一種具有電力線載波功能的可調(diào)led開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的一種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，包括通過電力線依次連接的前級整流濾波電路、高頻逆變電路、高頻變壓器、后級整流濾波電路、同步整流電路及LED負(fù)載；LED負(fù)載通過輸出電流采集模塊及輸出電壓采集模塊與電力線載波功能LED控制器相連接；設(shè)置在電力線上的載波信號檢波器通過帶通濾波器與電力線載波功能LED控制器相連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)自身供電線路承載可調(diào)信號的功能，省去了控制信號的布線成本。
【專利說明】—種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于開關(guān)電源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源技術(shù)在近幾年得到了很快的發(fā)展，其在LED控制方面也開始應(yīng)用。高性能單片機(jī)為數(shù)字化控制提供了一個(gè)非常靈活的環(huán)境，由于單片機(jī)內(nèi)部可集成高精度A/D轉(zhuǎn)換器，這里采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的算法。PWM控制技術(shù)和開關(guān)電源技術(shù)相結(jié)合使得LED精確可調(diào)。數(shù)字化可調(diào)LED電源的功耗小、控制精度高，可有效推動LED控制的智能化進(jìn)程。由于物聯(lián)網(wǎng)和智能化的發(fā)展，需要對LED的光照強(qiáng)度進(jìn)行數(shù)字化控制，可調(diào)LED開關(guān)電源將是智能化LED控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
[0003]目前的LED開關(guān)電源系統(tǒng)主要是利用外加控制線路對LED電源進(jìn)行數(shù)字化控制，這樣的線路鋪設(shè)繁瑣，投入成本較大。因此，將控制信號加載到電力線上是一個(gè)很好的發(fā)展方向，控制器通過電力線發(fā)送控制信號，進(jìn)而控制LED電源的亮度。電力線載波是利用正交頻分復(fù)用技術(shù)將控制信號加載到電力線上，從而控制設(shè)備的一門技術(shù)。具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，既實(shí)現(xiàn)了用電力線傳送控制信號，又實(shí)現(xiàn)了 LED開關(guān)電源的數(shù)字化控制，提高了控制過程的智能化。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)自身供電線路承載可調(diào)信號的功能，省去了控制信號的布線成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，實(shí)現(xiàn)了LED可調(diào)信號載波于自身供電線路的功能，解決了外加控制線路對LED開關(guān)電源進(jìn)行控制的問題。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，包括通過電力線依次連接的前級整流濾波電路、高頻逆變電路、高頻變壓器、后級整流濾波電路、同步整流電路及LED負(fù)載；LED負(fù)載通過輸出電流采集模塊及輸出電壓采集模塊與電力線載波功能LED控制器相連接；設(shè)置在電力線上的載波信號檢波器通過帶通濾波器與電力線載波功能LED控制器相連接。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，其中的電力線載波功能LED控制器采用英飛凌單片機(jī)，內(nèi)部集成12位A/D轉(zhuǎn)換，其CCU6模塊可發(fā)出兩路PWM控制信號，最后控制高頻逆變電路和后級整流濾波電路。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是，使用正交頻分復(fù)用技術(shù)將控制信號耦合到電力線上，并通過電力線網(wǎng)進(jìn)行信號的傳遞。在不用專門鋪設(shè)控制線路的情況下，利用現(xiàn)有的LED電源和兩條電力線L、N實(shí)現(xiàn)LED電源的可調(diào)控制。LED采用開關(guān)電源技術(shù)和單片機(jī)數(shù)字化控制LED路燈的電流，進(jìn)而控制LED路燈的光照強(qiáng)度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中，1.前級整流濾波電路，2.高頻逆變電路，3.高頻變壓器，4.后級整流濾波電路，5.同步整流電路，6.LED負(fù)載，7.輸出電流采集模塊，8.輸出電壓采集模塊，9.電力線載波功能LED控制器，10.帶通濾波器，11.載波信號檢波器。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]本實(shí)用新型具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括依次連接的前級整流濾波電路1、高頻逆變電路2、高頻變壓器3、后級整流濾波電路4、同步整流電路5及LED負(fù)載6。LED負(fù)載6通過輸出電流采集模塊7及輸出電壓采集模塊8與電力線載波功能LED控制器9相連接。設(shè)置在電力線上的載波信號檢波器11通過帶通濾波器10與電力線載波功能LED控制器9相連接。
