一种12V降5V供电及信号隔离恒压电源系统的制作方法

一种12v降5v供电及信号隔离恒压电源系统
技术领域
1.本技术涉及供电电源信号隔离的技术领域，尤其是涉及一种12v降5v供电及信号隔离恒压电源系统。


背景技术：

2.全彩led点光源是一种新型的节能环保装饰灯，采用led冷光源发光，内置微电脑芯片，可任意编程控制，多个同步变化，单色变化也可以实现同步七彩渐变，跳变，扫描，流水灯全彩变化效果及多个led点光源组成点阵屏。可变化出各种图画，文字和动画效果，是线形光源及泛光照明的一个补充，外形美观大方可满足楼体等装饰的点线面的设计要求。led点光源使用铝质底座，散热，防水性能极佳，安装便利，控制简单，使用低压供电，安全可靠，外观大气高贵，是楼体，桥梁轮廓，酒店，广告牌、幕墙和夜场灯光照明的理想装饰品。
3.在led点光源的布置布局过程中，通常需要接入电源对led点光源进行供电。
4.然而，在led点光源的布置布局过程中，由于led点光源的数量多和分布传输距离较远，距离电源较远的灯具供电电压不足，从而使得距离电源较远的灯具亮度下降，进而影响led点光源的使用和效果展示。


技术实现要素：

5.为了改善相关技术中距离电源较远的灯具供电电压不足，从而使得距离电源较远的灯具亮度下降，进而影响led点光源的使用和效果展示的现象，本技术提供一种12v降5v供电及信号隔离恒压电源系统。
6.本技术提供的一种电动快速钻孔机采用如下的技术方案：
7.一种12v降5v供电及信号隔离恒压电源系统，包括led点光源灯串，还包括：
8.启动降压限流保护模块，用于接入外部电源，并向led点光源灯串提供电能；
9.中间降压限流保护模块，所述中间降压限流保护模块设置有若干组，若干组所述中间降压限流保护模块间隔设置于led点光源灯串，所述中间降压限流保护模块用于对led点光源灯串间隔接入外部电源；
10.控制模块，所述控制模块与所述启动降压限流保护模块电性连接，所述控制模块用于向led点光源灯串中的灯具分配地址，并发出控制信号以控制led点光源灯串切换亮灯模式。
11.通过采用上述技术方案，利用启动降压限流保护模块向led点光源灯串提供电能，并在led点光源灯串中间隔设置中间降压限流保护模块，中间降压限流保护模块用于对led点光源灯串间隔接入外部电源，从而使得一些距离启动降压限流保护模块距离较远的灯具也能获得足够的供电电压，进而使得距离启动降压限流保护模块距离较远的灯具亮度不易下降，以令led点光源的使用和效果展示不易受到影响。
12.利用控制模块对led点光源灯串进行整体控制，以令led点光源灯接收控制模块发出的控制信号后，从而切换亮灯模式，如显示颜色、闪烁情况等。
13.优选的，所述启动降压限流保护模块与中间降压限流保护模块，以及相邻的两组所述中间降压限流保护模块之间均设置有信号隔离模块；
14.所述启动降压限流保护模块和若干组信号隔离模块配合将所述led点光源灯串分隔成若干灯串段，其中，所述启动降压限流保护模块与信号隔离模块相配合将led点光源灯串分隔成第一灯串段，所述启动降压限流保护模块向所述第一灯串段提供电能；
15.相邻的两组所述信号隔离模块将led点光源灯串分隔成第二灯串段，位于相邻的两组所述信号隔离模块之间的中间降压限流保护模块将所述第二灯串段分隔成两段子灯串段，并分别向两段子灯串段提供电能；
16.所述信号隔离模块用于分隔所述第一灯串段与第二灯串段，以及相邻的两条第二灯串段之间的供电电压，并将控制模块发出的控制信号依次传输至下一灯串段。
