一種具有遠程通信功能的智能驅動電源的製作方法
2023-10-18 07:47:54
專利名稱：一種具有遠程通信功能的智能驅動電源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於照明設備驅動技術領域，具體涉及一種具有遠程通信功能的智能驅動電源。
背景技術：
驅動電源是鎮流器中的一種，是指採用電子技術驅動電光源，使之產生所需照明的電子設備。現代日光燈越來越多的使用驅動電源，輕便小巧，甚至可以將驅動電源與燈管等集成在一起，同時，驅動電源通常可以兼具起輝器功能，故此又可省去單獨的起輝器。驅動電源還可以具有更多功能，比如可以通過提高電流頻率或者電流波形(如變成方波)改善或消除日光燈的閃爍現象；也可通過電源逆變過程使得日光燈可以使用直流電源。現有的道路中使用的鈉燈或者LED燈具驅動電源都是不具備遠程通信功能的。市政部門將道路建設好之後，所有的路燈狀態都不能通過現有的驅動電源來實現實時監控，同時也不能做到實時的遠程控制某一盞燈具的點亮或者關斷，也無法得知每檯燈具每天所需要消耗的功率以及燈具故障後，不能及時的知道那盞燈具故障所在，使得每天都有大量的工作人員必須在晚上去巡視道路，造成了人力資源的一大浪費，不利於統一管理。並且現有市場上的驅動電源都不具備有調節功率的作用，都是單一有電就點亮燈具，這樣就使得每天的燈具都是在滿功率狀態下運行，每天的用電量都是非常高的，不能做到每盞燈具的功率調節，同時也就無法達到節能減排的目的。許多驅動電源中，都不含有過壓保護，施工人員安裝時候的不到位，都將有可能將驅動電源接入交流相線與相線上，這樣就會燒毀驅動電源。有的產品中將遠程控制器和驅動電源同時使用的現象，這樣的產品是獨立分開的，並且現在的遠程控制器體積大，不利於直接安裝在燈具當中，現場的安裝過程中，也容易造成施工人員的接線錯誤。
發明內容針對現有技術所存在的上述技術缺陷，本實用新型提供了 一種具有遠程通信功能的智能驅動電源，克服了燈具不能統一管理以及不能對燈具進行遠程的功率調節，並且提高了現有驅動電源在工作的可靠性及使用安全性。—種具有遠程通信功能的智能驅動電源，包括:電源模塊，通信模塊、處理模塊和驅動模塊；電源模塊與其餘模塊均相連，遠程通信模塊與處理模塊相連，處理模塊與驅動模塊相連。其中:所述的電源模塊用於將電力線中的交流電轉換為直流電，並為其餘各模塊供電；其能匹配多種交流電方式，交流電壓範圍可以達到90 430VAC ；所述的通信模塊用於接收用戶發送的控制指令，並將該信號輸送給處理模塊，同時向用戶回饋處理模塊處理完成後的數據；本實用新型中，通信模塊採用電力載波通信技術，其利用電力線接收用戶的控制指令；[0010]所述的處理模塊用於對控制指令進行解析，其內部的AD採集電路通過電壓電流互感器對燈具的電壓電流信號進行採集，並對這些信號數據進行處理判斷後，生成輸出開關信號和功率信號。所述的驅動模塊用於根據開關信號點亮或關閉燈具，根據功率信號對燈具進行功率調節。所述的處理模塊採用單片機。所述的通信模塊包括:信號耦合器，與電力線相連接；信號處理電路，與信號耦合器和電源模塊相連接；電力載波晶片，與信號處理電路、電源模塊和處理模塊相連接。所述的電源模塊包括:整流濾波電路，與電力線相連接；開關管，輸入端與整流濾波電路連接，輸出端接地；電源控制晶片，與開關管的控制端相連；變壓器Tl，原邊與整流濾波電路相連，副邊一端連接二極體Dl的陽極，副邊另一端連接有電容Cl並接地，二極體Dl的陰極與電容Cl的另一端相連並輸出工作電壓VCCl ；變壓器T2，原邊與電源控制晶片相連，副邊一端連接二極體D2的陽極，副邊另一端連接有電容C2並接地，二極體D2的陰極與電容C2的另一端相連並輸出工作電壓VCC2。所述的電源控制晶片採用UC384X晶片。所述的驅動模塊，包括:整流器，與電力線相連接；功率因素校正電路，與整流器、電源模塊和處理模塊相連；DC-DC轉換電路，與功率因素校正電路、電源模塊和處理模塊相連；逆變器，與DC-DC轉換電路和處理模塊相連；觸發啟動電路，與逆變器和燈具相連。