[发明专利]LED照明智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED照明智能控制系统，属于照明电源技术领域。

背景技术

LED作为新一代的照明技术具有节能、环保、光电效率高等独特优势，是典型的绿色照明光源。

由于LED芯片的光衰除了和封装材料、荧光粉衰减有关外，更主要的原因是LED芯片发光过程中产生的热量使LED芯片的PN结结温上升，根据LED芯片的温度特性曲线来看，温度上升使LED芯片所容许的最大工作电流降低，故而在恒流驱动下，使得LED芯片光衰加剧、寿命变短，故目前大功率照明LED灯主要由LED驱动控制电源以及LED灯组构成，其主要存在以下问题：1、LED芯片的光衰较快，使用一段时间后的光通量明显减少。2、使用寿命低，可靠性较差，比理论上的10万小时使用寿命相差较远。3、由于LED驱动芯片的使用寿命比LED光源芯片使用寿命短，在更换LED驱动器所产生的人工和设备运营成本远高于驱动器本身的价值，维护使用成本大大上升。

而目前公开的LED驱动控制电源主要有以下几类：

1、采用电阻限流电路。这种驱动控制电源的电路简单，成本低。但由于采用设计固定的限流电阻，故而不能动态的调节LED灯组电流，容易造成LED灯组过早衰竭。同时限流电阻也会消耗大量的功率使得照明系统的效率比较低。另外，由于采用电阻调节精度有限，微小的电压输入变化会导致LED灯组亮度的很大变化以及颜色纯度的变化，所以这种驱动电源适合于低成本、对发光效率要求不高的情况。

2、采用线性电源调节器。采用工作在线性区的功率管作为动态调节的电阻来控制电流，但对于驱动电流为几百毫安甚至更大的大功率LED灯组，整个功率电路的损耗成了严重的问题，仍存在变换效率不高，消耗电能大和耗热高的问题。

3、采用开关电源调节器。开关电源是能量转换方式中效率最高的一种，通过调节开关功率管的通断比来调节输出电压的大小，功率管的损耗低，适用于大功率LED灯组的照明驱动。但随着LED灯组在照明领域的普及，用市电驱动LED灯组成为必然趋势，用市电驱动就必须解决降压和恒流问题，还要有比较高的转换效率、较小的体积以及长时间工作能力、低成本、电磁干扰和功率因数等问题。

目前市场上使用的LED灯组驱动电源大多数是每盏灯配一个市电交流转直流的驱动电源，并且将LED灯组和整流器、开关电源驱动器封装在一起的整体结构，而温度是LED芯片光效和寿命的最主要因素之一，由于整体耗散热量大，使LED灯组的工作环境温度处于非正常状态，故容许的正向电流会大幅度降低，极容易造成LED芯片过早衰竭，甚至直接损坏LED芯片，对LED灯组的可靠性和寿命产生很大影响。其次由于LED灯组和驱动电源集成在一起，体积大，不便于灯具设计和安装。

因此设计高质量，高可靠性的LED灯组驱动控制电源是大功率LED芯片应用于照明的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，能改善LED灯组工作环境温度，提高LED灯组照明灯的可靠性、使用寿命，控制方便，动态调光精准的LED照明智能控制系统。

本发明为达到上述目的技术方案是：一种LED照明智能控制系统，其特征在于：包括用于给至少两个智能电源控制单元提供直流电源的同步整流单元，各智能电源控制单元输出端通过电线与对应的LED灯组单元连接，同步整流单元通过高压直流母线与各智能电源控制单元连接；

所述的同步整流单元包括三相PWM同步整流模块和DC-DC Buck变换模块，所述三相PWM同步整流模块包括交流回路、智能功率模块、直流回路、缺相及相序检测电路、交流侧的电压电流采集电路、继电器控制电路、直流侧的电压采集电路、直流侧的状态检测电路、用于PWM控制算法的DSP主处理器、用于对三相PWM同步整流模块进行保护控制的第一MCU处理器和光电隔离驱动器；所述的交流回路包括串接在三相交流电的三相隔离变压器和三相继电器，直流回路由并联的电阻R和电容C构成，交流回路经智能功率模块及直流回路接DC-DC Buck变换模块，连接在三相隔离变压器输入端的缺相及相序检测电路和连接在直流回路上直流侧的状态检测电路接第一MCU处理器的输入端，第一MCU处理器的输出端通过继电器控制电路与三相继电器的控制端连接；连接在继电器输出端的交流侧的电压电流采集电路和连接在直流回路上的直流侧的电压采集电路分别接DSP主处理器的输入端，DSP主处理器的PWM输出端通过光电隔离驱动器接智能功率模块的驱动端，液晶显示器和键盘输入电路分别通过光耦隔离器与DSP主处理器输入端连接；