[发明专利]一种应用电子式变压器驱动高效能灯具的方法及装置

摘要

本发明公开了一种应用电子式变压器驱动高效能灯具的方法及装置，装置包括市电滤波输入端，用于把AC交流电变换高压直流电；反激式开关单元，用于把高压直流电变换为低压直流电；调光调色驱单元，用于控制LED光源不同颜色、亮度的发光，调光调色驱动单元包括DC/DC自适应电源模块、掉电检测模块、无线通信模块、微处理控制单元、LED驱动模块、过载保护单元；电记忆体、电流检测单元、电流控制单元、用电量检测单元。本发明利用电记忆体，记忆用户对照明系统所设定的光照颜色或亮度的切换设定，重新开机不会丢失相关数据，可利用手机通过无线网络对灯具进行调光调色，与现有的机械式开关相比，更方便、更智能。

主权项

一种应用电子式变压器驱动高效能灯具的装置，其特征在于，所述应用电子式变压器驱动高效能灯具的装置包括：调光调色驱单元，用于控制LED光源不同颜色、亮度的发光；该调光调色驱动单元包括DC/DC自适应电源模块、掉电检测模块、无线通信模块、微处理控制单元、LED驱动模块、过载保护单元；所述自适应电源模块，用于将LED灯具的恒流恒压源输出的不同电压值转换为稳定的直流电，为掉电检测模块、无线通信模块、微处理控制单元以及LED驱动模块供电；该自适应电源模块包括EMI滤波单元、直流变换单元、开关转换单元、驱动开关电源单元、独立循环控制单元、模拟光电隔离单元、稳流电源输出单元、稳流控制单元、脉宽调制光调节单元；交流电经过EMI滤波单元和直流变换单元后输出到开关转换单元，模拟光电隔离单元将检测的输出电压通过模拟光电隔离输入到独立循环控制单元，驱动开关电源单元分别给独立循环控制单元、模拟光电隔离单元、稳流控制单元、脉宽调制光调节单元供电，独立循环控制单元控制开关转换单元输出期望电压，稳流控制单元控制稳流电源输出单元输出期望电流，脉宽调制光调节单元通过稳流控制单元对所述LED进行调光操作；所述EMI滤波单元采用卷积滤波，原理是y(n1,n2)＝∑∑x(m1,m2)h(n1‑m1,n2‑m2)，两个求和符号的范围分别是m1:0～N m2:0～N；其中x(m1,m2)为输入电流信号,h(n1‑m1,n2‑m2)为滤波单元对单位采样序列δ(n1,n2)的响应；电流中的不稳定频谱位于空间频率较高的区域，空间域低通滤波用于平滑不稳定频谱；低通滤波的h(n1,n2)的3*3阵列如下：h(n1,n2)=1/91/91/91/91/91/91/91/91/91/101/101/10]]>h(n1,n2)=1/102/101/10]]>1/101/101/101/161/81/16]]>h(n1,n2)=1/81/41/81/161/81/16]]>采用5*5阵列低通滤波h(n1,n2)如下：h(n1,n2)=1/351/351/351/351/351/352/352/352/351/351/352/352/352/351/351/352/352/352/351/351/351/351/351/351/35;]]>所述掉电检测模块，用于检测电源开关状态，该掉电检测模块包括网络设备检测单元、电压检测单元、第一比较器、第二比较器以及单片机；所述的网络设备检测单元，用于检测无线通信模块的数据传输是否正常；所述电压检测单元的输入端与电源相连；所述电压检测单元的输出端分别与所述第一比较器和第二比较器相连；所述第一比较器和第二比较器的输出端与所述单片机相连；所述无线通信模块通过设在微处理控制单元上的串口电连接至CPU，无线通信模块接收外部终端指令；该无线通信模块包括用于与微处理器控制单