17.通过采用上述技术方案，利用在启动降压限流保护模块与中间降压限流保护模块，以及相邻的两组所述中间降压限流保护模块之间均设置有信号隔离模块，以此将led点光源灯串分隔成一组第一灯串段和若干组第二灯串段，以此第一灯串段、启动降压限流保护模块以及第一灯串段连接的信号隔离模块自成一条供电回路，启动降压限流保护模块向第一灯串段提供电能。第二灯串段、位于第二灯串段之间的中间降压限流保护模块以及与第二灯串段相邻的两个信号隔离模块自形成另一条供电回路，中间降压限流保护模块向第二灯串段提供电能。
18.信号隔离模块将第一灯串段与第二灯串段、以及相邻的两条第二灯串段之间的供电电压隔离开，从而使得启动降压限流保护模块与中间降压限流保护模块提供的电源电压互不干扰。并且信号隔离模块将控制模块发出的控制信号依次传输至下一灯串段，从而使得信号隔离模块隔离相邻灯串段的供电电压后，控制模块发出的控制信号依旧能够依次传输至爱意灯串段，以便于控制模块对led点光源灯串的整体控制。
19.优选的，所述信号隔离模块包括光电耦合单元，所述光电耦合单元用于隔断相邻的两个灯串段的供电电压，拉低相邻的两段灯串段的连接处的电位，以令所述中间降压限流保护模块稳定地向两段子灯串段提供电能，并将来自控制模块发出的控制信号进行光耦合，以令控制信号能够连续传输。
20.通过采用上述技术方案，光电耦合单元拉低相邻的两段灯串段的连接处的电位后，位于第二灯串段之间的中间降压限流保护模块向第二灯串段提供电能时，由于电位差的关系，中间降压限流保护模块输出的电能分别向两侧的子灯串段供电。光电耦合单元利用光耦合对相邻的两个灯串段之间的供电电压进行隔离，以令相邻的两个灯串段之间的供电电压互不干扰，并且，控制模块发出的控制信号通过光电耦合单元在灯串段中不间断传输，以便于控制模块对led点光源灯串的控制。
21.优选的，所述光电耦合单元包括光电耦合器u1，所述光电耦合器u1的输入端电性连接有用于供前一灯串段连接的第一接口j1，所述光电耦合器u1用于接收流经前一灯串段的控制信号，并将控制信号进行光耦合，所述信号隔离模块还包括电性连接于所述光电耦合器u1的输出端的反相单元，所述反相单元用于将所述光电耦合器u1光耦合后的控制信号进行反向，以输出与所述控制模块发出的控制信号幅度相等、相位相同的信号。
22.通过采用上述技术方案，利用光电耦合器u1实现光耦合的作用，以此隔离相邻的两个灯串段之间的供电电压，并对控制模块发出的控制信号进行传输。光电耦合器u1的输
出信号与输入信号两两幅度相等、相位相反，为使得任一灯串段接收到的控制信号一致，反相单元接收来自光电耦合器u1发出的输出信号后，对光电耦合器u1发出的输出信号进行反相，从而得到并输出与控制模块发出的控制信号幅度相等、相位相同的信号，进而使得任一灯串段接收到的控制信号一致。
23.优选的，所述启动降压限流保护模块包括第一降压恒压单元，所述第一降压恒压单元的输入端电性连接于外部电源，所述第一降压恒压单元的输出端电性连接于第一灯串段；
24.所述第一降压恒压单元用于将接入的12v电源进行降压后输出稳定的5v电源电压，所述5v电源电压对所述第一灯串段进行供电。
25.通过采用上述技术方案，第一降压恒压单元接入外部12v的电源后，对12v的外部电源进行降压，从而使得第一降压恒压单元在对第一灯串段提供电能时，第一灯串段不易因过高的供电电压而减少使用寿命。
26.优选的，所述启动降压限流保护模块还包括设置于所述第一降压恒压单元与所述第一灯串段之间的第一限流保护单元，所述第一限流保护单元的输入端与所述第一降压恒压单元的输出端电性连接，所述第一限流保护单元的输出端与所述第一灯串段电性连接；
