專利名稱：電力載波無級調光led多路驅動恒流系統及控制器的制作方法
電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統及控制器
技術領域：
本發明屬于通信技術領域，涉及一種通過電力線載波傳輸信號的無級調光LED多 路驅動恒流系統及控制器。
背景技術：
近些年來，隨著半導體發光技術的發展，半導體發光二極管(LED)的亮度和顯色 能力得到了很大的提高，已經能夠滿足路燈照明的需要，而且LED燈具有全固體、無污染、 工作壽命長及發熱量低、超低功耗、節能顯著等優點。研究發現利用LED制成的燈具，其亮 度可為普通白熾燈的近三倍，而耗能卻僅為普通白熾燈的1/10左右，有效工作壽命卻是普 通白熾燈的100倍以上，所以應用前景非常好。LED被作為照明燈具，不僅僅是因為上述的優點，還因為它方便控制，特別適合于 多路LED線路中對不同的LED或LED燈組進行控制或調節。在路燈照明系統中采用LED作為照明燈具，尤其是在大型隧道照明系統中，不僅 需要能夠遠程調節LED的亮度以及控制LED的開/關，從而根據外界環境明暗的變化來調 節LED的工作亮度或開/關等工作狀態，還需要遠程對LED的工作狀態進行跟蹤，從而使 LED的工作狀態發生異常的情況下，能夠迅速定位，方便維修。對多路LED進行控制并跟蹤需要對每路LED傳輸信號，如果采用有線傳輸方式，比 如采用雙絞線傳輸控制信號，則需要沿著電力線重新布置帶有信號屏蔽功能的雙絞線或者 同軸電纜，不僅如此，在LED路數較多時，還需要采用交換機或者路由器在控制器與LED之 間對信號進行中繼或尋址處理，同時還要鋪設很多條到達各路LED的線路，這樣無疑會增 加控制系統的成本。或者，采用無線通信來傳輸控制信號，但是就目前幾種常用的無線通信方式而言， 既具有傳輸速率高，又具有傳輸距離遠的特點幾乎沒有，比如藍牙和WIFI傳輸方式，其傳 輸速率上雖然可以滿足快速控制LED的目的，但是其傳輸距離有限，同時其傳輸距離還受 環境的影響，當有障礙物阻隔時，其傳輸速率和傳輸距離明顯降低，在復雜環境的照明工程 中，其并不適合用來作為信號的傳輸工具。另外，采用藍牙或者WIFI來傳輸控制信號，也會增加LED照明工程的成本。
發明內容本發明正是為了解決上述技術所存在的問題，提出一種通過電力線來傳輸LED控 制信號的無級調光LED多路驅動恒流系統。其具體技術方案如下一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，包括遠程控制端、集中器、多個控 制器和多組LED，所述遠程控制端通過網絡與所述集中器連接，并向集中器發送控制信號， 所述集中器與多個控制器連接，單個控制器與單組LED連接，所述集中器接收所述控制信 號，并向多個控制器轉發控制信號，所述控制器接收所述控制信號并處理，控制與該控制器對應連接的LED燈組輸入電流的大小。所述集中器通過無線方式向多個控制器轉發所述控制信號，所述調制信號發送單 元包括信號發送天線，用于發射無線信號，所述調制信號接收單元包括信號接收天線，用于 接收所述的無線信號。更優的是，所述集中器通過電力線向多個控制器轉發所述控制信號，所述調制信 號發送單元通過所述電力線與所述調制信號接收單元連接。所述集中器包括網絡信號接收單元，用于獲取所述控制信號；處理單元，用于控制調制單元工作；調制單元，用于將所述控制信號調制成調制信號；調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去。所述控制器包括調制信號接收單元，用于獲取所述調制信號；解調單元，用于對所述調制信號解調；分析處理單元，用于對解調單元解調的控制信號進行分析并處理，生成控制LED 驅動單元工作的控制指令；電源部分；用于向LED驅動單元輸入恒定的直流電；LED驅動單元，用于獲取所述控制指令并控制輸出到LED燈組的電流大小。電力線載波(PLC)是電力系統特有的通信方式，電力線載波通訊是指利用現有電 力線，通過載波方式將模擬或數字信號進行高速傳輸的技術。最大特點是不需要重新架設 網絡，只要有電線，就能進行數據傳遞，在對LED進行控制或跟蹤的照明系統中，采用PLC傳 輸LED的控制或者跟蹤信號能極大的節約工程成本。采用電力線傳輸信號不僅具有大家公知的因為各種因素的影響，使得信號傳輸速 率和傳輸距離都受到限制的弊病，另外一種弊病在于，通過共用一條電力線來向不同的多 路受控端傳輸控制信號會產生信號沖突。