多模组led路灯智能恒流系统的制作方法
专利名称：多模组led路灯智能恒流系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED路灯控制系统，特别涉及一种多模块LED路灯智能恒流系统。
背景技术：
现阶段，在全球追求健康，环保压力，能源危机极大的情况下，半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径，正以更快的速度拓展其应用范围。在道路照明领域，LED照明已经广泛应用。与传统路灯相比，LED路灯不仅具有色度好，寿命长的特点，更重要的是比传统路灯更节能。各种LED路灯应用方案中，多模块化的LED路灯是比较常见、性能也比较优越的方案，很多的厂家都在采用。在各个模块之间，有两种连接方式，一种是串联，一种是并联。串联所有模组中的LED灯珠，使得电源的输出电压很高，电源的性能不稳定，灯具安全也不高，所以很少厂家采用此方案。大多数的路灯厂家都是将各个LED模组并联在一起，使用低电压大电流供电。这样就出现了当恒流驱动LED路灯时由于某一并联的LED模组损坏导致其他LED模组工作电流上升，电流的增大将导致芯片的结温上升，而LED的有效寿命和输出光通量都与结温成反比。因此，为了使LED路灯各个模组正常稳定的工作，延长LED路灯的寿命，需要为各个LED模块在各种情况下提供稳定的驱动电流。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种多模块LED路灯智能恒流系统，它能够及时应对多模组LED路灯出现的各种情况，为各个正常的模组提供正常稳定的驱动电流，保证LED模组的正常工作，延长多模组LED路灯使用寿命。本发明的技术方案是:在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系 统总控制芯片的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片。还包括一个对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片，使之通过PWM信号输出端口调节LED路灯恒流源的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的的灯体温度检测装置。还包括一个与系统总控制芯片的频率输入端口连接，设定系统工作频率，使系统总控制芯片能够对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击的频率发生装置。还包括一个一端与市电连接另一端与系统总控制芯片的电源输入端口(Vin)连接，为系统提供电源驱动的辅助电源。本发明通过对LED模组路灯的各个模组支路电流进行监控，实时调整各个支路的电流，达到稳定恒流。并且在某个或某些模组支路中灯珠损坏后，通过调节总电源输出电流保证剩下模组支路稳定工作，电流恒定。保证LED模组在某些情况下出问题后，其他模组电流不增加，延长LED的路灯的寿命。本发明还具有温度检测功能，通过灯体温度检测装置将温度反馈给系统控制芯片，系统根据温度信息实时调节LED模组的电流，以降低温度，提高LED的光效，并使LED路灯的寿命大大延长。本发明使用LED恒流源与控制系统分离设计，整体结构灵巧，可以很容易的对一些已经使用的LED模组路灯进行改造，达到以上效果。
图1是本发明的电路框图。图2是本发明的电路原理图。图中，1-1、支路检测控制装置I ;1_2、支路检测控制装置2 ;l-n、支路检测控制装置η ;2、系统总控制芯片；3、灯体温度检测装置；4、频率发生装置；5、辅助电源；6、LED电源恒流；7-1、LED 模组 I ;7-2、LED 模组 2 ;7_n、LED 模组 η。
具体实施例方式图1中，本发明使用在LED恒流电源(6)和多个LED模组(LED模组I (7_1)、LED模组2 (7-2)……LED模组η (7_η))之间。图2中，本发明包括系统总控制芯片(2)、辅助电源(5)、频率发生装置(4)、灯体温度检测装置(3)和多个支路检测控制装置(支路检测控制装置I (1-1)、支路检测控制装置2 (1-2)......支路检测控制装置η (1-η))。系统总控制芯片(·2)包括一个电源输入端口(Vin)、频率输入端口(f)、PWM信号输入端口(PWM)、温度补偿端口(FB)以及若干个输入输出端口(I/O端口)。辅助电源(5) —端与市电连接，另一端与系统总控制芯片(2)的电源输入端口(Vin)连接，其为系统提供电源驱动。频率发生装置(4)与系统总控制芯片(2)的频率输入端口(f)连接，其为系统提供一个时钟频率，保证系统的正常工作。灯体温度检测装置(3)与系统总控制芯片(2)的温度补偿端口(FB)连接。多个支路检测控制装置(支路检测控制装置I (1-1)、支路检测控制装置2(1-2)……支路检测控制装置η (1-η))串联在各个LED路灯模组中，其另外两个端口分别与系统总控制芯片(2)的一组输入输出端口(I/O端口)相连接。