27.所述第一限流保护单元用于对第一降压恒压单元输出的电流进行限流，并输出小于或等于2.5a的限制电流，以此对所述第一灯串段进行供电。
28.通过采用上述技术方案，第一限流保护单元对第一降压恒压单元输出的电流进行限流，并输出小于或等于2.5a的限制电流，从而使得第一降压恒压单元在对第一灯串段提供电能时，第一灯串段不易因功率过大而烧毁。
29.优选的，所述中间降压限流模块包括与外部电源电性连接的第二降压恒压单元，所述第二降压恒压单元的输入端电性连接于外部电源，所述第二降压恒压单元的输出端分别电性连接于所述第二灯串段的两个子灯串段；
30.所述第二降压恒压单元用于将接入的12v电源进行降压后输出稳定的5v电源电压，所述5v电源电压分别对两个所述子灯串段进行供电。
31.通过采用上述技术方案，第二降压恒压单元接入外部12v的电源后，对12v的外部电源进行降压，从而使得第二降压恒压单元在分别对两个子灯串段提供电能时，子灯串段不易因过高的供电电压而减少使用寿命。
32.优选的，所述中间降压限流模块还包括设置于所述第二降压恒压单元与子灯串段的第二限流保护单元，所述第二限流保护单元的输入端与第二降压恒压单元的输出端电性连接，所述第二限流保护单元的输出端与所述子灯串段电性连接；
33.所述第二限流保护单元用于对第二降压恒压单元输出的电流进行限流，并输出小于或等于为2.5a的限制电流，以此对所述第二灯串段进行供电。
34.通过采用上述技术方案，第二限流保护单元对第二降压恒压单元输出的电流进行限流，并输出小于或等于2.5a的限制电流，从而使得第二降压恒压单元在对子灯串段提供电能时，子灯串段不易因功率过大而烧毁。
35.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
36.1.通过在led点光源灯串中间隔设置中间降压限流保护模块，中间降压限流保护模块用于对led点光源灯串间隔接入外部电源，从而使得一些距离启动降压限流保护模块
距离较远的灯具也能获得足够的供电电压，进而使得距离启动降压限流保护模块距离较远的灯具亮度不易下降，以令led点光源的使用和效果展示不易受到影响；
37.2.通过在启动降压限流保护模块与中间降压限流保护模块，以及相邻的两组所述中间降压限流保护模块之间设置信号隔离模块，信号隔离模块将相邻的灯串段之间的供电电压分隔开，从而使得相邻的灯串段之间的供电电压互不干扰，并且，信号隔离模块对控制模块发出的控制信号进行传输，以令控制信号依次传递到下一灯串段，以便于控制模块发出的控制信号可以对led点光源灯串进行整体控制。
附图说明
38.图1是本实施例中各功能模块的连接关系示意图；
39.图2是本实施例中启动降压限流保护模块的电路图；
40.图3是本实施例中信号隔离模块的电路图；
41.图4是本实施例中中间降压限流保护模块的电路图；
42.图中，1、控制模块；2、启动降压限流保护模块；21、第一降压恒压单元；22、第一限流保护单元；3、中间降压限流保护模块；31、第二降压恒压单元；32、第二限流保护单元；4、信号隔离模块；41、光电耦合单元；42、反相单元；5、第一灯串段；6、第二灯串段；61、子灯串段。
具体实施方式
43.以下结合附图1-附图4，对本技术作进一步详细说明。
44.一种12v降5v供电及信号隔离恒压电源系统，参照图1，包括控制模块1以及与控制模块电性连接的led点光源灯串。具体的，控制模块1包括控制器，控制器用于向led点光源灯串中的灯具分配地址，并发出控制信号以控制led点光源灯串中的灯具，led点光源灯串中的灯具响应于控制器发出的控制信号，以控制led点光源灯串切换亮灯模式。亮灯模式包括显示颜色、闪烁情况等效果。