所以，所述集中器還包括一頻率調整單元，用于根據時間改變調制信號的輸出頻 率，某一時隙內的輸出頻率與一控制器的解調單元所要解調的信號頻率相對應，在該時隙 內，所述集中器與該控制器建立通信鏈路。所述控制器還包括電流電壓信號采樣單元，用于采集LED燈組的電流電壓的大小；調制單元，用于將所述LED燈組的電流電壓大小信息調制成調制信號；調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去；所述集中器還包括調制信號接收單元，用于接收所述調制信號；解調單元，用于對所述調制信號進行解調；網絡信號發送單元，用于向遠程控制端發送解調后的LED燈組電流大小信息；所述處理單元獲取所述解調后的LED燈組電流大小信息并處理，通過網絡信號發 送單元將該LED燈組電流大小信息發送給遠程控制端。本發明還提供一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流控制器，該控制器與LED燈組連接，包括調制信號接收單元，用于獲取調制信號；解調單元，用于對所述調制信號解調；分析處理單元，用于對解調單元解調的控制信號進行分析并處理 ，生成控制LED 驅動單元工作的控制指令；電源部分；用于向LED驅動單元輸入恒定的直流電；LED驅動單元，用于獲取所述控制指令并控制輸出到LED燈組的電流大小。所述控制器還包括電流電壓信號采樣單元，用于采集LED燈組的電流電壓的大小；調制單元，用于將所述LED燈組的電流電壓大小信息調制成調制信號；調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去。本發明有益的技術效果在于實現了通過電力線來傳輸控制LED燈組的控制信號，極大的減少的了系統的成 本。通過共用一條電力線路對多組LED實現不同的控制；能獲取每一個LED燈組的電流大小信息，實現對LED燈組亮度大小信息的跟蹤。
圖1為本發明實施例1的結構方框圖；圖2為本發明實施例2的結構方框圖；圖3為本發明實施例3的結構方框圖。
具體實施方式
本發明涉及一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，包括遠程控制端、集 中器、多個控制器和多組LED，所述遠程控制端通過網絡與所述集中器連接，并向集中器發 送控制信號，所述集中器與多個控制器連接，單個控制器與單組LED連接，所述集中器接收 所述控制信號，并多個控制器轉發控制信號，所述控制器接收所述控制信號并處理，控制與 該控制器對應連接的LED燈組輸入電流的大小。下面結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步的闡述實施例1如圖1所示，一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，包括一遠程控制端、 一集中器、多個控制器和多組LED，所述遠程控制控制端通過網絡與所述集中器連接，所述 控制端為計算機或手機或其他可發送控制信號的控制設備，包括網絡信號發送單元，用于 向所述集中器發送控制信號，所述集中器包括網絡信號接收單元，用于獲取所述控制信號， 所述集中器還包括處理單元、調制單元和調制信號發送單元，所述處理單元用于控制調制 單元工作，調制單元用于將所述控制信號調制成調制信號，所述調制信號發送單元用于將 所述調制信號發送出去。所述調制單元包括信號耦合電路、D/A轉換電路、帶通濾波電路以及功率放大電 路，所述信號耦合電路與所述D/A轉換電路連接，所述D/A轉換電路與所述帶通濾波電路連接，所述帶通濾波電路與所述功率放大電路連接，所述控制信號經信號耦合電路耦合后再 經D/A轉換電路轉換成模擬信號經帶通濾波電路過濾后發送給功率放大電路放大后發送 給調制信號發送單元處理。所述調制信號發送單元與一電力線連接，該電力線上連接有N個控制器，第一個 控制器與第一組LED電氣連接，第二個控制器與第二組LED電氣連接，龐第N個控制器與第 N組LED電氣連接，每個控制器控制每組LED，每單個所述控制器包括一調制信號接收單元，用于獲取所述調制信號；一解調單元，用于對所述調制信號解調；一分析處理單元，用于對解調單元解調的控制信號進行分析并處理，生成控制LED 驅動單元工作的控制指令；一電源部分；用于向LED驅動單元輸入恒定的直流電；一 LED驅動單元，用于獲取所述控制指令并控制輸出到LED燈組的電流大小。每單個所述解調單元包括一 A/D轉換電路、一帶通濾波電路，所述A/D轉換電路將 接受到的模擬的調制信號轉變成數字信號經帶同濾波電路過濾后發送給分析處理單元處理。