[实用新型]一种无线供电LED灯

说明书

一种无线供电LED灯，包括依次连接的整流滤波电路、可控高频功率信号发生电路、无线发射电路、无线接收电路、高频整流电路、自适应调谐电路和动态调光电路，所述无线发射电路和无线接收电路均采用串联高频谐振线圈，接收线圈和发射线圈本征频率的设计值相同。本实用新型提供了一种不需要布置供电线、扩展应用场景的无线供电LED灯，以电磁能量谐振机理为基础进行无线供电，在接收端采用自适应动态调谐寻优，并且以发射端的控制实现接收端LED动态调光的控制方式。

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯，尤其是一种无线供电、同时具有动态调光功能LED灯的控制方法。

背景技术

LED灯因其低功耗、表现形式多样和控制灵活性好的优点，近年来在各行各业都得到了广泛应用。通常LED灯具采用交流供电，整流滤波为直流，进而采用恒流源芯片进行恒流驱动，通过外部电阻或者电压信号进行调光。

虽然LED灯具应用广泛、功耗非常低，但仍需要持续供电，在大量的装饰性场合，由于供电线路的存在，极大地影响了美观，也影响LED在一些特殊位置的应用。与此同时，虽然LED的功耗较小，仍需要敷设专门的供电线路，一方面是产生了大量的成本，另一方面则存在线路老化后的安全隐患问题，为此，针对小功率LED的应用，采用无线供电并实现调光控制，则可克服上述缺点，同时大大扩展LED的应用场景。

发明内容

为了克服已有LED灯的需要布置供电线、应用受限的不足，本实用新型提供了一种不需要布置供电线、扩展应用场景的无线供电LED灯，以电磁能量谐振机理为基础进行无线供电，并且以发射端的控制实现接收端LED动态调光的控制方式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无线供电LED灯，包括依次连接的整流滤波电路、可控高频功率信号发生电路、无线发射电路、无线接收电路、高频整流电路、自适应调谐电路和动态调光电路，所述无线发射电路和无线接收电路均采用串联高频谐振线圈，接收线圈和发射线圈本征频率的设计值相同。

本实用新型的技术构思为：将220V，50HZ的交流电源以变压器和整流滤波的形式转换为低压直流电源；采用可编程的单片机作为核心，以石英振荡器为信号基准，以可控电阻分压作为单片机输入量，生成定频变压(VVCF)的SPWM波形，继而通过以高频MOS管为核心的开关电路实现功率放大，形成可控幅值固定频率的高频功率信号发生电路；采用串联谐振机理的谐振线圈，用于发射高频电磁能量；采用串联谐振机理的谐振线圈，其本征频率的设计值与发射线圈相同，用于接收高频电磁能量；采用二极管和电容的全桥高频整流滤波电路，将接收到的高频交流信号转换为直流电源；在接收侧采用单片机，以直流电源为参考量，以接收线圈的直流偏磁作为控制量，进行接收线圈的谐振效果动态寻优；以恒流源驱动芯片为核心，借助电压源芯片给恒流源芯片提供工作电源，实现对LED进行恒流驱动。

在进行LED动态调光时，采用偏移发射端高频功率信号的脉冲频率和接受、发射线圈本征频率相对关系的方法，调节接收线圈处接收到的高频电磁能量的大小和电压幅值，从而恒流源驱动芯片以接收端高频滤波电压的大小为判断条件，以PWM方式调节LED的驱动电流，从而实现动态调光的目的。

本实用新型的有益效果主要表现在：实现小功率LED灯的无线供电；通过接收线圈谐振效果的动态寻优保证了谐振效果和传输效率；在小功率LED灯以无线供电情况下，通过发射端的信号调节，实现接收端LED灯动态调光的目的。

附图说明

图1是一种无线供电LED灯的基本原理图；

图2是本实用新型采用电磁谐振原理进行无线能量传递的电路模型图；

图3是高频信号频率和无线能量传递效率的关系图

图4是本实用新型在发射端的电路图；

图5是本实用新型在接收端的电路图。