本发明电流总输入端(Iin)连接的是LED恒流电源(6)的输出端，电流输出端(IQ1、102..* 10n)与 LED 模组(LED 模组 I (7-1)、LED 模组 2 (7-2)……LED 模组 η (7_η))相连接。支路检测控制装置串联在各个LED模组支路中，其内部设置有支路电流的上限和下限值，在此范围之内工作其将反馈正常型号，当超出此范围其将反馈异常信号。并且此控制模块还可以根据系统控制芯片输出的型号对所串联的LED模组支路进行开关控制。本发明中，每个LED模组支路电流都是由LED恒流电源(6 )提供，每个模组支路都是并联的关系。在每个LED模组支路电流输出端前都串联有支路检测控制模块，其主要作用就是检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片(2)，系统通过分析反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口(PWM)对LED恒流电源(6)的总电流进行调整。对于LED模组路灯中某个或多个LED损坏后导致其它模块电流不正常的问题，本发明具有自动调整和修复的功能。LED的损坏一般是两种情况，短路和断路。当某个支路中的某个或者某些LED出现了短路情况，此支路的电压将会降低，这个支路的电流将会比其它支路大很多，此时，通过采样分析所有支路检测控制电路反馈的信号可知，其中一个信号与其他不同，即出现单独信号异常。此时系统总控制芯片(2)会通过对应的输出端口控制支路检测控制电路，将其支路断开，并通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流使之输出适合现有模组数量的电流。当某支路中的单颗或多颗LED出现了断路情况，此支路将断开，电流为零，其原有电流将分担到其他支路上。此时，各个支路检测控制电路反馈的信号都将为异常，系统总控制芯片(2)将直接通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流，减少一路支路电流，使灯具正常工作。此处阐述的一个支路出现问题的情况，当同时又多路支路出现问题，处理方式是一样的。此系统可以根据频率设定系统输入口的采样频率，对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击。灯体温度检测装置(3)将对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片(2)。系统根据其反馈的信号，通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的。保证适当的灯体温度，即可有效的延长LED路灯寿命。
·
本发明使用LED恒流电源(6)与控制系统分离设计，整体结构灵巧，可以对一些已经使用的LED模组路灯进行改造，并达到以上效果。
权利要求
1.一种多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片(2)的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片(2)。
2.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片(2)，使之通过PWM信号输出端口调节LED路灯恒流源的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的的灯体温度检测装置(3)。
3.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个与系统总控制芯片(2)的频率输入端口连接，设定系统工作频率，使系统总控制芯片(2)能够对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击的频率发生装置⑷。
4.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个一端与市电连接另一端与系统 总控制芯片(2)的电源输入端口连接，为系统提供电源驱动的辅助电源(5)。
全文摘要
一种多模组LED路灯智能恒流系统，在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片。本发明克服了现有技术中当恒流驱动LED路灯时由于某一并联的LED模组损坏导致其他LED模组工作电流上升，电流的增大导致芯片的结温上升等不足，能够及时应对多模组LED路灯出现的各种情况，为各个正常的模组提供正常稳定的驱动电流，延长多模组LED路灯使用寿命。
文档编号H05B37/02GK103249212SQ201210143450
公开日2013年8月14日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者张翼, 屈中强, 邢珊珊, 江小锋 申请人:湖北云川光电科技有限公司
技术领域：
本发明涉及一种LED路灯控制系统，特别涉及一种多模块LED路灯智能恒流系统。
背景技术：