45.参照图1与图2，控制器与led点光源灯串之间设置有启动降压限流保护模块2，启动降压限流保护模块2用于接入外部电源，并向led点光源灯串提供电能。启动降压限流保护模块2包括第一降压恒压单元21以及与第一降压恒压单元21电性连接的第一限流保护单元22。具体的，第一降压恒压单元21包括第一降压恒压器ic1及其外围电路，第一降压恒压器ic1的输入引脚vin电性连接有第二接口j2，第一降压恒压器ic1的输出引脚fb与第一限流保护单元22电性连接。
46.参照图2，第二接口j2用于接入外部12v电源，第一降压恒压器ic1用于将接入的12v电源进行降压后输出稳定的5v电源电压。第一限流保护单元22包括第一限流保护器s1及其外围电路，第一限流保护器s1的输入引脚in电性连接于第一降压恒压器ic1的输出引脚fb，第一限流保护器s1的输出引脚out电性连接有用于供led点光源灯串连接的第三接口j3。第一限流保护器s1用于对第一降压恒压器ic1输出的电流进行限流，并输出小于或等于为2.5a的限制电流，以此对接入第三接口j3的led点光源灯串进行供电。
47.参照图1，为使得远离启动降压限流保护模块2的led点光源灯串中的灯具拥有足够的负载电压，led点光源灯串中间隔设置有若干组中间降压限流保护模块3，中间降压限
流保护模块3用于对led点光源灯串间隔接入外部电源。为使得启动降压限流保护模块2与中间降压限流保护模块3、以及相邻的两个中间降压限流保护模块3之间的供电电压互不干扰，降压限流保护模块与中间降压限流保护模块3以及相邻的两个中间降压限流保护模块3之间设置有信号隔离模块4。
48.参照图1，启动降压限流保护模块2和若干组信号隔离模块4配合将led点光源灯串分隔成若干灯串段，具体的，启动降压限流保护模块2与信号隔离模块4配合将led点光源灯串分隔成第一灯串段5，启动降压限流保护模块2、第一灯串段5以及与第一灯串段5连接的信号隔离模块4自形成一条供电回路，启动降压限流保护模块2向第一灯串段5提供电能。两两相邻的信号隔离模块4将led点光源灯分隔成若干组第二灯串段6，且位于相邻的两组信号隔离模块4之间的中间降压限流保护模块3将第二灯串段6分隔成两段子灯串段61，并分别向两段子灯串段61提供电能。第二灯串段6、位于第二灯串段6之间的中间降压限流保护模块3以及与第二灯串段6相邻的两个信号隔离模块4自形成另一条供电回路，中间降压限流保护模块3向第二灯串段6提供电能。
49.参照图1，信号隔离模块4用于分隔第一灯串段5与第二灯串段6，以及相邻的两条第二灯串段6之间的供电电压，并将控制器发出的控制信号依次传输至下一灯串段。
50.参照图1与图3，具体的，信号隔离模块4包括光电耦合单元41以及与光电耦合单元41电性连接的反相单元42。光电耦合单元41包括光电耦合器u1及其外围电路，光电耦合器u1的输入引脚in-a电性连接有用于供前一灯串段连接的第一接口j1，光电耦合器u1的输出引脚v-o电性连接于反相单元42。反相单元42包括反相器u2及其外围电路，反相器u2的输入引脚a电性连接于光电耦合器u1的输出引脚v-o，反相器u2的输出引脚y电性连接有用于供下一灯串段连接的第四接口j4。
51.参照图1与图3，位于相邻的两组信号隔离模块4之间的第二灯串段6的一端与前一个信号隔离模块4的第四接口j4连接，另一端与后一个信号隔离模块4的第一接口j1连接。结合图2，位于启动降压限流保护模块2与信号隔离模块4之间的第一灯串段5的一端与第三接口j3连接，另一端与第一接口j1连接。
