本發(fā)明涉及開關(guān)電源，更具體地說，涉及一種高能效的智能控制開關(guān)電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前開關(guān)電源無法在一臺開關(guān)電源做到12-48v寬電壓輸出；也不能做到在寬電壓輸出的狀態(tài)下將輸入功率恒定在額定功率的1.0-1.5倍之間，造成很大的資源浪費和環(huán)境污染；普通led開關(guān)電源沒有智能識別燈帶的電壓功能，消費者在使用過種的誤操作會導(dǎo)致燒燈帶；開關(guān)電源典型輸出電壓有12v；24v；36v；48v四個常規(guī)典型電壓，但現(xiàn)有的開關(guān)電源無法實現(xiàn)4種常規(guī)典型電壓輸出；無法做到在寬電壓輸出的狀態(tài)將輸入功率恒定在額定功率的1.0-1.5倍之間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高能效的智能控制開關(guān)電源系統(tǒng)及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的對綜采工作面的監(jiān)測和設(shè)備控制是區(qū)分在多個系統(tǒng)中，功能分散，且集控倉可移動性差，無法跟隨人員移動。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的高能效的智能控制開關(guān)電源系統(tǒng)采用以下技術(shù)方案：

3、一種高能效的智能控制開關(guān)電源系統(tǒng)，包括：

4、開關(guān)電源bd1：用于將主ac電源轉(zhuǎn)換為電路所需的各級dc電壓，為各功能模塊提供電力；

5、pwm控制芯片u2：用于從開關(guān)電源bd1接收電源，并生成用于調(diào)節(jié)和控制電源轉(zhuǎn)換的pwm信號；

6、vcc穩(wěn)壓單元：用于從開關(guān)電源bd1接收電源，并通過其內(nèi)部的穩(wěn)壓元件對電壓進行進一步穩(wěn)定，然后將穩(wěn)定的電壓供應(yīng)給u2和燈帶電壓智能控制單元，所述穩(wěn)壓元件包括穩(wěn)壓二極管zd1和晶體管q2；

7、燈防回閃單元：用于接收來自vcc穩(wěn)壓單元的電壓，通過二極管d9、d8確保vcc穩(wěn)壓單元輸出的電流不會因交流電源的波動而產(chǎn)生閃爍；

8、高電壓鉗位電路：包括在pwm控制芯片u2的vs腳用穩(wěn)壓二極管zd2串聯(lián)到地組成鉗位電路；

9、低電壓鉗位電路：包括在pwm控制芯片u2的fb腳用穩(wěn)壓二極管zd3與電阻r13串聯(lián)后與光電耦合器的接收端并聯(lián)組成的恒功率鉗位電路；

10、供電穩(wěn)壓單元：用于從bd1接收電源，并使用晶體管q6、q7,穩(wěn)壓二極管zd5、zd6進一步穩(wěn)定電源，確保電壓在特定范圍內(nèi)穩(wěn)定輸出，供應(yīng)給燈帶電壓智能控制單元；

11、燈帶電壓智能控制單元(6)：用于通過mcu芯片u1自動識別連接的led燈帶的電壓，并通過晶體管q3調(diào)節(jié)輸出以匹配識別到的電壓；

12、信號轉(zhuǎn)換單元：使用從pwm控制芯片u2來的pwm信號，通過變壓器t1d,t2d,t3d進行電平轉(zhuǎn)換，使信號適配不同電壓級別的輸出需求；

13、過溫保護單元：用于通過溫度傳感器ntc2監(jiān)控電路的溫度，并在溫度過高時通過調(diào)整p2降低功率輸出；

14、過流補償單元：用于通過穩(wěn)壓二極管zd4設(shè)置電壓閾值，當電路中的電流超過安全值時，限制電壓上升，并將電阻r21作為分壓元件使用；

15、指示電路單元：用于通過開關(guān)sw1切換不同的輸出電壓，通過led1-4指示相應(yīng)的電壓，幫助用戶識別當前電路工作的電壓級別。

16、優(yōu)選的，所述mcu芯片u1為帶有a/d轉(zhuǎn)換的微控制器，mcu芯片u1通過rs端采樣電壓信號，并在內(nèi)部進行a/d轉(zhuǎn)換；

17、mcu芯片u1內(nèi)置比較參考電壓，通過預(yù)設(shè)的軟件算法對采樣電壓進行判斷，以自動識別接入的燈帶電壓，mcu芯片u1設(shè)定一個上電開機時序：12v-24v-36v-48v，其默認值為12v；

18、當mcu芯片u1識別到具體的燈帶電壓后，自動調(diào)節(jié)輸出電壓以匹配該燈帶電壓，并保存設(shè)置，在下次啟動時，mcu芯片u1將保持此設(shè)置，其drive引腳從高電平切換到低電平，激活q5，使rs端暫停采樣；

