專利名稱：Led照明燈外接集中控制恒流驅動單元及監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED照明燈控制，具體涉及一種LED照明燈外接集中控制恒 流驅動單元及監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于普通照明，尤其適于樓道、走廊、加油站、 展示貨架及易燃易爆、防水、防塵、防潮等場所。
背景技術：
新型的功率LED光源以其節(jié)能、環(huán)保、長壽命等諸多優(yōu)良特性倍受關注，各 種用于普通照明的LED光源電路應運而生，公知的LED照明燈多為不改變傳統(tǒng) 照明燈具的結構和使用方式。根據(jù)對不同照明的亮度，燈內(nèi)將多顆功率LED光 源串并聯(lián)再施以降壓恒流控制，以滿足不同功率下LED接入交流220V電網(wǎng)供電 的需求。這類工作方式不足之處，是每個狹小甚至密封的燈內(nèi)空間裝入降壓恒 流電路，既占體積又增加燈內(nèi)的熱量，很不利于功率LBD光源的散熱，且不安 全，也不便于拆卸和維護。此外，提供功率LED的低壓大電流的恒流源高頻整 流的肖特基管要損耗8%左右的效率，且發(fā)熱嚴重. 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，它能 降低各燈內(nèi)LED光源的熱量，縮小和簡化燈的結構，提高效率和性價比，方便維修。本實用新型所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，由集控恒流電源 與多個無極性串聯(lián)LED照明燈負載連接組成；集控恒流電源可輸出安全隔離的 低電壓，使分布各點的LED照明燈低壓工作，殼體無觸電危險，方便采用金屬 殼體散熱；該集控恒流電源包括與交流220V電網(wǎng)連接的EMI +整流電路、與EMI +整流電路連接的PFC +脈幅控制電路、與PFC +脈幅控制電路連接的脈寬控制 及輸出電路，其特征在于
一單片機控制電路分別與PFC +脈幅控制電路和脈寬控制及輸出電路連接； 該單片機控制電路包括單片機IC1，三端穩(wěn)壓器IC2，濾波電容Cll、 C12、 C13、 C7和C8，調(diào)光開關K，還包括有三極管G5、光敏電阻Rc、電阻R15和R16構成 光控電路；
LED照明燈外接單片機集控恒流驅動單元的各種控制功能是由單片機IC1來 完成的，單片機IC1接收從輸出回路的電流取樣，直流母線電壓的電壓取樣， 與預訂值比g輸出控制兩個參量， 一個是控制直流母線電壓的高低(即輸出 脈沖的幅度)，另一個是控制輸出脈沖的寬度，以達到電網(wǎng)電壓變化，輸出負栽 變化而設置的輸出高頻電流平均值不變。單片機IC1對電源的輸入電壓電流進 行同相控制，獲得高功率因數(shù)，輸出采用高頻正負脈沖交變平均值恒流供電， 省去高頻低壓大電流整流濾波環(huán)節(jié)。
多個串聯(lián)LED照明燈與脈寬控制及輸出電路.
所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其所迷的EMI +整流電路包 括EMI濾波電感L1、電容C1、 C2及橋式整流D1-D4。所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其所述的PFC +脈幅控制電 路包括電感L2、 L3,分壓電阻R3和R4，分壓電容C3和C4，高頻輸出整流管 D5,還包括功率管Gl,由單片機IC1送出的PWM脈沖驅動控制。
所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其所述的脈寬控制及輸出電 路包括C4、 C5和隔直電容C6，功率對管G2和G3，由單片機IC1送出的PWM脈 沖驅動控制，還包括輸出變壓器T1、電流取樣互感器T2、電壓指示R11和發(fā)光
指示Dr。
所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其所述的多個串聯(lián)LED照明 燈，即Z!，Z2，……Z,均為無極性LED照明燈。LED照明燈采用串聯(lián)方式連接，使 安裝接線不需注意極性，接線簡單。LED照明燈負載采取串聯(lián)連接方式獲得高轉 換效率，集控恒流電源對其輸出高頻正負脈沖方波的幅度、脈寬、自動雙調(diào)節(jié) 控制以實現(xiàn)對不同數(shù)量的LED照明燈的平均值恒流跟蹤控制，并能方便進行調(diào) 光、定時、光控等多種控制和過流、短路、斷路等異常保護。
本實用新型還提供一種LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)，它 能夠對多個LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元進行控制，還能夠采用串口 通訊方式與微電腦連接，進行人機界面可視化操作，對LED照明燈實施多種優(yōu) 化控制和管理監(jiān)控，充分發(fā)揮功率LED節(jié)能、長壽命、可控性強的優(yōu)點.
