专利名称：一种基于电力载波带地址控制的led灯智能电源模块的制作方法
技术领域：
本发明属于LED灯具控制系统领域，具体地说，涉及一种基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块。
背景技术：
在国内，上世纪四十年代已有载波机在国内运行。经过几十年的发展，已具有相当的规模和水平。但是由于国内芯片发展不是很成熟，所以我国目前这方面的技术还是很不成熟的。国内电力载波通信市场增长缓慢，但是家庭自动化已经成为趋势，PLC有着不可置 疑的广阔前景。电力载波通信产品没有大规模推广，这主要是由于产品的可靠性与便捷性还没达到很高的水平，并且目前相关的标准与评价体系也不完善，消费者对其知之甚少，缺乏 目任。LED光源在家用照明中的应用已经成为近年来半导体照明行业的热点。LED作为照明灯主要具有以下的优点发光效率高、灯具发射损失低，节省能源70%。LED配合数字控制调光功能，更省电。同时，LED可不使用交流高压，安全性能高，再有就是LED配合远程智能控制系统，可实现远程自动遥控亮度等。但是，电力载波通信的距离和LED灯具的契合智能控制、硬件结构简单、安装方便、系统可定制性强、增减灯具方便、用户对系统自主操作能力的问题，一直未能得到良好的解决。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、功耗低、安装方便、使用安全并且可契合智能控制系统的基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块。为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是一种基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块，包括单相电力线，其特征在于所述单相电力线上并联有若干个LED灯具，单相电力线与每个LED灯具之间设置LED灯具控制系统；所述LED灯具控制系统包括控制模块，电源模块，电力载波调制解调模块，LED驱动模块，拨码开关地址模块；电源模块直接与单相电力线连接，并且电源模块连接控制模块、LED驱动模块、电力载波调制解调模块，LED驱动模块连接LED灯具；电源模块上设置有低功率供电模块和AC-DC模块；控制模块通过串口通信方式连接电力载波调制解调模块，拨码开关地址模块设置在控制模块上。进一步地说所述LED驱动模块采用的是PWM调光模块。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明对比无线通讯，克服了天气、地形以及室内隔离等无线通信的缺点，提高了系统的稳定性及可靠性。本发明具有良好的节能效果，通过分组控制，一个控制台即可操纵多个LED灯具，分别控制其亮度，按需供应，无需点亮的灯具便可让其单独熄灭，极大的减少了过渡照明造成的浪费，节约了能源。本发明具有超低功耗的优点。本发明智能的根据工作状态控制系统各模块的开通与否，对为系统中不同的电源模块分别控制，实现模式切换，精确限制整个系统的功耗。当系统工作在休眠状态下时，整个系统的功耗小于或等于O. 05W，仅用于维持单片机内部的数据的完整。本发明处于正常工作状态时，即只接收控制命令时，功率小于或等于O.1ff0当系统接收到控制中心的问询而需要发送信息时的最大功耗小于或等于O. 5W。使用电力载波通讯技术进行远程控制，可以利用现有的供电线路进行，不需要另外再铺设线路，施工简单，成本低廉，使用本发明为电源的LED灯，可以实现灯具的即插即用，可对其实现电力载波通讯控制，使用方便。本发明具有地址译码系统，从控制方面看，LED灯具的增减十分方便。本发明不再需要将各组灯具的电力线从总控制台处引出，只需要将所需要控制的灯具与控制中心连接在同一电力线上，并且设置好各分组的地址，即可实现多路分组控制。消除了复杂、繁琐的电力线布置过程。由于有地址译码系统，只需要将控制中心通过电力载波通讯模块接入电力线即可实现区域内的控制。对控制模块和被控各组的LED等(灯群)之间只需要简单的电力线即可。多个(组)灯具接在一条电力线上即可，无需特殊电力线布线要求。主控模块与LED灯(灯群)都可以即插即用，根据地址设置确定被控模块的分组，同组灯的增减只需将地址设置为相同即可。简化了安装电路。使用者可以根据自己的意愿灵活控制灯具。反应速度快，使用者可以预先设定一套灯光控制策略，由控制中心负责完成整套动作。本发明可以实时地执行接收到的命令，可以实现对灯具的无差错控制。既降低了工作人员的工作量，也消除有人工操控可能造成的差错。本发明具有可靠、安全的特点。本发明采取了输出短路保护，温度及过流保护三种电路保护措施。确保了电路安全、可靠。同时采用自恢复系统，电路恢复正常之后就能自动进入正常工作状态。同时下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为本发明一种实施例的模块结构框图；图2为本发明一种实施例的系统总框图。
