本發(fā)明涉及發(fā)光二極管領(lǐng)域，具體涉及一種高效LED驅(qū)動電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當前巨量的能源消耗和由此引起的能源短缺、價格上漲等已使得節(jié)約能源成為一項十分迫切的任務。各國消耗的能源中很大一部分用于照明。

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)這類型的固態(tài)發(fā)光元件的應用已經(jīng)越來越廣泛，舉凡顯示面板中的光源模塊、日常生活中的照明裝置、公共空間中的指示燈等都已逐漸普及地采用發(fā)光二極管作為發(fā)光光源。

然而，LED陣列亮度的控制并非簡單。實際上，人類眼睛針對光的變化率具有對數(shù)類型的響應。因此，為了獲得如由人類眼睛感知為線性的亮度變化，采用遵循指數(shù)規(guī)律的信號驅(qū)動LED。

通過PWM調(diào)光技術(shù)，可以改變LED燈的亮度，從而節(jié)省能源。但是現(xiàn)有的調(diào)光技術(shù)改變LED燈亮度還不是太完善，沒有完全考慮多種因素的影響。LED燈的亮度變化受外界因素的影響太劇烈，變化迅速，沒有考慮到劇烈變化的亮度變化對人眼的傷害；還有就是LED燈亮度變化受環(huán)境影響較大，沒有限制LED燈亮度變化的范圍，造成LED燈使用壽命大大減小和不必要的能源浪費。

此外，目前LED驅(qū)動的控制手段存在智能化程度低、控制不方便等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高效LED驅(qū)動電源系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，解決了LED驅(qū)動智能化程度低，調(diào)光性能差，節(jié)能程度不高的問題。該系統(tǒng)的驅(qū)動模塊更加優(yōu)化，有效的降低了電路成本；并且通過失調(diào)電壓以修正所述下限值，以使電平的變化與功率開關(guān)管實現(xiàn)同步，提高了驅(qū)動模塊的開關(guān)速度，改善LED的工作能效。該系統(tǒng)通過實時檢測照明環(huán)境，并結(jié)合用戶需求，確定發(fā)光控制參數(shù)，實現(xiàn)不同亮度之間的精確調(diào)光，可精準滿足用戶的燈光使用需求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高效LED驅(qū)動電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

照明環(huán)境檢測模塊，用于實時獲取LED照明環(huán)境信息；

驅(qū)動模塊，將市電進行變換，用于驅(qū)動LED發(fā)光；

調(diào)光模塊，用于根據(jù)照明環(huán)境或用戶需求，對LED的發(fā)光度進行調(diào)整；

控制模塊，協(xié)調(diào)和控制驅(qū)動電源系統(tǒng)各個模塊；

其中，所述調(diào)光模塊包含信號產(chǎn)生電路、第一調(diào)光電路以及第二調(diào)光電路；信號產(chǎn)生電路根據(jù)輸入信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，并根據(jù)切換信號使驅(qū)動信號在多個狀態(tài)之間切換；第一調(diào)光電路根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生調(diào)光信號，調(diào)光信號用以調(diào)整LED的亮度；當驅(qū)動信號由多個狀態(tài)的第一狀態(tài)切換為第二狀態(tài)時，第一調(diào)光電路對應的改變調(diào)光信號以使LED的亮度由第一亮度調(diào)整為第二亮度；第二調(diào)光電路根據(jù)控制信號調(diào)整輸入信號而調(diào)整調(diào)光信號以使LED的亮度介于第一亮度與最低亮度之間，或介于第二亮度與最低亮度之間。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動模塊包括交直流整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)換為具有一定電壓的直流電；所述交直流整流電路包括依次連接的過流保護單元、共模抑制單元、全橋整流單元以及差模抑制單元。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動模塊包括電流采樣電路、電壓采樣電路、分壓電路、運算放大電路以及隔離輸出電路。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動模塊還包括功率開關(guān)管，該功率開關(guān)管由一控制單元控制其導通或截止，所述驅(qū)動模塊設有分時復用端，即CS/ZCD端；當所述分時復用端作為CS端時，若CS電平大于一設定上限值，則所述控制單元適于關(guān)閉功率開關(guān)管，或作為ZCD端時，若ZCD電平低于一設定下限值，則所述控制單元適于打開功率開關(guān)管；以及所述控制單元內(nèi)還設有失調(diào)偏置電路，該失調(diào)偏置電路產(chǎn)生失調(diào)電壓，以修正所述下限值，通過修正下限值能有效的修正功率開關(guān)管的導通電壓，以使ZCD電平的變化與功率開關(guān)管實現(xiàn)同步，提高驅(qū)動模塊的開關(guān)速度，改善了驅(qū)動模塊的工作效率。