每單個所述電源部分包括一整流調壓電路、一穩壓電路和一恒流電路，所述整流 調壓電路將市電轉變成低壓直流電，經穩壓電路處理后向分析處理單元、調制信號接收單 元以及解調單元供電，經恒流電路處理后向LED驅動單元輸入恒定的直流電。所述網絡為有線Internet網絡或無線蜂窩移動通信網絡。本實施例遠程控制端控制LED燈組的D亮度或者開/關狀態的工作原理如下所述遠程控制端向LED燈組發送控制LED亮度或者開/關信號后，該控制信號被 發送到集中器，在集中器中所述控制信號依次經過網絡信號接收單元、處理單元、調制單 元、調制信號發送單元處理后通過電力線發送給控制器，與該集中器連接的所有控制器均 可接收到該控制信號，該控制信號在單個控制器中依次經過調制信號接收單元、解調單元、 分析處理單元處理后發送給LED驅動單元，該LED驅動單元接收到該控制信號后調節其輸 出到與該LED驅動單元電氣連接的LED燈組電流的大小，從而起到控制LED燈組的亮度或 者開/關狀態。在該實施例中，由于集中器不能對不同的控制器發送不同的控制信號，所有該集 中器只能控制所有與該集中器通過控制連接的所有LED燈組的同時亮度調節或者開/關狀 態。實施例2在上述實施例1的基礎之上，為了能使集中器能夠控制不同的控制器進而控制不 同LED的亮度調節或者開/關狀態，如圖2所示，該系統還包括所述集中器還包括一頻率 調整單元，用于根據時間改變調制信號的輸出頻率，某一時隙內的輸出頻率與一控制器的 解調單元所要解調的信號頻率相對應，在該時隙內，所述集中器與該控制器建立通信鏈路。所述調制信號的頻率段被分成與所述控制器數量相同的時隙，當控制器的數量為 N時，時隙數量也為N，每個時隙所占的頻率小段的帶寬以及頻率間隔相同。在某一個時隙內，所述集中器的調制單元能夠調制出于該時隙對應的頻率范圍的 信號，該集中器的調制信號發送單元將該信號通過電力線廣播出去，而每個控制所接收信號的頻率范圍不一樣，某一個控制器接收信號的頻率范圍與某一個時隙內的頻率范圍相對應，在某一個時隙時，所述集中器與該時隙對應的控制器產生通信，由于時隙非常短，所以 可以保證信號的連續傳送。在本實施例中，由于增加了頻率調整單元，使得集中器發送到每一個控制器的信 號頻率不一樣，避免了到達不同控制器的信號之間的沖突，從而使得集中器能夠控制給不 同的控制器發送不同的控制信號，起到分別控制每一個LED燈組亮度或者開/關狀態的目 的。實施例3上述實施例中，只能是通過集中器控制控制器，從而對LED燈組進行控制，并不能 對每組LED的狀態信息進行跟蹤，所以在上述實施例1和實施例2的基礎之上，如圖3所示， 所述控制器還包括電流電壓信號采樣單元，用于采集LED燈組的電流電壓的大小；所述采集的LED燈組的電流電壓大小信息被發送到分析處理單元，分析處理單 元，調制單元，用于從所述分析處理單元獲取所述LED燈組的電流大小信息并將其調 制成調制信號；調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去；所述集中器還包括調制信號接收單元，用于接收所述調制信號；解調單元，用于對所述調制信號進行解調；網絡信號發送單元，用于向遠程控制端發送解調后的LED燈組電流大小信息；所述處理單元獲取所述解調后的LED燈組電流大小信息并處理，通過網絡信號發 送單元將該LED燈組電流大小信息發送給遠程控制端。在實施例2中，遠程控制端控制LED燈組的D亮度或者開/關狀態的基礎之上， LED燈組的工作狀態信息即LED燈組工作的電流電壓大小信息被發送到遠程控制端的工作 原理如下單個控制器的電流電壓信號采樣單元從與該流電壓信號采樣單元電氣連接的LED 燈組中采集到LED燈組工作的電流電壓大小的模擬信號值，經A/D轉換之后生產LED燈組 的電流電壓大小信息的數字信號值，該LED燈組電流電壓大小信息在控制器中依次經電流 電壓信號采樣單元、分析處理單元、調制單元、調制信號發送單元處理后發送給集中器，在 集中器中，該LED燈組電流電壓大小信息依次經調制信號接收單元、解調單元、處理單元、 網絡信號發送單元發送給網絡側的遠程控制端。應該說明的是，本發明給出的上述實施例是對本發明構思的說明而不是限制，本 發明構思的主要原理是通過電力線傳輸遠程控制端控制LED燈組的控制信號或者LED燈組 的工作狀態信息，只要屬于本發明的構思均應在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，包括遠程控制端、集中器、多個控制器和多組LED，所述遠程控制端通過網絡與所述集中器連接，并向集中器發送控制信號，所述集中器與多個控制器通過電力線連接，單個控制器與單組LED電氣接，所述集中器接收所述控制信號，并通過電力線將所述控制信號廣播出去，所述控制器接收所述控制信號并處理，控制與該控制器對應連接的LED燈組輸入電流的大小。
