LED灯光控制装置及方法与流程

led灯光控制装置及方法
技术领域
1.本发明涉及led照明技术领域，尤其涉及一种led灯光控制装置及方法。


背景技术：

2.现有led灯光控制器实现通讯基本都依赖专用的信号线，虽然可高速的传输大批量数据，但要布置信号线，使得施工较为麻烦，在环境恶劣的地方甚至无法施工，而且布线施工的技术非常繁琐，非专业人员根本无法操作。同时，在已知技术中的灯光控制器中，一般使用可控硅通过斩波方式对灯具进行调节与控制，易产生电磁、谐波等电网干扰。


技术实现要素：

3.本发明提出一种led灯光控制装置及方法，其具体技术内容如下：
4.本发明的led灯光控制装置包括ac输入端子、发送主控制器与若干接收控制器，所述ac输入端子设有供发送主控制器与若干接收控制器挂接的l线和n线；
5.所述发送主控制器包括过零检测单元、第一微控制单元、i gbt开关单元、第一信号接收单元以及交流接触器，所述第一信号接收单元、第一微控制单元和i gbt开关单元依序相接，所述igbt开关单元与交流接触器并联后接于l线之上，所述igbt开关单元与交流接触器分别受控于所述第一微控制单元实现通断；
6.所述接收控制器包括依序相接的第二信号接收单元、第二微控制单元及驱动电源，所述第二信号接收单元的输入端连接l线，其输出端连接第二微控制单元。
7.本发明的led灯光控制方法，其基于上述的led灯光控制装置，其包含以下步骤：
8.在发送主控制器端先控制交流接触器分闸，并由过零检测单元对完整ac波形进行过零采样并同步至第一微控制单元，用于实现控制i gbt开关单元在ac波形过零时的通断；第一微控制单元根据由第一信号接收单元获取的控制信息，驱动igbt开关单元进行通断以获得相应的截取波形并载波至l线上，其中以不同的截取波形对应代表不同的控制信息；
9.在接收控制器端由第二信号接收单元获取载波至l线上的截取波形并发送至第二微控制单元；由第二微控制单元由截取波形中提取相应的控制信息，继而通过驱动电源实现对负载的控制；
10.在完成信息传输后，第一微控制单元控制交流接触器合闸。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：拓扑结构简单，所需电子元器件少，不需要使用以往通讯系统中传输数据所依赖的信号线，并且通过发送主控制器采取ac截波替代传统技术中的可控硅斩波调光方式，消除了斩波方式带来的电磁、谐波等电网干扰，能满足低速的led灯光通讯调光及换色控制要求。同时，发送主控制器在待机状态下自动控制交流接触器合闸，使电流从交流接触器流过以降低igbt开关单元的温度。
附图说明
12.图1为led灯光控制装置的线路原理图。
13.图2为完整的ac波形示意图。
14.图3为发送主控制器输出的截取波形起始信号。
15.图4为发送主控制器输出的截取波形编码信号。
具体实施方式
16.如下结合附图1至4，对本申请方案作进一步描述：
17.led灯光控制装置包括ac输入端子1、发送主控制器2与若干接收控制器3，所述ac输入端子1设有供发送主控制器2与若干接收控制器3挂接的l线和n线；
18.所述发送主控制器2包括过零检测单元201、第一微控制单元202、igbt开关单元203、第一信号接收单元204以及交流接触器205，所述第一信号接收单元204、第一微控制单元202和igbt开关单元203依序相接，所述igbt开关单元为igbt全桥整流阵列，其与交流接触器205并联后接于l线之上，所述i gbt开关单元203与交流接触器205分别受控于所述第一微控制单元202实现通断，所述第一信号接收单元204可以是0-10v信号接收单元，或者是pwm信号接收单元，或者是无线遥控信号接收单元；
19.所述接收控制器3包括依序相接的第二信号接收单元301、第二微控制单元302及驱动电源303，所述第二信号接收单元301的输入端连接l线，其输出端连接第二微控制单元302，所述驱动电源303为受控于第二微控制单元302的led驱动电源，用于控制led负载304的亮度或色温。所述接收控制器3设有连接l线以用于为第二微控制单元302供电的储能电容305，所述第二信号接收单元301可以采用分压电阻进行直连，也可以采用交流光耦合器进行隔离连接。
20.在工作时，所述发送主控制器2先控制交流接触器205分闸，并由过零检测单元201对完整ac波形进行过零采样并同步至第一微控制单元202，以确保能在ac波形过零时通断igbt开关单元203；同时，第一微控制单元202根据由第一信号接收单元204获取使用者发出的调光调色控制信号，即获得0-10v或pwm脉冲等调光信号并提取相应的控制信息，再根据这些控制信息对应的波形表，驱动igbt开关单元203进行通断以获得相应的截取波形并载波至l线上，将控制信息混合在火零电线上给照明系统供电。其中，波形表根据所需传输的控制信息而设计，例如：以1个周期的正弦波(t0-t2为一个正弦波周期)和1/2个周期的零电平(t2-t3为一个零电平周期)作为起始信号(参见附图3)，在检测到连续的三段起始信号后视为控制信息传输的开始或结束，中间则以ac波形的半波(上半/下半周期的正弦波)、全波(一个周期的正弦波)、零电平的组合来进行编码(参见附图4)。
21.所述接收控制器3由第二信号接收单元301获取载波至l线上的截取波形并发送至第二微控制单元302，即通过电压检测将截取波形反馈至第二微控制单元302，所述第二微控制单元302由截取波形中提取相应的控制信息，继而能通过驱动电源303实现对led负载304的控制。在ac波形被截取期间，由于储能电容305上的电量不会马上消失，故依然能保证第二微控制单元302的正常工作，这样第二微控制单元302在ac波形被截取期间依然能准确识别到ac波形的变化，并译出ac波形上的控制信息。
22.在整个信号传输过程完成后，第一微控制单元202控制交流接触器205合闸来分担系统电流以降低igbt开关单元的温度。
23.本发明的led灯光控制装置拓扑结构简单，所需电子元器件少，不需要使用以往通
讯系统中传输数据所依赖的信号线，并且通过发送主控制器采取ac截波替代传统技术中的可控硅斩波调光方式，消除了斩波方式带来的电磁、谐波等电网干扰，能满足低速的led灯光通讯调光及换色控制要求。同时，发送主控制器在待机状态下自动控制交流接触器合闸，使电流从交流接触器流过以降低i gbt开关单元的温度。
24.上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。