现阶段，在全球追求健康，环保压力，能源危机极大的情况下，半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径，正以更快的速度拓展其应用范围。在道路照明领域，LED照明已经广泛应用。与传统路灯相比，LED路灯不仅具有色度好，寿命长的特点，更重要的是比传统路灯更节能。各种LED路灯应用方案中，多模块化的LED路灯是比较常见、性能也比较优越的方案，很多的厂家都在采用。在各个模块之间，有两种连接方式，一种是串联，一种是并联。串联所有模组中的LED灯珠，使得电源的输出电压很高，电源的性能不稳定，灯具安全也不高，所以很少厂家采用此方案。大多数的路灯厂家都是将各个LED模组并联在一起，使用低电压大电流供电。这样就出现了当恒流驱动LED路灯时由于某一并联的LED模组损坏导致其他LED模组工作电流上升，电流的增大将导致芯片的结温上升，而LED的有效寿命和输出光通量都与结温成反比。因此，为了使LED路灯各个模组正常稳定的工作，延长LED路灯的寿命，需要为各个LED模块在各种情况下提供稳定的驱动电流。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种多模块LED路灯智能恒流系统，它能够及时应对多模组LED路灯出现的各种情况，为各个正常的模组提供正常稳定的驱动电流，保证LED模组的正常工作，延长多模组LED路灯使用寿命。本发明的技术方案是:在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系 统总控制芯片的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片。还包括一个对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片，使之通过PWM信号输出端口调节LED路灯恒流源的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的的灯体温度检测装置。还包括一个与系统总控制芯片的频率输入端口连接，设定系统工作频率，使系统总控制芯片能够对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击的频率发生装置。还包括一个一端与市电连接另一端与系统总控制芯片的电源输入端口(Vin)连接，为系统提供电源驱动的辅助电源。本发明通过对LED模组路灯的各个模组支路电流进行监控，实时调整各个支路的电流，达到稳定恒流。并且在某个或某些模组支路中灯珠损坏后，通过调节总电源输出电流保证剩下模组支路稳定工作，电流恒定。保证LED模组在某些情况下出问题后，其他模组电流不增加，延长LED的路灯的寿命。本发明还具有温度检测功能，通过灯体温度检测装置将温度反馈给系统控制芯片，系统根据温度信息实时调节LED模组的电流，以降低温度，提高LED的光效，并使LED路灯的寿命大大延长。本发明使用LED恒流源与控制系统分离设计，整体结构灵巧，可以很容易的对一些已经使用的LED模组路灯进行改造，达到以上效果。
图1是本发明的电路框图。图2是本发明的电路原理图。图中，1-1、支路检测控制装置I ;1_2、支路检测控制装置2 ;l-n、支路检测控制装置η ;2、系统总控制芯片；3、灯体温度检测装置；4、频率发生装置；5、辅助电源；6、LED电源恒流；7-1、LED 模组 I ;7-2、LED 模组 2 ;7_n、LED 模组 η。
具体实施例方式图1中，本发明使用在LED恒流电源(6)和多个LED模组(LED模组I (7_1)、LED模组2 (7-2)……LED模组η (7_η))之间。图2中，本发明包括系统总控制芯片(2)、辅助电源(5)、频率发生装置(4)、灯体温度检测装置(3)和多个支路检测控制装置(支路检测控制装置I (1-1)、支路检测控制装置2 (1-2)......支路检测控制装置η (1-η))。系统总控制芯片(·2)包括一个电源输入端口(Vin)、频率输入端口(f)、PWM信号输入端口(PWM)、温度补偿端口(FB)以及若干个输入输出端口(I/O端口)。辅助电源(5) —端与市电连接，另一端与系统总控制芯片(2)的电源输入端口(Vin)连接，其为系统提供电源驱动。频率发生装置(4)与系统总控制芯片(2)的频率输入端口(f)连接，其为系统提供一个时钟频率，保证系统的正常工作。灯体温度检测装置(3)与系统总控制芯片(2)的温度补偿端口(FB)连接。多个支路检测控制装置(支路检测控制装置I (1-1)、支路检测控制装置2(1-2)……支路检测控制装置η (1-η))串联在各个LED路灯模组中，其另外两个端口分别与系统总控制芯片(2)的一组输入输出端口(I/O端口)相连接。本发明电流总输入端(Iin)连接的是LED恒流电源(6)的输出端，电流输出端(IQ1、102..* 10n)与 LED 模组(LED 模组 I (7-1)、LED 模组 2 (7-2)……LED 模组 η (7_η))相连接。支路检测控制装置串联在各个LED模组支路中，其内部设置有支路电流的上限和下限值，在此范围之内工作其将反馈正常型号，当超出此范围其将反馈异常信号。