本實用新型所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)，包括 兩個以上的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元， 一微電腦通過通訊線與各 LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元的單片機控制電路的串行接口連接，構成
6控制系統(tǒng)。微電腦對各LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元進行通訊預置和 修改控制參數(shù)，實施監(jiān)控管理。
本實用新型和現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點充分發(fā)揮了 LED光源節(jié)能低電 壓和長壽命可控性強燈特點；采用外接集控恒流電源供電和串聯(lián)連接LED照明 燈負載的方式，具有電效率高，性價優(yōu)，安裝維護方^"更等優(yōu)點，為功率LED用 于普通照明提供了一套新的應用系統(tǒng)優(yōu)化解決方案。

圖1是LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元原理框圖。
圖2是本實用新型的集控恒流電源與多個LED照明燈負載串聯(lián)連接的電路圖。
圖3是LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。 圖4、單片機控制軟件程序流程圖。 圖5 、監(jiān)制系統(tǒng)控制軟件程序流程圖。
具體實施方式

參見圖1和圖2，本實用新型所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元， 由集控恒流電源與多個串聯(lián)LED照明燈負載連接組成；該集控恒流電源包括與 交流220V電網(wǎng)連接的EMI +整流電路1、與EMI +整流電路連接的PFC +脈幅控 制電路2、與PFC +脈幅控制電路連接的脈寬控制及輸出電路3，單片機控制電 路4分別與PFC +脈幅控制電路和脈寬控制及輸出電路連接；多個串聯(lián)LED照明 燈5分別與脈寬控制及輸出電路3。EMI +整流電路1包括EMI濾波電感L1、電容C1、 C2及橋式整流D1-D4。 PFC +脈幅控制電路2包括電感L2、 L3,分壓電阻R3和R4，分壓電容C3 和C4高頻輸出整流管D5,還包括功率管Gl,由單片機IC1送出的PWM脈沖驅動控制。
脈寬控制及輸出電路3包括C4、 C5和隔直電容C6，功率對管G2和G3，由 單片機IC1送出的PWM脈沖驅動控制，還包括輸出變壓器T1、電流取樣互感器 T2、電壓指示Rll和發(fā)光指示Da。
單片機控制電路4包括單片機IC1，三端穩(wěn)壓器IC2，濾波電容Cll、 C12、 C13、 C7和C8，調(diào)光開關K,還包括有三極管G5、光敏電阻RG、電阻R15和R16 構成光控電路。
多個串聯(lián)LED照明燈5,即Zi， Z2，……Z均為無極性無極性LED照明燈。 參見圖3， LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)，包括兩個以上 的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，微電腦6通過通訊線與各LED照明 燈外接集中控制恒流驅動單元的單片機控制電路4的串行接口 7連接，構成控 制系統(tǒng)。
單片機的軟件控制分內(nèi)部對集控恒流電源的程序管理和接受外部微電腦對 各LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元的監(jiān)管兩部分內(nèi)部程序管理經(jīng)電阻 R16、 R17,組成的電網(wǎng)正弦電壓信號取樣，電阻R7、 R9分壓對脈幅高低輸出電 壓取樣，電流互感器T2，及整流D9，濾波C14、分壓Rll、 R12構成的輸出電流 取樣，送入單片機，由單片機按程序與設定的基準比較，判定再通過單片機輸
8出的PWM脈沖及按時序控制其電流與輸入電壓的相位，去控制輸出電壓的幅度，及半橋輸出電壓的寬度，以獲得負載設定的電流平均值的恒定。同時還可對異常狀況如輸出電流過載，輸出開路，短路等進行判定后，即時進行保護，關斷電源。其軟件程序控制流程圖見圖4。