[0012]前級整流濾波電路1，該電路由220V/50HZ市電供電，把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，從而給LED開關(guān)電源提供直流電，該電路由單相橋式布控整流電路和電感濾波電路組成。電感濾波電路能夠平整電壓波形，延長整流管的導(dǎo)電角，從而避免了過大的沖擊電流。高頻逆變電路2，該電路采用全橋逆變拓?fù)洌_關(guān)管采用驅(qū)動頻率較高的MOSFET管，開關(guān)驅(qū)動電路采用電流驅(qū)動方式。高頻變壓器3，該高頻變壓器的原邊采用線繞法，副邊采用銅皮面繞法，這種結(jié)構(gòu)繞制的變壓器漏感較小，變壓器磁芯取超微晶材質(zhì)，該材質(zhì)的導(dǎo)磁率高，磁通密度大，所以繞制的變壓器體積較小，縮減了 LED電源的整體體積。同步整流電路5，該電路采用通態(tài)電阻非常小的MOSFET管代替一般的二極管，有效的降低了通態(tài)壓降，適合用于恒流控制的LED電源后級整流場合。LED負(fù)載6，提供照明。輸出電壓采集模塊8，用于采集LED負(fù)載的電壓信號，該模塊采用電阻Rl和R2分壓結(jié)構(gòu)，采集到的信號經(jīng)過ADC3傳送到電力線載波功能LED控制器。輸出電流采集模塊7，用于采集LED負(fù)載的電流信號，采集到的信號經(jīng)過ADC2傳送到電力線載波功能LED控制器。電力線載波功能LED控制器9，該控制器的主控芯片為英飛凌單片機(jī)，通過對比ADC1、ADC2和ADC3的信號后調(diào)整PWMl和PWM2，對高頻逆變電路2和后級整流濾波模電路4進(jìn)行控制。載波信號檢波器11，該檢波器主要有高頻電容C1、C2和高頻變壓器T組成，在電力線載波網(wǎng)絡(luò)中，C1、C2選用4700PF，變壓器阻抗選擇12uH。由于電容有隔直流通交流的作用，小電容對于高頻信號呈現(xiàn)低阻抗，當(dāng)50Hz或60Hz的電力線頻率和1-30MHZ范圍的控制信號經(jīng)過載波信號檢波器后，控制信號被檢測出來。帶通濾波器10，該帶通濾波器由三階阻容濾波器構(gòu)成，可將控制信號中的雜波濾除，同時(shí)可以減少輻射干擾。
[0013]本實(shí)用新型具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，具體按照以下步驟工作:
[0014]步驟1:按照圖1所示搭建LED主電路。
[0015]步驟2:通過輸出電流采集模塊7和輸出電壓采集模塊8采集流經(jīng)LED的電流和LED兩端的電壓信號。
[0016]步驟3:由載波信號檢波器11將電力線上的控制信號檢測出來，經(jīng)過帶通濾波器10將控制信號信號傳送到電力線載波功能LED控制器9。
[0017]步驟4:電力線載波功能LED控制器9通過分析電力線上采集到的控制信號和電流、電壓采集裝置采集到LED電源的參數(shù)信息，發(fā)出PWM波，通過正交頻分復(fù)用技術(shù)將控制信號加載到電力線上。
【權(quán)利要求】
1.一種具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，其特征在于，包括通過電力線依次連接的前級整流濾波電路(I)、高頻逆變電路(2 )、高頻變壓器(3 )、后級整流濾波電路(4 )、同步整流電路(5)及LED負(fù)載(6) ;LED負(fù)載(6)通過輸出電流采集模塊(7)及輸出電壓采集模塊(8)與電力線載波功能LED控制器(9)相連接；設(shè)置在電力線上的載波信號檢波器(11)通過帶通濾波器(10 )與電力線載波功能LED控制器(9 )相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電力線載波功能的可調(diào)LED開關(guān)電源，其特征在于，所述的電力線載波功能LED控制器(9)采用英飛凌單片機(jī)，內(nèi)部集成12位A/D轉(zhuǎn)換，其CCU6模塊可發(fā)出兩路PWM控制信號，最后控制高頻逆變電路(2 )和后級整流濾波電路(4 )。
【文檔編號】H05B37/02GK203691699SQ201320869999
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】姬軍鵬, 華志廣, 胡雪利, 曾光, 陳桂濤, 孫向東, 李金剛 申請人:西安理工大學(xué)