優(yōu)選的，所述照明環(huán)境檢測模塊采用光敏控制器PS-001。

優(yōu)選的，所述控制模塊包括：信息確定單元，被配置為確定當前時間和LED的外部環(huán)境信息；

控制參數(shù)確定單元，被配置為根據(jù)所述當前時間和外部環(huán)境信息，確定發(fā)光控制參數(shù)，所述發(fā)光控制參數(shù)包括色溫；

發(fā)送單元，被配置為將所述發(fā)光控制參數(shù)發(fā)送給所述調(diào)光模塊，以使所述LED根據(jù)所述發(fā)光控制參數(shù)發(fā)光。

優(yōu)選的，所述控制參數(shù)確定單元包括：

第一參數(shù)確定子單元，被配置為根據(jù)確定的時間信息、外部環(huán)境信息，查詢第一預置列表，確定LED的色溫參數(shù)，其中，所述第一預置列表包括：時間信息、外部環(huán)境信息與色溫參數(shù)的對應關(guān)系。

優(yōu)選的，所述控制參數(shù)確定單元還包括：

第二參數(shù)確定子單元，被配置為根據(jù)所述時間信息和所述色溫參數(shù)，查詢第二預置列表，確定所述LED的亮度參數(shù)，所述第二預置列表中包括：時間信息、色溫信息與光照亮度的對應關(guān)系。

優(yōu)選的，信號產(chǎn)生電路根據(jù)所述發(fā)光控制參數(shù)產(chǎn)生驅(qū)動信號，并根據(jù)光敏控制器PS-001的實時檢測到的照明信息，使驅(qū)動信號在多個狀態(tài)之間切換。

優(yōu)選的，第一調(diào)光電路根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生調(diào)光信號，調(diào)光信號被提供到發(fā)光二極管LED以調(diào)整LED的亮度。

優(yōu)選的，信號產(chǎn)生電路包含濾波電路、電壓產(chǎn)生電路以及多段式切換電路。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：(1)解決了LED驅(qū)動智能化程度低，調(diào)光性能差，節(jié)能程度不高的問題；(2)驅(qū)動模塊更加優(yōu)化，有效的降低了電路成本；并且通過失調(diào)電壓以修正所述下限值，以使電平的變化與功率開關(guān)管實現(xiàn)同步，提高了驅(qū)動模塊的開關(guān)速度，改善LED的工作能效；(3)通過實時檢測照明環(huán)境，并結(jié)合用戶需求，確定發(fā)光控制參數(shù)，實現(xiàn)不同亮度之間的精確調(diào)光，可精準滿足用戶的燈光使用需求。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的一種高效LED驅(qū)動電源系統(tǒng)的框圖；

圖2示出了一種LED節(jié)能驅(qū)動方法的流程圖。

具體實施方式

圖1示出了一種高效LED驅(qū)動電源系統(tǒng)10，該系統(tǒng)10包括：

照明環(huán)境檢測模塊11，用于實時獲取LED照明環(huán)境信息；所述照明環(huán)境檢測模塊11采用光敏控制器PS-001。驅(qū)動模塊13，將市電進行變換，用于驅(qū)動LED發(fā)光。調(diào)光模塊12，用于根據(jù)照明環(huán)境或用戶需求，對LED的發(fā)光度進行調(diào)整；控制模塊14，協(xié)調(diào)和控制驅(qū)動電源系統(tǒng)各個模塊。

