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原创 7th原创赛

LED智能调光中的电力通讯技术

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梦殇
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LV6
高级工程师
  • 2017-8-30 16:05:52
    做了几年的LED普通驱动电源,现在又做了几年智能照明的LED驱动电源,我来说一说智能照明。LED智能照明的调光或者调色已经很普遍了。主要是分为可控硅调光、0-10V调光和PWM占空比调光。先简要说的是0-10V调光和PWM结合的一种调光调色方案。调光通过驱动电源的0-10V或者PWM接口来进行调光,这里主要是通过调整驱动电源输出的电流来调整LED的亮度,这种调光方法市面上已经有大量的成熟方案了,不多说了。调光解决了那么剩下的就是调色,调色市面上最开始做的是用两个调色的电源两路独立的不同灯珠,通过调整每一路的亮度来达到调整色温的目的。只是这样做有什么不好呢,这会导致单色全亮的时候是一组灯亮,但是中间色温全亮的时候问题就来了。如果两路同时最大亮度,那么功率就翻倍了。而且采用两个电源成本也高。所以后来使用PWM来进行色温切换,主要是用MOS管来开关LED灯串,将两路MOS管的开关用其他硬件电路来相互取反,这样就可以用一路PWM信号来控制灯光的颜色,主要是通过PWM占空比来调整。这样一个电源就能搞定,也不会存在功率翻倍的问题。
     
       智能电源端的控制解决了,那么智能照明电源端的输入信号呢,怎么来??这个也有很多方案,有蓝牙的,有射频的,也有WiFi的等等。大多都是无线的。当然也有总线控制的。相对稳定来说肯定是有线的比无线的稳定性好。但是总线就会涉及到灯具会额外的增加控制线。成本增加自然不说。但是增对已有的工程进行改造几乎不可能。那么用无线的么?只是现在灯具大多是金属的,更甚至是嵌入墙里面,而金属,墙体对无线信号影响非常大,而且将这些模块和驱动电源放一起,也会影响通讯距离,那么通讯距离就会大大减弱。那么有没有其他简单可靠的方案呢?既然灯具都需要市电的能量,那么为什么不能直接通过电力线来传送信号呢,而且灯具开关都会有墙壁开关控制,那么不是正好可以通过墙壁开关来发送信息给智能灯具么。如果灯具的火线零线都从开关经过,那么我们可以通过整流切换翻转开关到灯具的两条电力线的相位来进行信号的传送,这种传送方式通讯可靠而且不会影响灯具的供电,这种方式有点类似双绞线工作方式,但是市电的零线都是共用的,在水电安装时就不会考虑将零线回到开关,只有火线是从开关出去。也就是们如果用电力线来传送信息,那么只能通过电力火线来传送。能达到这个目的的目前常见的就是电力载波。只是电力载波的发送和接收成本都很高,而且接收模块体积也不小。还有其他方法来进行电力线传送信号的么?

     既然只能在火线上下手,而火线的状态也只有两种一种是开一种是关。那么我们可以用墙壁开关通过开关火线来将信息传送给智能电源么?答案显然是肯定的,前提是开关断开火线的时候电源能正常工作。正常情况下断开火线不就是关灯了么,电源不就没电了么,但是如果断开很短的时候就接通呢?显然这方法是可行的,只是要求开关速度相对来说要比较快的情况下才不会影响灯具的供电,这个完全可行。因为电源都会有输出维持时间而这个时间一般都是几百ms以上,只要在电源维持时间内重新接通就不会影响灯具的发光。智能墙壁开关通过快速断开和接通火线,来将信息指令发送给智能灯具的驱动电源,智能驱动电源通过简单的检测电路,检测电力火线上的信号,来识别智能开关发过来的调光调色的信息,进而控制灯具的亮度或者颜色。这种方法有明显的优势,发送和接收电路成本低。而且传送的信息非常可靠,不用担心传送的距离。当然该通讯方法不仅仅是应用与灯具,其他有需要的一样适用。

      随着该通讯方式研究的深入,也设计出一些适用的发送和接收的电路,具体电路这里留个悬念,后面再和大家探讨,这里也想征集一下大家的想法,看看大家是否有更好的思路或者方案。希望大家能多多发表一下意见







世纪电源网-九天
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超级版主
  • 2017-8-30 16:26:01
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欢迎分享交流~参与互动讨论有奖励哦~期待各位的精彩~~
gxg1122
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LV8
副总工程师
  • 2017-9-1 16:56:00
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原理上可行,但不同的调光是用不同的断开时间控制吗?
liguanghui2588
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版主
  • 2017-10-7 10:12:43
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用485通讯吗,还是modbus
weixiu123
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副总工程师
  • 2017-10-7 14:48:10
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多谢分享
liguanghui2588
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版主
  • 2017-10-7 21:58:46
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楼主能否分享一下您是怎么通讯的
我让我朋友
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高级工程师
最新回复
  • 2020-5-19 22:59:32
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晕,开了个头,又没下文
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