并且此控制模块还可以根据系统控制芯片输出的型号对所串联的LED模组支路进行开关控制。本发明中，每个LED模组支路电流都是由LED恒流电源(6 )提供，每个模组支路都是并联的关系。在每个LED模组支路电流输出端前都串联有支路检测控制模块，其主要作用就是检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片(2)，系统通过分析反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口(PWM)对LED恒流电源(6)的总电流进行调整。对于LED模组路灯中某个或多个LED损坏后导致其它模块电流不正常的问题，本发明具有自动调整和修复的功能。LED的损坏一般是两种情况，短路和断路。当某个支路中的某个或者某些LED出现了短路情况，此支路的电压将会降低，这个支路的电流将会比其它支路大很多，此时，通过采样分析所有支路检测控制电路反馈的信号可知，其中一个信号与其他不同，即出现单独信号异常。此时系统总控制芯片(2)会通过对应的输出端口控制支路检测控制电路，将其支路断开，并通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流使之输出适合现有模组数量的电流。当某支路中的单颗或多颗LED出现了断路情况，此支路将断开，电流为零，其原有电流将分担到其他支路上。此时，各个支路检测控制电路反馈的信号都将为异常，系统总控制芯片(2)将直接通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流，减少一路支路电流，使灯具正常工作。此处阐述的一个支路出现问题的情况，当同时又多路支路出现问题，处理方式是一样的。此系统可以根据频率设定系统输入口的采样频率，对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击。灯体温度检测装置(3)将对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片(2)。系统根据其反馈的信号，通过PWM信号输出端口(PWM)调节LED恒流电源(6)的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的。保证适当的灯体温度，即可有效的延长LED路灯寿命。
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本发明使用LED恒流电源(6)与控制系统分离设计，整体结构灵巧，可以对一些已经使用的LED模组路灯进行改造，并达到以上效果。
权利要求
1.一种多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片(2)的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片(2)。
2.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个对灯体的温度进行实时监测，将信号反馈给系统总控制芯片(2)，使之通过PWM信号输出端口调节LED路灯恒流源的总电流，即调节各LED模组中的电流，从而达到调整灯体温度的目的的灯体温度检测装置(3)。
3.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个与系统总控制芯片(2)的频率输入端口连接，设定系统工作频率，使系统总控制芯片(2)能够对出现的问题快速做出反应，尽可能少的减少大电流对LED灯珠的冲击的频率发生装置⑷。
4.根据权利要求1所述的多模组LED路灯智能恒流系统，其特征在于:还包括一个一端与市电连接另一端与系统 总控制芯片(2)的电源输入端口连接，为系统提供电源驱动的辅助电源(5)。
全文摘要
一种多模组LED路灯智能恒流系统，在每个LED模组支路电流输出端前串联有检测支路电流，并将信号反馈给系统总控制芯片的支路检测控制模块；还包括一个通过分析支路检测控制模块反馈的信号来监控各个支路的电流情况，并根据电流的大小，通过芯片的输出端口对各个支路进行电流控制或者通过PWM信号输出端口对LED路灯恒流源的总电流进行调整的系统总控制芯片。本发明克服了现有技术中当恒流驱动LED路灯时由于某一并联的LED模组损坏导致其他LED模组工作电流上升，电流的增大导致芯片的结温上升等不足，能够及时应对多模组LED路灯出现的各种情况，为各个正常的模组提供正常稳定的驱动电流，延长多模组LED路灯使用寿命。
文档编号H05B37/02GK103249212SQ201210143450
公开日2013年8月14日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者张翼, 屈中强, 邢珊珊, 江小锋 申请人:湖北云川光电科技有限公司
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