其中，所述調(diào)光模塊12包含信號產(chǎn)生電路、第一調(diào)光電路以及第二調(diào)光電路；信號產(chǎn)生電路根據(jù)輸入信號產(chǎn)生驅(qū)動信號，并根據(jù)切換信號使驅(qū)動信號在多個狀態(tài)之間切換；第一調(diào)光電路根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生調(diào)光信號，調(diào)光信號用以調(diào)整LED的亮度；當驅(qū)動信號由多個狀態(tài)的第一狀態(tài)切換為第二狀態(tài)時，第一調(diào)光電路對應的改變調(diào)光信號以使LED的亮度由第一亮度調(diào)整為第二亮度；第二調(diào)光電路根據(jù)控制信號調(diào)整輸入信號而調(diào)整調(diào)光信號以使LED的亮度介于第一亮度與最低亮度之間，或介于第二亮度與最低亮度之間。

所述驅(qū)動模塊13包括交直流整流電路，用于將交流市電轉(zhuǎn)換為具有一定電壓的直流電；所述交直流整流電路包括依次連接的過流保護單元、共模抑制單元、全橋整流單元以及差模抑制單元。

所述驅(qū)動模塊13包括電流采樣電路、電壓采樣電路、分壓電路、運算放大電路以及隔離輸出電路。

所述驅(qū)動模塊13還包括功率開關(guān)管，該功率開關(guān)管由一控制單元控制其導通或截止，所述驅(qū)動模塊設有分時復用端，即CS/ZCD端；當所述分時復用端作為CS端時，若CS電平大于一設定上限值，則所述控制單元適于關(guān)閉功率開關(guān)管，或作為ZCD端時，若ZCD電平低于一設定下限值，則所述控制單元適于打開功率開關(guān)管；以及所述控制單元內(nèi)還設有失調(diào)偏置電路，該失調(diào)偏置電路產(chǎn)生失調(diào)電壓，以修正所述下限值，通過修正下限值能有效的修正功率開關(guān)管的導通電壓，以使ZCD電平的變化與功率開關(guān)管實現(xiàn)同步，提高驅(qū)動模塊的開關(guān)速度，改善了驅(qū)動模塊的工作效率。

所述控制模塊14包括：信息確定單元，被配置為確定當前時間和LED的外部環(huán)境信息；

控制參數(shù)確定單元，被配置為根據(jù)所述當前時間和外部環(huán)境信息，確定發(fā)光控制參數(shù)，所述發(fā)光控制參數(shù)包括色溫；

發(fā)送單元，被配置為將所述發(fā)光控制參數(shù)發(fā)送給所述調(diào)光模塊，以使所述LED根據(jù)所述發(fā)光控制參數(shù)發(fā)光。

所述控制參數(shù)確定單元包括：

第一參數(shù)確定子單元，被配置為根據(jù)確定的時間信息、外部環(huán)境信息，查詢第一預置列表，確定LED的色溫參數(shù)，其中，所述第一預置列表包括：時間信息、外部環(huán)境信息與色溫參數(shù)的對應關(guān)系。

所述控制參數(shù)確定單元還包括：

第二參數(shù)確定子單元，被配置為根據(jù)所述時間信息和所述色溫參數(shù)，查詢第二預置列表，確定所述LED的亮度參數(shù)，所述第二預置列表中包括：時間信息、色溫信息與光照亮度的對應關(guān)系。

信號產(chǎn)生電路根據(jù)所述發(fā)光控制參數(shù)產(chǎn)生驅(qū)動信號，并根據(jù)光敏控制器PS-001的實時檢測到的照明信息，使驅(qū)動信號在多個狀態(tài)之間切換。

第一調(diào)光電路根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生調(diào)光信號，調(diào)光信號被提供到發(fā)光二極管LED以調(diào)整LED的亮度。

