一种自适应集中供电照明系统

技术领域

本发明涉及集中照明技术领域，特别涉及一种自适应集中供电照明系统。

背景技术

ledled电路具有节能、长寿等特点，符合国家鼓励发展绿色照明、低碳社会的要求，其产品有很好的市场前景。然而由于led器件的工作特性，对其供电的微小变化将引起很大的电流变化，因此led器件对供电电压波动非常敏感，必须在一个合适的电环境下工作，以保证led器件的工作寿命。一直以来，如何保持ledled电路的led工作电流恒定是一个制约它发展的关键技术。使led的工作电流保持恒定。目前通用的解决方案有三种，串联电阻恒流；线性恒流源电路恒流；PWM开关电源恒流。串联电阻的恒流特性不理想，基本上只能用在一些要求不高的场合，不能真正成为照明led电路1的恒流措施。PWM开关电源方案恒流准确，补偿电压范围宽，能够很好的解决电网电压不稳给led驱动带来的问题，是目前led灯驱动的主流方案。国内外有许多专门作为led驱动电源的PWM控制芯片。但这种方案价格相对较高，同时还有两个不足：一是PWM电源本身是消耗电功率的，目前PWM电源平均电效率为80％。此外是电磁干扰问题，PWM电源工作的基本原理就是斩波，即高速开关将直流电压切成宽度可改变的脉动直流，高频高速脉动必然带来很大的电磁干扰。线性恒流源电路也有较好的驱动电流精度，它只要用几个晶体管和电阻就可以构成一个工作稳定的恒流源，价格相对于PWM开关电源低很多。线性恒流源电路属于线性电源，工作中没有高速开关产生的脉动，所以基本不存在电磁干扰现象。专利申请号为02107078.4、02815923.3的两个发明专利中基本电路就是线性恒流源电路驱动led的典型方案。然而当供电电压有较大幅度变化时，变化的电压增量都要由线性恒流源电路承当，增加了恒流管被击穿的危险性，同时也增加消耗功率。因此这种线性恒流源电路只能工作在供电电压变化不大的环境下。传统集中供电系统，为实现冗余设计，整流器实际带载低，或者处于等待工作状态，电源利用率低。系统中如果有调光功能，需要安装调光线或者无线接收发射模块。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应集中供电照明系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自适应集中供电照明系统，包括供电模块，供电模块由不小于一组的整流器和控制开关组成，整流器的L端分别串联对应的控制开关并接在三相线L上，整流器的N端并联接在三相线N上，整流器的V+端并联接在DC-DC模块的端角1上，整流器的V-端并联接在DC-DC模块的端角2上。

进一步地，DC-DC模块4与led电路1相接构成回路，led电路1中设有发光二极管ledN-1、发光二极管ledN-2、发光二极管ledN-3和电阻RN，发光二极管ledN-1、发光二极管ledN-2、发光二极管ledN-3和电阻RN依次串联接回DC-DC模块。

进一步地，整流器和控制开关的数量一一对应，并且控制开关的不同开启状态用于控制输出的电流。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出的一种自适应集中供电照明系统，供电模块由个以上整流器组成，交流输入采用单独过流控制开关控制，防止其中一个整流器损坏将整个系统断电，同时也可以实现单独控制整流器开启/关闭，可实现输出分段调光，并且设置的多组整流器的输出处于并联状态，自动均流，其中控制开关的均处于闭合状态，模拟整流器正常，led电路亮度处于最高的状态。

2、本发明提出的一种自适应集中供电照明系统，DC-DC模块输入并并联连接到供电模块输出端，输出供给对应的led电路，当供电模块正常工作时，DC-DC模块输出设定的最大电流，当整流器关闭或损坏时输出电压降低，DC-DC模块检测到输出电压变化，根据输入电压降低led电路平均电流。

3、本发明提出的一种自适应集中供电照明系统，处理电路可以直接对输入的电压、电流和数据值进行判断，判断采样的电压是否处于正常工作范围，判断输出电压是否达到输出电压额定值，判断实时值信号并判断输出电流实时值是否达到实时限流阈值，处理电路接收电流采集电路和电压采集电路的电压和电流值并与自身设置的数值进行比较。

4、本发明提出的一种自适应集中供电照明系统，每个整流器都满载输出，当部分整流器损坏时，DC-DC模块自动降低输出功率，使整个照明系统维持照明，实现自适应冗余设，在控制DC-DC模块的输入开关时，可模拟DC-DC模块损坏，降低led电路亮度，实现调光功能。

附图说明

图1为本发明的模块连接图。

图中：1、led电路；3、供电模块；31、整流器；4、DC-DC模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种自适应集中供电照明系统，包括供电模块3，供电模块3由不小于一组的整流器31和控制开关组成，整流器31的L端分别串联对应的控制开关并接在三相线L上，整流器31和控制开关的数量一一对应，并且控制开关的不同开启状态用于控制输出的电流，整流器31的N端并联接在三相线N上，整流器31的V+端并联接在DC-DC模块4的端角1上，整流器31的V-端并联接在DC-DC模块4的端角2上。

