[发明专利]一种复用总线式LED照明系统控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电气方法类，具体是一种复用总线式LED照明系统控制方法。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，基于大功率LED发光元件的LED照明系统在现代节能照明领域所占比重越来越大。然而其具备的超长使用寿命、灵活调光控制方式与传统的单相交流供电照明系统以及单点开关控制方式存在明显冲突。例如传统的二线制开关控制方式只能提供对单个灯具的简单开关控制；另外在交流电源供应方式下，单个LED灯具其驱动电源必须具备交直流转换以及滤波、调压功能等功能。这无疑使得LED灯具的驱动电源复杂化并刺激成本的大幅提升，进而阻碍LED照明系统的大规模应用。此外，采用灵活调光控制功能的LED照明控制器还需铺设额外控制线路，这也将显著增加施工难度与应用成本。在针对LED照明系统的电源供给与运行控制方面，目前还没有一种线路拓扑简单、控制功能灵活，能够充分发挥LED照明系统寿命长、调节灵活优势的专用控制方法。

发明内容

本发明针对现有交流供电方式下LED照明系统驱动电源、接线方式及其开关控制方式的不足，提供一种基于集中式交流-直流转换电源，采用直流电源与控制信号重叠并支持树形、星形、环形拓扑的复用总线式LED照明系统控制方法，从而简化单个LED灯具驱动电源结构、简化照明系统接线并提高照明控制灵活性。

本发明的技术方案如下：

一种复用总线式LED照明系统控制方法，其特征在于：采用交流-直流转换电源将配电网高压交流电源转换为适合LED发光芯片的低压直流电源；采用脉冲宽度调制(PWM)电路将LED照明系统控制器的控制信号叠加至已获得的低压直流电源；将被调制叠加控制信号的低压直流电源采用二线制复用总线连接至每个LED灯具处并对每个LED灯具赋予唯一身份编号，连接方式可采用星形、树形、环形拓扑；在每个LED灯具内部采用控制信号接收电路将被调制叠加的控制信号从二线制复用总线上分离，同时将二线制复用总线作为电源构建恒流驱动电路；控制信号接收电路判断LED照明系统控制器发出的控制信号与本灯具身份编号是否一致，如果一致则执行该控制信号包含的调光指令和开关指令，从而实现从LED照明系统控制器到二线制复用总线上任意位置连接LED灯具的灵活控制。

本发明的脉冲宽度调制(PWM)电路可采用BUCK直流斩波电路。

本发明由于在LED灯具供电方式上采用了集中式交流-直流转换电源，因此在单个LED灯具驱动电源上无需再设计抗干扰滤波、高压整流滤波以及交直流隔离转换电路，仅需直接采用适应LED芯片发光规律的恒流控制电路既可，从而简化了单个灯具驱动电源并显著提高电源使用寿命；本发明在指令传输方式上采用脉冲宽度调制(PWM)电路将LED照明系统控制器的控制指令叠加至直流电源，从而实现了二线制复用总线的电源供应与控制信号传输双重功能，因此LED照明系统内任意灯具只需进行二线制接线即可，当采用树形和星形拓扑时能有效缩短总布线距离，采用环形拓扑时则能实现供电冗余，抵抗总线单点断路故障。本发明在LED灯具调光与开光控制方式上采用总线信号传输与唯一身份编号对应方式，因此在单个灯具处无需再加装额外电气开关，在简化接线的同时也具有提高可靠性与供电效率的作用。本发明中的LED照明系统控制器通过计算机接入互联网后还能实现LED灯具的远程控制、智能定时控制、智能补光控制等功能。

本发明方案合理、接线简单、成本低，适用于多种需要大规模LED照明与灵活控制的应用场合。

附图说明

附图为本发明示意图。

具体实施方式

如图所示，一种复用总线式LED照明系统控制方法，具体是：采用交流-直流转换电源2将配电网提供的高压交流电源1转换为适合LED发光芯片的低压直流电源；采用脉冲宽度调制(PWM)电路6将LED照明系统控制器3的控制信号叠加至已获得的低压直流电源；将被调制叠加控制信号的低压直流电源采用二线制复用总线8连接至每个LED灯具11处并对每个LED灯具11赋予唯一身份编号；在LED灯具11内部采用控制信号接收电路9将LED照明系统控制器3的控制信号从二线制复用总线8上分离，同时将二线制复用总线8作为电源构建恒流驱动电路10；LED灯具控制信号接收电路9判断LED照明系统控制器3发出的控制信号与本灯具身份编号是否一致，如果一致则执行该控制信号包含的调光和开关指令，从而实现从LED照明系统控制器3到二线制复用总线8上任意位置连接LED灯具11的灵活控制。

本发明LED灯具11与LED照明系统控制器3的电气连接采用二线制总线，总线结构可采用星形、树形和环形拓扑。