实施例的直流数字通信灯具控制系统，包括主控制模块1和驱动模块2，主控制模块1与驱动模块2通过输出总线4连接，主控制模块1通过输出总线4给驱动模块2供电以及传输控制数据，主控制模块1将接收的外部控制数据调制为灯具控制数据通过输出总线4传输到驱动模块2，驱动模块2连接灯具3，驱动模块2解析灯具控制数据以控制连接的灯具3。

请参见图2，本实用新型实施例的直流数字通信灯具控制系统，主控制模块1包括主控制器15、反接及冲击保护单元11、功率去耦单元12、调制及过流保护单元13和输出保护单元14，反接及冲击保护单元11、功率去耦单元12、调制及过流保护单元13和输出保护单元14依次连接形成主功率链路，主控制器15与反接及冲击保护单元11、调制及过流保护单元13和输出保护单元14分别连接，反接及冲击保护单元11连接直流供电输入5，输出保护单元14通过输出总线4连接驱动模块2。

反接及冲击保护单元11的防反接保护功能用于防止外部供电输入接反后导致主控制器15损坏，防冲击保护功能用于防止上电瞬间冲击电流过大，可能导致的外部电源无法启动或输入连接器在过大电流冲击下失效；因此，直流供电输入5采用两根线，无需区分正负，支持输出总线型、星型、树型接线方式，使实施时无需额外地学习即可完成。

功率去耦单元12用于维持调制通信过程中瞬时高能量输出；调制及过流保护单元13用于将通信数据加载到功率链路上，同时具备后级输出端短路保护的功能；输出保护单元14用于防止通信过程中因后级线路过长导致的反向电动势过大，从而导致调制单元失效。

具体地，主控制模块1还包括弱电电源单元16、数据存储单元17和通信单元18，主控制器15与弱电电源单元16、数据存储单元17和通信单元18分别连接；弱电电源单元16给主控制器15、数据存储单元17和通信单元18供电，弱电电源单元16与主功率链路隔离，保证弱电部分工作的可靠性；通信单元18连接有外部通信接口6，通信单元18通过外部通信接口6获取外部控制数据；数据存储单元17存储驱动模块2的配置信息，便于需要替换驱动模块2时能够快速重新配置。

具体地，外部通信接口6包括485通信接口，主控制模块1通过外部通信接口6与外部通信是采用Modbus通信协议、KNX通信协议或TCP/IP通信协议。

请参见图3，本实用新型实施例的直流数字通信灯具控制系统，驱动模块2包括第一无极处理单元21、功率去耦单元22、恒流单元23、第二无极处理单元24、信号调解单元26和处理器27，第一无极处理单元21和第二无极处理单元24连接输出总线4；第一无极处理单元21、功率去耦单元22和恒流单元23依次连接形成驱动功率链路；恒流单元23连接灯具3；第二无极处理单元24、信号调解单元26和处理器27依次连接形成控制链路，处理器27连接恒流单元23以控制灯具3。

第一无极处理单元21与第二无极处理单元24是使前级输入无需识别直流正负接线，以降低对接线人员的要求，与当前的交流供电的LED灯驱动接线形式保持一致；恒流单元23是对后级的灯具3提供恒流电能；信号解调单元26是将加载的通信数据的信号解析成电平信号，供处理器27识别成通信数据；处理器27可以通过PWM信号控制恒流单元23的电流值来调整亮度、色温等。

具体地，驱动模块2还包括小功率电源单元25，小功率电源单元25给信号调解单元26和处理器27供电。

优选地，处理器27设置有内部存储器28，内部存储器28用于存储灯具3的配置数据，包括场景、最大亮度、最小亮度和调光曲线等；处理器27连接有地址单元29，地址单元29用于设定驱动模块2连接的灯具3的地址，以便实现每个灯具3的单独控制。