微電腦通過各LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元內(nèi)的單片機進行監(jiān)管，采取RS485串口通訊方式，微電腦將專用光盤的程序調(diào)出獲取的可視化界面，進行人機對話對各LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元內(nèi)的單片機進行控制，如人員流動高峰時全部開燈，晚間部分區(qū)域開燈，每日的定時開關燈，燈光照度調(diào)節(jié)等。通it^機可視化操作對控制參數(shù)進行設定和修改等，其軟件程序控制流程圖見圖5。
權利要求1、LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，由集控恒流電源與多個串聯(lián)LED照明燈負載連接組成；該集控恒流電源包括與交流220V電網(wǎng)連接的EMI+整流電路(1)、與EMI+整流電路連接的PFC+脈幅控制電路(2)、與PFC+脈幅控制電路連接的脈寬控制及輸出電路(3)，其特征在于一單片機控制電路(4)分別與PFC+脈幅控制電路(2)和脈寬控制及輸出電路(3)連接；該單片機控制電路包括單片機IC1，三端穩(wěn)壓器IC2，濾波電容C11、C12、C13、C7和C8，調(diào)光開關K，還包括有三極管G5、光敏電阻RG、電阻R15和R16構成光控電路；多個串聯(lián)LED照明燈(5)與脈寬控制及輸出電路(3)連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其特征 在于所述的EMI +整流電路(1)包括EMI濾波電感L1、電容C1、 C2及橋式 整流D1-D4。
3、 根據(jù)權利要求1所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其特征 在于所述的PFC +脈幅控制電路(2)包括電感U、 L3，分壓電阻R3和R4， 分壓電容C3和C4，高頻輸出整流管D5,還包括功率管Gl,由單片機ICl送出的P麗脈沖驅動控制。
4、 根據(jù)權利要求1所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其特征 在于所述的脈寬控制及輸出電路(3)包括(M、"和隔直電容C6，功率對管G2和G3，由單片機IC1送出的PWM脈沖驅動控制，還包括輸出變壓器T1、電流 取樣互感器T2、電壓指示R11和發(fā)光指示D^。
5、根據(jù)權利要求1所述的LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其特征 在于所述的多個串聯(lián)LED照明燈(5),即Z,，Z2，……Z均為無極性無極性LED 照明燈。
6、 根據(jù)權利要求1所述的集控恒流電源對其輸出的高頻正負脈沖方波的幅 度、脈寬自動雙調(diào)節(jié)，為不同數(shù)量的無極性LED照明燈提供平均值恒流跟蹤控 制，并能方便調(diào)光、定時、光控等多種控制和過流、短路等異常保護。
7、 LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)，包括兩個以上的LED 照明燈外接集中控制恒流驅動單元，其特征在于 一微電腦(6 )通過通訊線與 各LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元的單片機控制電路(4 )的串行接口 ( 7 ) 連接。
專利摘要本實用新型涉及LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元，由集控恒流電源與多個串聯(lián)LED照明燈負載連接組成；該集控恒流電源包括與交流220V電網(wǎng)連接的EMI+整流電路、與EMI+整流電路連接的PFC+脈幅控制電路、與PFC+脈幅控制電路連接的脈寬控制及輸出電路，其特征在于一單片機控制電路分別與PFC+脈幅控制電路和脈寬控制及輸出電路連接；多個串聯(lián)LED照明燈與脈寬控制及輸出電路連接。還涉及LED照明燈外接集中控制恒流驅動單元監(jiān)控系統(tǒng)。具有以下優(yōu)點充分發(fā)揮了LED光源低壓節(jié)能、可控性強、長壽命的特點；具有電效率高、性價優(yōu)、安裝使用方便等優(yōu)點。
文檔編號H05B37/02GK201263232SQ20082009979
公開日2009年6月24日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者魯永忠 申請人:魯永忠