元相连、发送控制指令、接收反馈信号的Zigbee模块、手机蓝牙模块、Wifi模块；所述LED驱动模块，用于控制调光调色驱单元调节LED光源的亮度、色温以及色彩；该LED驱动模块为单路、两路或三路MOS管驱动电路，通过PWM波控制MOS管的连续通断进行控制，单路MOS管可以实现LED光源的亮度调节，两路MOS管可分别控制2组不同色温的LED光源的亮度，实现色温的调节，三路MOS管可分别控制3组不同颜色的LED光源的亮度，实现色彩的调节；所述微处理控制单元包括CPU及PWM模块，CPU与掉电检测模块及无线通信模块电连接，用于接收开关信号及根据信号对调光调色驱单元做出对应的控制指令，CPU判断掉电检测模块电压信号或接收无线通信模块信号并向PWM模块发送指令生成PWM波，用于控制LED驱动模块；所述CPU对获得的LED光源色彩图像按照颜色信息进行分割，得到多个目标区域块，具体操作如下：(1)从灰度拉伸后的色彩图像中随机选择一个像素，记为x，选取以该像素x为中心的一个窗口；(2)计算该像素x的均值漂移向量其中xi是以像素x为中心的窗口中的像素点，g(x)＝‑▽k(k)，k(x)为单位高斯核函数，▽表示求导，h是核函数k(x)的颜色带宽；n是以像素x为中心的窗口中的像素点的总数；(3)设定误差阈值ε＝0.1，判断|mh(x)‑x|＜ε是否成立，若成立，则x即为收敛点z，执行步骤(4)；否则，更新x＝mh(x)，返回步骤(2)重新迭代；(4)依次求出超分辨重建后的图像中的每个像素点的局部收敛点zi，i＝1,2,…,n；(5)将具有相同收敛点的像素点zi归为同一类，即划为一个分割区域，得到分割后的图像；实现色彩的调节；所述应用电子式变压器驱动高效能灯具的装置还包括照明设备数据采集单元及与该照明设备数据采集单元连接的控制器，所述的照明设备数据采集单元包括：电记忆体，用于存储及记忆信号代码和灯控信息；所述电记忆体包括左电极、主存储器、辅助存储器、右电极；所述的左电极设置在电记忆体的前侧，所述的主存储器连接在左电极和右电极之间，所述的辅助存储器设置在主存储器的上侧，所述的右电极设置在主存储器的后侧；电流检测单元，用于跟踪检测LED光源的电流信号；电流控制单元，用于根据电流检测单元反馈得到的电流信号控制反激式开关单元自动调整LED光源的工作电流；用电量检测单元，用于检测不同控制点的光源的耗电量；所述的控制器包括内容可寻址灯光控制开关装置,用于将无线通信模块上的控制指令,经数据转化后发送给调光调色驱动单元,调光调色驱动单元通过微处理控制单元以及LED驱动模块输出给LED光源；所述的控制器还包括照明智能控制开关、用于提供控制开关时间的时钟单元和用于为所述时钟单元供电的内置电源；所述时钟单元与所述控制器连接，所述内置电源与所述时钟单元连接，所述控制器还构造为当所述控制开关时间变为与所述记忆体中存储的用户设置的时间一致时产生所述控制信号；所述控制器色彩图像信息脉冲耦合神经网络模型为：Fij[n]＝Sij；Lij[n]=ΣabYab[n]/Nw;]]>Uij[n]＝Fij[n](1+βij[n]Lij[n])；Yij[n]=1,ifUij[n]>θij[n]0,otherwise;]]>θij[n]＝θ0e‑αθ(n‑1)；其中，βij[n]为自适应链接强度系数；βij[n]=Σa,b∈w1|Sij-Sab|+Δ/Nw;]]>Sij、Fij[n]、Lij[n]、Uij[n]、θij[n]分别为输入色彩图像信号、反馈输入、链接输入、内部活动项及动态阈值，Nw为所选待处理窗口W中的像素总数，Δ为调节系数，选取1～3。