一种LED照明电源的管理系统技术方案

技术编号:7459903 阅读:293 留言:0更新日期:2012-06-24 09:04
本发明专利技术提供一种LED照明电源的管理系统,主要是在处理模块上电复位后从存储模块中加载LED亮度、亮灭时段、亮灭方式等参数的设定值作为控制参数,通过对这些控制参数及反馈量(包括采集模块所采集的电网电压、环境亮度、系统温度等参数)的算法处理,得到PWM信号的频率及占空比,进而输出PWM信号,PWM信号经过驱动模块放大后则用于驱动所述开关电源模块中的开关电源,使系统对高亮度LED路灯进行供电,而LED路灯两端的电压大小及流过LED路灯的电流大小则通过反馈模块反馈给处理模块,再由无线模块传输至主控中心,以实现对控制效果的校正,以此来达到采用单芯片,省去专用的恒流芯片进而有效地降低了系统成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大功率LED灯具数字电源,特别是涉及一种基于DSP单芯片的LED 照明电源的管理系统。
技术介绍
目前路灯照明所采用光源有白炽灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯等,这些路灯普遍存在不够环保(含有汞、铅、砷等重金属物质对环境有害)、高能耗、短寿命等缺点,所以,伴随着全球性环保意识的增强,在世界各国,尤其是发达国家和地区,绿色照明的应用将越来越普及,这些路灯将逐渐被绿色环保的光源所取代。大功率高亮度电力 LED是一种高效、节能、发光寿命长的绿色环保光源,对于保护环境、节约能源、保护人类健康都具有重大意义。诚如业界所知,高亮度电力LED的亮度是通过调节流过LED的电流来实现,所以对 LED路灯的亮度控制一般通过控制LED驱动电路的输出电流来实现。目前,在高亮度LED路灯驱动器领域,国内外应用较广的主要有“采用专用电源芯片,,和“采用分立元件的开关电源”两种主要的技术解决方案,而为了“智能化”的需要,通常在这两种方案的基础上加入单片机作为系统管理的主控芯片,所以这两种解决方案可以归结为“系统管理+电源控制”的 “传统多芯片技术方案”,但是该技术方案存在使用芯片多、硬件结构复杂的缺点,特别是当需要在一个LED路灯驱动器需要驱动多路高亮度LED串时,上述种缺点尤为突出。近年来,赛普拉斯半导体公司(Cypress Semiconductor Corporation)宣布推出了集成嵌入式功率控制器的PowerPSoC系列产品,这是业界首款可同时控制和驱动大功率 LED的单芯片解决方案,将四路恒流调节器和MOSFET与赛普拉斯的PSoC可编程片上系统集成在一起,组成一款专用的集成芯片,该技术方案虽然提高了系统的集成度,但同时也牺牲了系统硬件设计的灵活性,而当一个驱动器需要驱动大于四路LED串时,这种专用集成芯片的局限性亦将随着驱动路数的增加而越来越明显。因而,如何解决现有技术中针对“传统方案”中需要使用多颗芯片(主控芯片加多颗电源芯片)、硬件设计复杂以及现有专用集成单芯片技术方案不易扩展硬件的现状,实已成本领域从业者亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种LED照明电源的管理系统,用于解决现有技术中需要使用多颗芯片(主控芯片加多颗电源芯片)、硬件设计复杂以及现有的专用集成单芯片技术方案不易扩展硬件等问题。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种LED照明电源的管理系统,用于通过主控中心管理LED路灯的供电作业,所述管理系统至少包括无线模块,用于发送所述LED路灯的实时反馈信息给所述主控中心以及用于接收所述主控中心依据该实时反馈信息更新的所述LED路灯的控制参数;存储模块,连接所述无线模块,用于接收到所述控制参数后予以存储,以及预存有所述LED路灯的电压及电流基准值;采集模块,用于采集电网电压、环境亮度以及温度参数,并作为所述LED路灯的环境参数输出;反馈模块,用于侦测所述LED路灯的实时工作电压值及电流值;处理模块,连接于所述存储模块、采集模块及反馈模块,用以依据加载的所述LED路灯的控制参数、环境参数以及实时工作电压值及电流值进行PID运算处理,得到PWM信号的频率及占空比并输出该P丽信号,并同时将所述实时工作电压值及电流值和预存的电压及电流基准值进行比对,以生成实时反馈信息给所述无线模块;驱动模块,连接所述处理模块,用以接收到所述PWM信号后进行放大处理后输出; 开关电源模块,连接所述驱动模块、反馈模块及所述LED路灯,用以对所述LED路灯的实时工作电压及电流进行采样并传输给所述反馈模块,以及用以接收到所述驱动模块放大后的 PWM信号后产生驱动信号以控制所述LED路灯执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业。