通过内部存储器28实现场景数据的存储；在场景调用时，通过一条广播指令即可以完成多个灯具3的同时响应；通过地址别名(组名)的设置，在同一条回路上广播群控、单控的基础上，还实现局部几个不同地址的驱动相同逻辑组的设置，可以通过组名实现局部群控；单设备支持255个场景，8个分组，每个分组16个场景；

通过内部存储器28内置调光曲线，并且配置可选，便于光线的调节控制；

通过内部存储器28配置灯具3的最大亮度和最小亮度输出区间，内部算法自动拉伸区间到0-100％满量程。

具体地，主控制模块1与驱动模块2之间的数据传输遵循直流数字控灯协议，通过物理层下层的下降沿来表示电平翻转，使得输出总线4在空闲时总是物理高电平，在通信时最大限度地保证物理高电平的时间，保证输出总线4功率输出的能力。主控制模块1根据直流数字控灯协议将外部控制数据调制为灯具控制数据，驱动模块2根据直流数字控灯协议解析灯具控制数据以控制连接的灯具3。具体的直流数字控灯协议可以采用现有的控制协议，在此不再展开赘述。

综上所述，本实用新型提供的直流数字通信灯具控制系统，设置主控制模块1和驱动模块2，主控制模块1与驱动模块2通过输出总线4连接，输出总线4是供电线路同时也是传输控制信号的控制线路，无需额外的部署控制线路，降低安装要求，降低成本，提高效率；输出总线4在空闲时总是物理高电平，在通信时最大限度地保证物理高电平的时间，保证输出总线4功率输出的能力。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，包括主控制模块和驱动模块，所述主控制模块与所述驱动模块通过输出总线连接，所述主控制模块通过所述输出总线给所述驱动模块供电以及传输控制数据，所述主控制模块将接收的外部控制数据调制为灯具控制数据通过所述输出总线传输到所述驱动模块，所述驱动模块连接灯具，所述驱动模块解析灯具控制数据以控制连接的灯具。

2.如权利要求1所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述主控制模块包括主控制器、反接及冲击保护单元、功率去耦单元、调制及过流保护单元和输出保护单元，所述反接及冲击保护单元、所述功率去耦单元、所述调制及过流保护单元和所述输出保护单元依次连接形成主功率链路，所述主控制器与所述反接及冲击保护单元、所述调制及过流保护单元和所述输出保护单元分别连接，所述反接及冲击保护单元连接直流供电输入，所述输出保护单元通过所述输出总线连接所述驱动模块。

3.如权利要求2所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述主控制模块还包括弱电电源单元、数据存储单元和通信单元，所述主控制器与所述弱电电源单元、所述数据存储单元和所述通信单元分别连接；所述弱电电源单元给所述主控制器、所述数据存储单元和所述通信单元供电；所述通信单元连接有外部通信接口，所述通信单元通过所述外部通信接口获取外部控制数据；所述数据存储单元存储所述驱动模块的配置信息。

4.如权利要求1所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述驱动模块包括第一无极处理单元、功率去耦单元、恒流单元、第二无极处理单元、信号调解单元和处理器，所述第一无极处理单元和所述第二无极处理单元连接所述输出总线；所述第一无极处理单元、所述功率去耦单元和所述恒流单元依次连接形成驱动功率链路；所述恒流单元连接所述灯具；所述第二无极处理单元、所述信号调解单元和所述处理器依次连接形成控制链路，所述处理器连接所述恒流单元以控制所述灯具。

5.如权利要求4所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述驱动模块还包括小功率电源单元，所述小功率电源单元给所述信号调解单元和所述处理器供电。

6.如权利要求4所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述处理器设置有内部存储器，所述内部存储器用于存储所述灯具的配置数据；所述处理器连接有地址单元，所述地址单元用于设定驱动模块连接的灯具的地址。

7.如权利要求3所述的直流数字通信灯具控制系统，其特征在于，所述外部通信接口包括485通信接口，所述主控制模块通过外部通信接口与外部通信是采用Modbus通信协议、KNX通信协议或TCP/IP通信协议。