技术特征：
1.一种led灯光控制装置，其特征在于，包括ac输入端子、发送主控制器与若干接收控制器，所述ac输入端子设有供发送主控制器与若干接收控制器挂接的l线和n线；所述发送主控制器包括过零检测单元、第一微控制单元、igbt开关单元、第一信号接收单元以及交流接触器，所述第一信号接收单元、第一微控制单元和igbt开关单元依序相接，所述igbt开关单元与交流接触器并联后接于l线之上，所述igbt开关单元与交流接触器分别受控于所述第一微控制单元实现通断；所述接收控制器包括依序相接的第二信号接收单元、第二微控制单元及驱动电源，所述第二信号接收单元的输入端连接l线，其输出端连接第二微控制单元。2.根据权利要求1所述的led灯光控制装置，其特征在于，所述igbt开关单元为igbt全桥整流阵列。3.根据权利要求1所述的led灯光控制装置，其特征在于，所述第一信号接收单元包括0-10v信号接收单元，或pwm信号接收单元，或无线遥控信号接收单元。4.根据权利要求1所述的led灯光控制装置，其特征在于，所述接收控制器设有连接l线以用于为第二微控制单元供电的储能电容。5.根据权利要求1所述的led灯光控制装置，其特征在于，所述第二信号接收单元包括分压电阻或/和交流光耦合器。6.一种led灯光控制方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的led灯光控制装置，其包含以下步骤：在发送主控制器端先控制交流接触器分闸，并由过零检测单元对完整ac波形进行过零采样并同步至第一微控制单元，用于实现控制igbt开关单元在ac波形过零时的通断；第一微控制单元根据由第一信号接收单元获取的控制信息，驱动igbt开关单元进行通断以获得相应的截取波形并载波至l线上，其中以不同的截取波形对应代表不同的控制信息；在接收控制器端由第二信号接收单元获取载波至l线上的截取波形并发送至第二微控制单元；由第二微控制单元由截取波形中提取相应的控制信息，继而通过驱动电源实现对负载的控制；在完成信息传输后，第一微控制单元控制交流接触器合闸。

技术总结
本发明提出一种LED灯光控制装置及方法，该装置包括AC输入端子、发送主控制器与若干接收控制器，所述发送主控制器包括过零检测单元、第一微控制单元、IGBT开关单元、第一信号接收单元以及交流接触器，所述IGBT开关单元与交流接触器并联后接于L线之上；所述接收控制器包括依序相接的第二信号接收单元、第二微控制单元及驱动电源。该方法是发送主控制器根据所获得的的控制信息驱动IGBT开关单元进行通断以获得相应的截取波形并载波至L线上，再由接收控制器从截取波形中提取相应的控制信息，继而能通过驱动电源实现对负载的控制。本发明拓扑结构简单，不需要使用独立的信号线，且AC截波方式避免了传统斩波方式带来的电磁、谐波等电网干扰。电网干扰。电网干扰。


技术研发人员：黄忠勇
受保护的技术使用者：广东新创电源科技有限公司
技术研发日：2023.08.18
技术公布日：2023/10/5