2.根據權利要求1所述的一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，其特征在于， 所述集中器包括網絡信號接收單元，用于獲取所述控制信號； 處理單元，用于控制調制單元工作； 調制單元，用于將所述控制信號調制成調制信號； 調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去。
3.根據權利要求2所述的一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，其特征在于， 所述控制器包括調制信號接收單元，用于獲取所述調制信號； 解調單元，用于對所述調制信號解調；分析處理單元，用于對解調單元解調的控制信號進行分析并處理，生成控制LED驅動 單元工作的控制指令；電源部分；用于向LED驅動單元輸入恒定的直流電；LED驅動單元，用于獲取所述控制指令并控制輸出到LED燈組的電流大小。
4.根據權利要求3所述的一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，其特征在于， 所述集中器還包括一頻率調整單元，用于根據時間改變調制信號的輸出頻率，某一時隙內 的輸出頻率與一控制器的解調單元所要解調的信號頻率相對應，在該時隙內，所述集中器 與該控制器建立通信鏈路。
5.根據權利要求4所述的一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，其特征在于， 所述控制器還包括電流電壓信號采樣單元，用于采集LED燈組的電流電壓大小； 調制單元，用于將所述LED燈組的電流電壓大小信息調制成調制信號； 調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去； 所述集中器還包括調制信號接收單元，用于接收所述調制信號； 解調單元，用于對所述調制信號進行解調；網絡信號發送單元，用于向遠程控制端發送解調后的LED燈組電流大小信息； 所述處理單元獲取所述解調后的LED燈組電流大小信息并處理，通過網絡信號發送單 元將該LED燈組電流大小信息發送給遠程控制端。
6.一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流控制器，該控制器與LED燈組連接，包括 調制信號接收單元，用于獲取調制信號；解調單元，用于對所述調制信號解調；分析處理單元，用于對解調單元解調的控制信號進行分析并處理，生成控制LED驅動 單元工作的控制指令；電源部分；用于向LED驅動單元輸入恒定的直流電； LED驅動單元，用于獲取所述控制指令并控制輸出到LED燈組的電流大小。
7.根據權利要求6所述的一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流控制器，其特征在 于，所述控制器還包括電流電壓信號采樣單元，用于采集LED燈組的電流電壓的大小；調制單元，用于將所述LED燈組的電流電壓大小信息調制成調制信號； 調制信號發送單元，用于將所述調制信號發送出去。
全文摘要
本發明屬于通信技術領域，涉及一種通過電力線載波傳輸信號的無級調光LED多路驅動恒流系統及控制器。一種電力載波無級調光LED多路驅動恒流系統，包括遠程控制端、集中器、多個控制器和多組LED，所述遠程控制端通過網絡與所述集中器連接，并向集中器發送控制信號，所述集中器與多個控制器通過電力線連接，單個控制器與單組LED電氣接，所述集中器接收所述控制信號，并通過電力線將所述控制信號廣播出去，所述控制器接收所述控制信號并處理，控制與該控制器對應連接的LED燈組輸入電流的大小。本發明不僅實現了通過電力線傳輸遠程控制端控制LED燈組的控制信號還能獲得LED燈組的工作狀態信息。
文檔編號F21V23/00GK101827474SQ200910304230
公開日2010年9月8日 申請日期2009年7月10日 優先權日2009年7月10日
發明者顧永德 申請人:深圳茂碩電源科技股份有限公司