本實用新型的工作原理:用戶通過遠程終端發送指令，通過遠程終端的電力載波設備，將指令經電力線傳送至驅動電源；驅動電源中的通信模塊接收到指令後將信息傳輸至處理模塊，由處理模塊內部MCU進行數據處理，並驅動相應功能電路。開燈時驅動內部開關電路，將交流電壓傳輸至鈉燈驅動器,並將鈉燈點亮。用戶傳輸查詢指令後,驅動電源中的數據採集電路將內部檢測的電流電壓值通過處理模塊傳輸至通信模塊，利用電力載波通信技術將數據返回至用戶遠程終端。相應的功能由通信模塊以及處理模塊之間的協議決定。本實用新型利用了電力載波能作為遠程通信的手段，將電力載波通信技術與普通驅動電源相結合，實現了多路燈的點對點控制，並且用戶可在任意時刻通過遠程設備進行驅動電源的控制，任意時段燈具的功率大小以及任意時段的關燈與開燈，真正做到智能化、節能化，大大提高了燈具管理效率以及管理的統一化。
圖1為本實用新型的結構示意圖。[0034]圖2為電源模塊的結構示意圖。圖3為通信模塊的結構示意圖。圖4為驅動模塊的結構示意圖。
具體實施方式
為了更為具體地描述本實用新型，
以下結合附圖及具體實施方式
對本實用新型的技術方案及其相關工作原理進行詳細說明。如圖1所示，一種具有遠程通信功能的智能驅動電源，包括:電源模塊，通信模塊、處理模塊和驅動模塊；電源模塊與其餘模塊均相連，遠程通信模塊與處理模塊相連，處理模塊與驅動模塊相連；其中:電源模塊用於將電力線中的交流電轉換為直流電，並為其餘各模塊供電；其能匹配多種交流電方式，交流電壓範圍可以達到90 430VAC ;本實施方式中，電源模塊如圖2所示，其包括:整流濾波電路，與電力線相連接；其用於將交流220V電壓整流濾波後輸出250V左右直流電；本實施方式中整流濾波電路採用型號為DB107的整流橋；開關管，輸入端與整流濾波電路連接，輸出端接地；電源控制晶片，與開關管的控制端相連；其利用開關特性，輸出相應的開關頻率，驅動功率場效應管，將250V直流電轉換成頻率較高的交流電，由變壓器將該交流電耦合至相應的輸出端，產生相應的直流電源；本實施方式中，電源控制晶片採用UC384X晶片；變壓器Tl，原邊與整流濾波電路相連，副邊一端連接二極體Dl的陽極，副邊另一端連接有電容Cl並接地，二極體Dl的陰極與電容Cl的另一端相連並輸出工作電壓VCCl ；變壓器T2，原邊與電源控制晶片相連，副邊一端連接二極體D2的陽極，副邊另一端連接有電容C2並接地，二極體D2的陰極與電容C2的另一端相連並輸出工作電壓VCC2。通信模塊用於接收用戶發送的控制指令，並將該信號輸送給處理模塊，同時向用戶回饋處理模塊處理完成後的數據；其採用電力載波通信技術，其利用電力線接收用戶的控制指令；本實施方式中，通信模塊如圖3所示，其包括:信號耦合器，與電力線相連接；其將電力線中的高頻信號1:1傳輸至信號處理電路中，並且該信號耦合器起到了高壓隔離作用；本實施方式中，信號耦合器採用電感耦合方式的變壓；信號處理電路，與信號耦合器和電源模塊相連接；電力載波晶片，與信號處理電路、電源模塊和處理模塊相連接；本實施方式中，電力載波晶片採用了型號為RISE350X系列(深圳瑞斯康威)的載波專業晶片，該晶片內部集成了信號處理，調製及解調全部功能在內，只需提供相應的電力載波信號，即可完成數據處理。處理模塊用於對控制指令進行解析，其內部的AD採集電路通過電壓電流互感器對燈具的電壓電流信號進行採集，並對這些信號數據進行處理判斷後，生成輸出開關信號和功率信號；本實施方式中，處理模塊採用型號為NCU100 (芯唐)的單片機，內部包含了 8個AD輸入口，8路PWM輸出口。其中:電壓及電流採集利用了電壓互感器及電流互感器，互感器都採用了隔離耦合方式，保護高壓與低壓之間的衝擊；電壓互感器及電流互感器的數據通過數據處理電路，將數據輸入至NUClOO單片機的AD 口，通過NUC100單片機內部AD轉