信號產(chǎn)生電路包含濾波電路、電壓產(chǎn)生電路以及多段式切換電路。

圖2示出了一種LED節(jié)能驅(qū)動方法的流程圖，該驅(qū)動方法包括如下步驟：

S1.實時檢測照明環(huán)境信息并確定當前時間；

S2.根據(jù)照明環(huán)境信息、當前時間以及用戶照明需求，確定LED的發(fā)光控制參數(shù)；

S3.根據(jù)所述發(fā)光控制參數(shù)確定控制信號，根據(jù)控制信號產(chǎn)生輸入信號，根據(jù)輸入信號產(chǎn)生驅(qū)動信號；

S4.根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生調(diào)光信號，調(diào)光信號用以調(diào)整LED的亮度。

優(yōu)選的，在S4中，驅(qū)動信號根據(jù)切換信號在多個狀態(tài)之間切換，其中當驅(qū)動信號由多個狀態(tài)的第一狀態(tài)切換為第二狀態(tài)時，調(diào)光信號對應的改變以使LED的亮度由第一亮度調(diào)整為第二亮度；其中調(diào)光信號更隨著控制信號調(diào)整輸入信號而被調(diào)整以使LED的亮度介于第一亮度與最低亮度之間，或介于第二亮度與最低亮度之間。

優(yōu)選的，在S4中，可從第一亮度模式切換到第二亮度模式，或從第一亮度模式切換到第三亮度模式，又或者可以從第四亮度模式切換到第一亮度模式，也就是說可任意的切換亮度模式。

優(yōu)選的，在所述S2中，所述發(fā)光控制參數(shù)包括色溫。

優(yōu)選的，在S2中，所述根據(jù)照明環(huán)境信息、當前時間以及用戶照明需求，確定發(fā)光控制參數(shù)，包括：

根據(jù)確定的時間信息、外部環(huán)境信息以及用戶照明需求，查詢第一預置列表，確定LED的色溫參數(shù)，其中，所述第一預置列表包括：時間信息、外部環(huán)境信息以及用戶照明需求與色溫參數(shù)的對應關(guān)系。

優(yōu)選的，所述根據(jù)時間信息、外部環(huán)境信息以及用戶照明需求，確定發(fā)光控制參數(shù)，還包括：

根據(jù)所述時間信息和所述色溫參數(shù)，查詢第二預置列表，確定所述LED的亮度參數(shù)，所述第二預置列表中包括：時間信息、色溫信息與光照亮度的對應關(guān)系。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動方法還包括如下步驟，由驅(qū)動模塊驅(qū)動LED達到一定的發(fā)光亮度，其中所述驅(qū)動模塊包括功率開關(guān)管，該功率開關(guān)管由一驅(qū)動模塊控制單元控制其導通或截止，若功率開關(guān)管電平大于一設定上限值，則所述控制單元適于關(guān)閉功率開關(guān)管，若功率開關(guān)管電平低于一設定下限值，則所述控制單元適于打開功率開關(guān)管；所述驅(qū)動模塊控制單元內(nèi)還設有失調(diào)偏置電路，該失調(diào)偏置電路產(chǎn)生失調(diào)電壓，以修正所述下限值，通過修正下限值能有效的修正功率開關(guān)管的導通電壓，提高驅(qū)動模塊的開關(guān)速度，改善了驅(qū)動模塊的工作效率。

優(yōu)選的，在S2中，采用如下方式獲取用戶需求：

在控制模塊設置為用戶提供人機交互界面，預先設定并存儲各種情景模式的具體參數(shù)信息，情景模式包括：日間模式與夜間模式，或者休閑模式與工作模式等。不同模式的參數(shù)值不同，可以實現(xiàn)不同的效果，以滿足用戶在不同場景下的使用需求；在每種模式下，可設定的參數(shù)類型包括：燈光開關(guān)控制參數(shù)、燈光亮度與顏色控制參數(shù)以及其他相關(guān)控制參數(shù)；

用戶使用移動終端掃描并連接控制模塊，具體連接步驟如下：用戶移動終端通過BLE模式掃描附近所有的LED設備，根據(jù)LED設備的控制模塊中的UUID特征值自動判斷LED燈光設備并進行連接；

移動終端通過藍牙方式向LED燈光設備的控制模塊發(fā)送燈光使用需求。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。