优选地,所述无线模块为Zigbee模块或GPRS模块。优选地,所述存储模块为片外E2PR0M存储器。优选地,所述采集模块为包含有光敏元件的电压及温度检测电路。优选地,所述处理模块还用于将加载的所述LED路灯的环境参数做以及实时工作电压值及电流值进行AD转换处理。具体地,所述处理模块为具有8路PWM输出接口及16 路ADC通道的DSP芯片。优选地,所述驱动模块为运算放大器。优选地,所述开关电源模块包括用于控制所述LED路灯执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业的开关电源以及用于对所述LED路灯的实时工作电压及电流进行采样并传输给所述反馈模块的采样单元。所述开关电源为Buck型开关电源,具体地,所述开关电源为8路非隔离恒流驱动输出的开关电源,所述采样单元为电流反馈电路。如上所述,本专利技术的LED照明电源的管理系统,将系统管理及电源控制合二为一, 降低了硬件设计的复杂程度,同时又兼顾了驱动输出路数设计的灵活性,可通过改变控制芯片外围的存储器中的内容,实现对LED电流大小、亮灭时段、亮灭模式、环境亮度及系统温度等控制参数的定制,还可通过处理模块的数据接口对系统进行组网管理和远程维护。 因而,本专利技术具有以下有益效果本专利技术的LED照明电源的管理系统采用单芯片,省去专用的恒流芯片,有效地降低了系统成本。本专利技术的LED照明电源的管理系统采用非隔离开关电源,没有变压器的漏磁损耗,转换效率高,系统满载时整体效率高达95 %。本专利技术的LED照明电源的管理系统采用8路非隔离恒流驱动输出,可驱动8串(每串不少于14个)LED,总输出功率不低于100W,具有驱动能力强的优点。本专利技术的LED照明电源的管理系统采用高性能DSP作为控制核心,可充分发挥32 位实时控制功能的优势,每路LED的电流大小、亮灭方式等均可独立控制。本专利技术的LED照明电源的管理系统预留温度、亮度、色温等检测接口,支持串口、 12C等数据接口,为系统集成做好了铺垫(如对LED路灯进行Zigbee组网、扩展GPRS模块寸J ο附图说明图1显示为本专利技术LED照明电源的管理系统的原理框图。元件标号说明1供电电源2管理系统21无线模块22存储模块23采集模块24反馈模块25处理模块26驱动模块27开关电源模块271电源模块272采样单元3主控中心4LED路灯具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1,显示为本专利技术LED照明电源的管理系统的原理框图。需要说明的是, 本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想,遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。如图所示,本专利技术提供一种LED照明电源的管理系统2,用于通过主控中心3管理 LED路灯4的供电作业,于具体的实施方式中,所述主控中心3例如为设置在控制中心的计算机或者服务器,用来通过无线网络管理和监控其辖区内的所有LED路灯4的工作状态。在本实施例中,所述的无线网络例如为GPRS无线网络系统或者基于IEEE 802. 15. 4协议的无线网络传输系统。所述LED路灯4为多路LED路灯本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁程龙
申请(专利权)人:上海亚明灯泡厂有限公司
类型:发明
国别省市:

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