換，確定為數位訊號。驅動模塊用於根據開關信號點亮或關閉燈具，根據功率信號對燈具進行功率調節。本實施方式中，驅動模塊如圖4所示,其包括:整流器，與電力線相連接；功率因素校正電路，與整流器、電源模塊和處理模塊相連；DC-DC轉換電路，與功率因素校正電路、電源模塊和處理模塊相連；逆變器，與DC-DC轉換電路和處理模塊相連；觸發啟動電路，與逆變器和燈具相連。本實施方式，用戶在提供交流220V情況下，電源模塊開始工作，提供電源給通信模塊、單片機和驅動模塊供電，此電源模塊的電壓工作範圍為90 430VAC輸入，確保在380VAC情況下，電源模塊都能正常工作。在正常交流220VAC輸入下，單片機內部的AD採集電路開始工作，其通過電流電壓互感器採集鈉燈的電流電壓信號，判斷開燈條件是否滿足驅動模塊的工作要求；滿足要求後，驅動模塊開始工作，正常點亮鈉燈；此時用戶可通過遠程通信設備通過電力線載波發送遠程指令，通信模塊接收到遠程指令後，通過單片機解析處理指令，判斷是開燈或者是關燈同時調節驅動模塊輸出功率，並對鈉燈具有過壓過流保護功能；完成相應指令動作後，單片機會將相應信息通過通信模塊發回到用戶的遠程通信設備。單片機也有相應的故障判斷，例如在正常情況下，鈉燈沒有點亮，或者鈉燈故障等等之類的故障信息都將通過通信模塊發回到用戶的遠程通信設備上，這樣用戶就能知道路上第幾個燈具故障，故障的問題在哪裡，這樣大大節省了道路巡查時間和節省準備的材料。
權利要求1.一種具有遠程通信功能的智能驅動電源，其特徵在於，包括:電源模塊，通信模塊、處理模塊和驅動模塊；電源模塊與其餘模塊均相連，遠程通信模塊與處理模塊相連，處理模塊與驅動模塊相連。
2.根據權利要求1所述的智能驅動電源，其特徵在於:所述的處理模塊採用單片機。
3.根據權利要求1所述的智能驅動電源，其特徵在於:所述的通信模塊包括: 信號耦合器，與電力線相連接； 信號處理電路，與信號耦合器和電源模塊相連接； 電力載波晶片，與信號處理電路、電源模塊和處理模塊相連接。
4.根據權利要求1所述的智能驅動電源，其特徵在於:所述的電源模塊包括: 整流濾波電路，與電力線相連接； 開關管，輸入端與整流濾波電路連接，輸出端接地； 電源控制晶片，與開關管的控制端相連； 變壓器Tl，原邊與整流濾波電路相連，副邊一端連接二極體Dl的陽極，副邊另一端連接有電容Cl並接地，二極體Dl的陰極與電容Cl的另一端相連並輸出工作電壓VCCl ；變壓器T2，原邊與電源控制晶片相連，副邊一端連接二極體D2的陽極，副邊另一端連接有電容C2並接地，二極體D2的陰極與電容C2的另一端相連並輸出工作電壓VCC2。
5.根據權利要求4所述的智能驅動電源，其特徵在於:所述的電源控制晶片採用UC384X 晶片。
6.根據權利要求1所述的智能驅動電源，其特徵在於:所述的驅動模塊，包括:整流器，與電力線相連接； 功率因素校正電路，與整流器、電源模塊和處理模塊相連； DC-DC轉換電路，與功率因素校正電路、電源模塊和處理模塊相連； 逆變器，與DC-DC轉換電路和處理模塊相連； 觸發啟動電路，與逆變器和燈具相連。
專利摘要本實用新型公開了一種具有遠程通信功能的智能驅動電源，包括電源模塊，通信模塊、處理模塊和驅動模塊；電源模塊與其餘模塊均相連，遠程通信模塊與處理模塊相連，處理模塊與驅動模塊相連。本實用新型利用了電力載波能作為遠程通信的手段，將電力載波通信技術與普通驅動電源相結合，實現了多路燈的點對點控制，並且用戶可在任意時刻通過遠程設備進行驅動電源的控制，任意時段燈具的功率大小以及任意時段的關燈與開燈，真正做到智能化、節能化，大大提高了燈具管理效率以及管理的統一化。
文檔編號H05B37/02GK202979412SQ20122068862
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者宋宏偉, 盧天華 申請人:浙江方大智控科技有限公司