52.参照图1与图3，光电耦合器u1与第一接口j1之间电性连接有第一地gnd01，反相器u2与第四接口j4之间电性连接有第二地gnd02。由此，光电耦合器u1将相邻两个灯串段之间的接地完全分隔开，即利用光电耦合器对信号耦合作用，从而隔绝相邻两个灯串段之间的供电电压，具体的，信号隔离模块4将前一灯串段的接地接入到第一地gnd01，信号隔离模块4将后一灯串段的接地接入到第二地gnd02。并且，光电耦合器u1隔离前一灯串段的供电电压后，从而将信号隔离模块4处的电位拉低，以令中间降压限流保护模块3向两段子灯串段61提供电能时，由于电位差的关系，从而使得中间降压限流保护模块3能够稳定地分别向两段子灯串段61提供电能。
53.参照图1与图3，由于控制器发出的控制信号经光电耦合器u1的光电耦合后，输出一个与控制信号两两幅度相等、相位相反的输出信号，反相器u2用于接收来自光电耦合器u1输出的输出信号，并将输出信号进行反相，以输出与控制模块1发出的控制信号幅度相等、相位相同的信号，以令每一段灯串段接收到的控制信号均与控制器发出的控制信号信号一致。
54.参照图1与图3，第四接口j4与光电耦合器u1的供电引脚vcc电性连接，以令中间降
压限流保护模块3向子灯串段61供电的同时，向光电耦合器u1供电。第四接口j4与光电耦合器u1的供电引脚vcc之间电性连接有第一二极管d1，反相器u2的供电引脚vcc电性连接于第一二极管d1与光电耦合器u1的供电引脚vcc之间，以令中间降压限流保护模块3向光电耦合器u1供电的同时，向反相器u2供电。
55.参照图1与图4，中间降压限流保护模块3包括第二降压恒压单元31，第二降压恒压单元31包括第二降压恒压器ic2及其外围电路，第二降压恒压器ic2的输入引脚vin电性连接有第五接口j5，第二降压恒压器ic2的输出引脚分别电性连接于第二灯串段6的两个子灯串段61。
56.参照图1与图4，第五接口j5用于接入外部12v电源，第二降压恒压器ic2用于将接入的12v电源进行降压后输出稳定的5v电源电压。中间降压限流保护模块3还包括第二限流保护单元32，第二降压恒压器ic2与两个子灯串段61之间均设置有第二限流保护单元32。两个第二限流保护单元32结构一致，以其中一个第二限流保护单元32为例，第二限流保护单元32包括第二限流保护器s2及其外围电路，第二限流保护器s2的输入引脚in电性连接于第二降压恒压器ic2的输出引脚fb，第二限流保护器s2的输出引脚out电性连接有用于供子灯串段61连接的第六接口j6。第二限流保护器s2用于对第二降压恒压器ic2输出的电流进行限流，并输出小于或等于为2.5a的限制电流，以此对接入第六接口j6的子灯串段61进行供电。
57.本技术实施例的实施原理为：通过控制器整齐控制led点光源灯串的亮灯模式，启动降压限流保护模块2向led点光源灯串提供电能，并在led点光源灯串中间隔设置中间降压限流保护模块3，以此对led点光源灯串间隔接入外部电源，从而使得led点光源灯串中的灯具供电电压不易产生不足，进而不易影响led点光源的使用和效果展示。
58.并且，在启动降压限流保护模块2与中间降压限流保护模块3、以及相邻的两组中间降压限流保护模块3之间设置信号隔离模块4，以此隔离相邻灯串段之间的供电电压，从而使得相邻灯串段之间的供电电压互不干扰。
59.并且，信号隔离模块4对控制器发出的控制信号进行传输，以令任一灯串段接收到控制信号幅度相等、相位相同，以便于控制器对led点光源灯串整体进行控制。
60.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。