具体实施例方式实施例如图1、图2所示，一种基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块，包括单相电力线，所述单相电力线上并联有若干个LED灯具，单相电力线与每个LED灯具之间设置LED灯具控制系统。
在本实施例中，所述LED灯具控制系统包括控制模块，电源模块，电力载波调制解调模块，LED驱动模块，拨码开关地址模块。电源模块直接与单相电力线连接，并且电源模块连接控制模块、LED驱动模块、电力载波调制解调模块，LED驱动模块连接LED灯具。电源模块上设置有低功率供电模块和AC-DC模块。控制模块通过串口通信方式连接电力载波调制解调模块，拨码开关地址模块设置在控制模块上。在本实施例中，LED驱动模块采用的是PWM调光模块，同时也为了保证系统的正常工作。在本发明中，控制模块主要包括单片机。单片机由电源模块提供的3. 3V输出供电，并通过串口与电力载波通信模块相连，处理电力载波模块传来的数据和相关设置，并通过I/o接口与拨码开关地址模块相连，读取外部设定地址电源模块内部会根据接收到的操作指令，自主判断应处于的工作模式，并在单接收模式、接收和发送模式以及休眠模式之间实现切换。模式切换精确限制整个系统的功耗，能够避免电源的浪费。其中，休眠模式中实现供电的低功率供电模块独立于AC/DC存在，专为休眠模式供电，供电效率高，使整个电源系统在休眠模式时功耗极低。单片机处理器电路，用MSP430G2553单片机，可在1. 8V至3. 6V电压范围内工作，内部有一个温度传感器，在超低功耗模式下待机仅O. 5uA. MSP430G2553是超低功耗混合信号微控制器，具有内置的16位定时器、多个I/Q引脚支持触摸感测一个通用型模拟比较器以及采用通用串行通信接口的内置通信能力。此外，MSP430G2553还具有一个10位模数(A/D)转换器，同时，SP430G2553单片机集成了多路可编程计数器(PCA)模块，可用于高速输出以及脉宽调制(PWM)输出。可达到系统进行PWM调光的要求。电源模块上设有AC-DC开关电源、变压器多路输出，为单片机、触摸屏模块等提供工作电源。此种方式不仅降低了能耗，还节省成本。其中AC-DC开关电源采用MIP0222芯片1C，具有高击穿电压和功率MOSFET CMOS控制电路，允许输入电源为AC85V 274V，集成过流保护电路和计时器自动重启电器。PWM调光模块作为LED驱动模块，支持PWM调光，进行O % 100 %调节，恒电流输出，低纹波，带过载、短路、过流保护。本模块采用GS6200，是一个52KHz的固定频率PWM降压DC/DC转换器，输入电压可由最低4. 5V到达40V，输出电压1. 3 37V可调整，输出电流高达2A，具有高效率、低纹波和出色的负载调节，只需少量的外部元件就能正常工作。设计电路输入为直流18V，输出由单片机控制的PWM波控制，输入占空比越大输出越小，反之输入占空比越小输出越大。本发明采用5 35V电压输入，根据LED灯特性采用350mA恒流输出。拨码开关地址设置，连接到单片机I/O 口对本模块设置不同的地址，该地址即所需控制的LED灯(灯群)的地址，本方案采用4位拨码开关，可设置16个不同的地址。本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块，包括单相电力线，其特征在于所述单相电力线上并联有若干个LED灯具，单相电力线与每个LED灯具之间设置LED灯具控制系统； 所述LED灯具控制系统包括控制模块，电源模块，电力载波调制解调模块，LED驱动模块，拨码开关地址模块； 电源模块直接与单相电力线连接，并且电源模块连接控制模块、LED驱动模块、电力载波调制解调模块，LED驱动模块连接LED灯具；电源模块上设置有低功率供电模块和AC-DC模块； 控制模块通过串口通信方式连接电力载波调制解调模块，拨码开关地址模块设置在控制模块上。
2.根据权利要求I中所述的基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块，其特征在于所述LED驱动模块采用的是PWM调光模块。
全文摘要
本发明公开了一种基于电力载波带地址控制的LED灯智能电源模块，包括单相电力线，其特征在于所述单相电力线上并联有若干个LED灯具，单相电力线与每个LED灯具之间设置LED灯具控制系统；所述LED灯具控制系统包括控制模块，电源模块，电力载波调制解调模块，LED驱动模块，拨码开关地址模块；控制模块连接电力载波调制解调模块，拨码开关地址模块设在控制模块上。本发明有单接收模式、接收和发送模式以及休眠模式三种工作方式，可根据接收的控制命令智能的实现工作模式的切换，以降低功耗。本发明提高了系统的稳定性及可靠性，采取了输出短路保护，温度及过流保护三种电路保护措施，确保了电路安全、可靠。
文档编号H05B37/02GK102984866SQ201210544039
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者兰浩, 李仲阳, 彭可, 梁军, 王双, 梁展, 卢东军, 黄亚辉, 陈俊名, 王蛟 申请人:湖南师范大学, 湖南新亚胜科技发展有限公司