19、當輸出電壓需要調(diào)整時，mcu芯片u1根據(jù)采樣到的電壓信號強度逐級調(diào)整輸出電壓，直至找到與燈帶匹配的電壓；

20、若mcu芯片u1在rs端3秒內(nèi)無法獲取到采樣到的電壓信號，即視為無負載，此時mcu芯片u1不進行電壓判斷和調(diào)整。

21、優(yōu)選的，信號轉(zhuǎn)換單元通過將pwm控制芯片u2的gate腳輸出的驅(qū)動信號經(jīng)放大后推動t3d，利用t1d和t2d繞組感應(yīng)出相同相位的副邊電壓，以控制q1與q4的同時開通和關(guān)閉。

22、優(yōu)選的，還包括驅(qū)動信號放大單元，其用于接收從pwm控制芯片u2產(chǎn)生的pwm信號，并通過晶體管q5和q8放大pwm信號。

23、優(yōu)選的，還包括雙變壓器串并單元，所述雙變壓器串并電路具體為采用初側(cè)串聯(lián)、次側(cè)并聯(lián)架構(gòu)的變壓器t1和變壓器t2。

24、優(yōu)選的，還包括雙管開關(guān)單元，所述雙管開關(guān)電路將晶體管q1和晶體管q4作為主開關(guān)元件，用于開啟或關(guān)閉電源流。

25、優(yōu)選的，還包括雙同步整流單元，所述雙同步整流單元用于將二極管d14、d15、d1、d17配置為兩對反向并聯(lián)，用于整流，允許電流在一個方向流動，同時阻止反向電流。

26、本發(fā)明的有益效果如下：利用先進的pwm技術(shù)和同步整流技術(shù)優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換效率，減少能量損耗，提高整體系統(tǒng)效率。這樣不僅節(jié)省了能源，也減少了因過熱而引起的損害和能耗。通過內(nèi)置的微控制器(mcu)實現(xiàn)自動識別連接設(shè)備的電壓需求，并自動調(diào)整輸出電壓以匹配不同的負載需求。這種智能調(diào)節(jié)功能確保電源系統(tǒng)可以適用于多種設(shè)備，同時保護設(shè)備不受不適當電壓影響。包括過流補償電路、高電壓鉗位和低電壓鉗位電路，這些都是為了保護系統(tǒng)免受異常電壓和電流的影響。此外，過溫降功率單元能夠在系統(tǒng)過熱時自動降低輸出功率，進一步提升系統(tǒng)的安全性。通過采用雙變壓器串并電路和雙管開關(guān)電路，增強了電源的穩(wěn)定性和可靠性。這些設(shè)計可以處理更高的負載需求，同時在元件發(fā)生故障時提供冗余功能，確保系統(tǒng)持續(xù)運行。指示電路單元通過不同顏色的led顯示不同的電壓級別，使用戶能夠直觀地看到系統(tǒng)的工作狀態(tài)，便于監(jiān)控和進行必要的維護。系統(tǒng)設(shè)計允許輕松擴展或修改以適應(yīng)新的應(yīng)用或增強功能，如通過軟件更新來增加新的監(jiān)控和控制功能，使系統(tǒng)可以適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。高效率的能源轉(zhuǎn)換減少了電力浪費和熱能釋放，從而減少了對環(huán)境的影響。此外，智能控制也減少了設(shè)備運行時間，從而進一步減少能源消耗。

27、本發(fā)明通過一個開關(guān)電源系統(tǒng)實現(xiàn)了四種常規(guī)典型電壓的輸出(12v,24v,36v,48v)，提供了廣泛的應(yīng)用靈活性。這種設(shè)計使得同一電源能夠適配多種電氣設(shè)備，特別是在led照明行業(yè)中，能夠兼容不同電壓需求的燈具，大大減少了用戶的成本和設(shè)備的復(fù)雜性。

28、特別設(shè)計的電源系統(tǒng)能夠在寬電壓輸出狀態(tài)下，將輸入功率恒定在額定功率的1.0-1.5倍之間。這種功率控制不僅保證了電源的高效運行，還優(yōu)化了能源消耗，減少了能源浪費，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

29、結(jié)合硬件電路和軟件程序的設(shè)計，本專利實現(xiàn)了多種不同輸出電壓的可視切換。通過用戶友好的界面，用戶可以直觀地選擇和切換電壓輸出，增加了操作的便捷性和體驗感。這種交互性設(shè)計尤其適用于需要頻繁調(diào)整電壓或監(jiān)控電源狀態(tài)的應(yīng)用環(huán)境。

30、通過智能控制技術(shù)，系統(tǒng)能夠自動識別連接的led燈帶電壓，并適配相應(yīng)的輸出電壓，防止因誤操作而導(dǎo)致燈帶燒毀。這不僅保護了連接的設(shè)備，也減少了用戶可能面臨的財產(chǎn)損失，提高了整個系統(tǒng)的可靠性和用戶的信任度。

31、整個方案通過集成高效率、智能化和安全性等多方面的功能，顯著提高了電源系統(tǒng)的性能和可靠性，同時還提供了良好的用戶體驗和環(huán)保效益。這使得該系統(tǒng)非常適合現(xiàn)代高要求的電子和電氣應(yīng)用。