供电模块3由2个以上整流器31组成，交流输入采用单独过流控制开关控制，防止其中一个整流器31损坏将整个系统断电，同时也可以实现单独控制整流器31开启/关闭，可实现输出分段调光，并且设置的多组整流器31的输出处于并联状态，自动均流，其中控制开关的均处于闭合状态，模拟整流器1正常，led电路1亮度处于最高的状态。

自适应冗余设计：

整流器31为3000W的48V输出电源，集中供电系统总输出能力9000W，设计多组DC-DC模块4总输入功率达到或接近9000W，使整个系统使用率、效率达到最高DC-DC模块4设计当输入电压36V-46V时，对应输出平均电流是10％-100％，当没有整流器31损坏时，整流器31输出电流升高达到恒流点，其输出的平均电流为100％，输入电压与输出电流达到平衡点后停止降低。

实施例一：

一种自适应集中供电照明系统，供电模块3由三个整流器31组成，交流输入采用单独过流控制开关控制，防止其中一个整流器31损坏将整个系统断电，同时也可以实现单独控制整流器31开启/关闭，可实现输出分段调光，并且设置的多组整流器31的输出处于并联状态，自动均流，其中一个控制开关处于断开，模拟一个整流器1损坏。

当其中一个整流器31损坏时，剩余的整流器31输出电流升高达到恒流点，输出电压开始降低，电压低于46V后DC-DC模块4开始降低输出平均电流，其输出的平均电流为51.05％，输入电压与输出电流达到平衡点后停止降低，整流器31损坏，led电路通过自动降低输出亮度实现持续照明。

实施例二：

一种自适应集中供电照明系统，供电模块3由三个整流器31组成，交流输入采用单独过流控制开关控制，防止其中一个整流器31损坏将整个系统断电，同时也可以实现单独控制整流器31开启/关闭，可实现输出分段调光，并且设置的多组整流器31的输出处于并联状态，自动均流，其中；两个控制开关处于断开，模拟两个整流器31损坏。

当其中两个整流器31损坏时，剩余的整流器31输出电流升高达到恒流点，输出电压开始降低，电压低于46V后DC-DC模块4开始降低输出平均电流，其输出的平均电流为23.09％，输入电压与输出电流达到平衡点后停止降低，两组整流器31损坏，led电路1通过继续自动降低输出亮度实现持续照明。

实施例三：

一种自适应集中供电照明系统，供电模块3由三个整流器31组成，交流输入采用单独过流控制开关控制，防止多组整流器31损坏将整个系统断电，同时也可以实现单独控制整流器31开启/关闭，可实现输出分段调光，并且设置的多组整流器31的输出处于并联状态，自动均流，其中三个控制开关处于断开，模拟三个整流器1损坏。

当其中三个整流器31损坏时，其输出的平均电流为0％，处于短路状态，无法照明。

结合实施例一、实施例二以及实施例三，分别在集中供电系统中总数为三个整流器31下，其输出的平均电流表格为表1：

表1为输出的平均电流

每个整流器31都满载输出，当部分整流器31损坏时，DC-DC模块4自动降低输出功率，使整个照明系统维持照明，实现自适应冗余设计。

在控制DC-DC模块4的输入开关时，可模拟DC-DC模块4损坏，降低led电路1亮度，实现调光功能。

整流器31具有恒压恒流功能，输出电流超过设定电流后进入恒流模式，输出电流不变，输出电压降低，DC-DC模块4将整流器31输出电压转换为led电路1需求电压，同时电压采集电路和电流采集电路检测供电模块3输出电压，当有整流器31损坏或关闭时，供电模块3输出电压降低，DC-DC模块4同步降低led电路1平均电流，使正常工作整流器31输出功率与led电路1总功率达到平衡，实现自动冗余设计，输入开关调光设计。

综上所述；本发明的自适应集中供电照明系统，整流器31为3000W的48V输出电源，集中供电系统总输出能力9000W，设计多组DC-DC模块4总输入功率达到或接近9000W，使整个系统使用率、效率达到最高DC-DC模块4设计当输入电压36V-46V时，对应输出平均电流是10％-100％，当没有整流器31损坏时，整流器31输出电流升高达到恒流点，其输出的平均电流为100％，输入电压与输出电流达到平衡点后停止降低。

整流器31具有恒压恒流功能，输出电流超过设定电流后进入恒流模式，输出电流不变，输出电压降低，DC-DC模块4将整流器31输出电压转换为led电路1需求电压，同时电压采集电路和电流采集电路检测供电模块3输出电压，当有整流器31损坏或关闭时，供电模块3输出电压降低，DC-DC模块4同步降低led电路1平均电流，使正常工作整流器31输出功率与led电路1总功率达到平衡，实现自动冗余设计，输入开关调光设计。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。