CN105813258B - 一种led电源用单根导线同步的同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口之间采用单根导线进行同步通信,同步信号的参考电平为桥式整流的输出负端，同步信号的信号端为交流相线或者桥式整流的输出正端；主控LED电源将待同步的数据与同步信号的信号端信号基于本身同步信号的参考电平进行信号调制，作为同步信号并通过同步通信端口输出，待同步LED电源通过分析同步信号端口的同步信号与本身的参考电平解调出同步的信号。采用单根导线传输调光亮度和开关信号，传输与电源线相同的高压信号，不需要隔离，对传输信号用的电源线没有相位限制，可用三相电源中任一相线传输信号，不限距离和电源个数。
Description
技术领域
本发明涉及Led照明领域，特别涉及一种LED电源用单根导线同步的同步方法。
背景技术
目前LED调光产品应用越来越广，同一个区域由于照明的需要，会安装多盏同一类型的灯具，有些应用场所会要求调光与开关时，同一调光开关控制的所有的灯具都要处于同一种状态。现有的电源可以在小范围内实现这个功能，但是经常会出现不同步现象，即：同一区域内有的亮，有的暗，客户不能接受。
现有的电源针对于这种问题，基本上都用通过低压直流信号进行通信去解决这个问题，也有用PWM信号的方式连接去解决这个问题，这些方案的共同点都是在次级，需要隔离传输，且一般都需要2根导线，连接产品的数量有限制，线长也有限制，不好布线的缺陷。
发明内容
针对以上缺陷，本发明目的在于如何减少同步线的数量，且保证其同步距离和准确通讯问题。
为了解决以上问题，本发明提出了一种LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口之间采用单根导线进行同步通信,同步信号的参考电平为桥式整流的输出负端的电平，同步信号的同步通信端口为交流相线或者桥式整流的输出正端；主控LED电源将待同步的数据与同步信号的同步通信端口的信号基于本身同步信号的参考电平进行信号调制，作为同步信号并通过同步通信端口输出，待同步LED电源通过分析同步信号端口的同步信号与本身的参考电平解调出同步的信号；LED电源同步通信端口同时具有同步信号输出端和同步信号输入端的功能，同步信号输出端和同步信号输入端共用同一个同步通信端口，当其中一个LED电源配置为主控LED电源时，此LED电源同步通信端口配置为同步信号输出端；当配置为待同步LED电源时，LED电源同步通信端口配置为同步信号输入端；所述主控LED电源上还设有产生同步信号的调光处理电路。
所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口通讯在同一群组段内单个电源工作模式为单工或半双工模式。
所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口通讯传输信号为电源开关信号、PWM调光信号或二进制数字信号。
所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于所述主控LED电源上还设有过零检测模块，过零检测模块用于实现检测电源电压是否过零，将检测结果输入到主控LED电源的主控制器。
所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于所述的信号调制通过待同步的数据控制可控硅、三极管、继电器或者MOSFET的控制端的方式与交流相线或者桥式整流的输出正端实现调制，主控制器检测到过零检测模块输入当前电源电压过零信号时输出待同步的数据。
本发明通过采用单根导线传输调光亮度信号及电源开关信号，不需要隔离，采用与电源线相同的高压信号，对传输信号用的电源线没有相位限制，可以使用三相电源中任一相线传输信号，不限距离，原则上对连接的电源个数不限；只需要单根电源线，可以同时传输脉宽信号和开关信号或者二进制数字信号，非常方便的实现电源与电源之间的同步开关与调光控制。
附图说明
图1为三相四线制各线之间的电位差关系图；
图2为实现LED电源用单根导线同步的同步方法的电源系统方框图；
图3为同步端输出的开关波形图示意图；
图4为采用可控硅元件实现本方案的原理图；
图5为采用三极管元件实现本方案的原理图。
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作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。
图1为三相四线制各线之间的电位差关系图，在三相四线制供电系统中，相线A、B、C与中性线N之间存在一固定电位差，正常我们所用的照明电路中仅仅连接A、B、C三相中的其中一相与中性线N构成一个供电回路，经过全桥整流后提供给后级电路使用，全桥由4个二极管组成，在电源电流流过全桥时，在电流流过的正半周与负半周，总有2个二极管与连接的相线、N构成回路，给后级回路提供所需电源。全桥整流桥堆引出的四个引脚，两只二极管负极的连接点是全桥直流输出端的“正极”，两只二极管正极的连接点是全桥直流输出端的“负极”，在电源电流流过的正半周与负半周，任意一相线通过二极管与全桥输出的“负极”构成回路，全桥输出的“负极”与任何一相线之间都存在固定电位差，每个电源的前级整流电路完全相同，所以每个电源中的全桥输出的“负极”都能与任一相线之间存在固定电位差，只要我们能够传输A、B、C三相中的任意一相线的电压，在电源上就能检测到有无传输电压信号。本发明就利用此电位差来传输调光电源的脉宽信号和开关信号。
图2为为实现LED电源用单根导线同步的同步方法的电源系统方框图；系统包括整流滤波电路1、DC-DC变换电路2、输出整流滤波3、同步输入电路5、同步输出电路6、中央处理电路4、调光处理电路7组成。其中DC-DC变换电路2提供同步输入电路5、同步输出电路6、中央处理电路4、调光处理电路7所需电源，并将整流滤波电路1输出的高压转换成高频低压，通过输出整流滤波3整流滤波变成直流给LED供电。同步电路包括同步输入电路5、同步输出电路6和中央处理电路4。该系统的电源可根据需要配置为主控调光电源或待同步调光电源，一个照明系统设置一个主控调光电源和多个待同步调光电源，同步线与主控调光电源的同步输出电路6的同步信号输出端相连接，待同步调光电源的同步输入电路5的与同步信号输入端相连接；当本电源接受到外部调光端口的调光信号或开关信号时，首先通过中央处理电路4把电源本身输出调整到调光信号的亮度值，同时中央处理电路4开启同步输出电路6，将电源本身调光信号的亮度值通过中央处理电路4的内部程序处理，输出给同步信号输出端；待同步调光电源检测到同步信号输入端有同步信号输入，通过同步输入电路5进行数据还原处理，转换为中央处理电路4识别的信号，中央处理电路4根据接收到的信号控制本待同步调光电源进行调光或开关控制操作，实现与主控调光电源同步控制。
图3为同步端输出的开关波形图示意图；波形W1为调光占空比为最大时同步端的波形；波形W2为调光占空比变化后的同步端的波形；波形W3为调光关断后的同步端的波形。
图4为采用可控硅元件实现本方案的原理图；当中央处理器4需要外发同步信号时，首先检测SYNC脚是否过零，保证同步信号与电源电压的同步，如果已经过零，中央处理器4根据本身电源的不同亮度计算出不同的脉宽，通过在不同的相位角触发可控硅导通，传输PWM脉宽信号到同步端。当同步输入电路5检测到有外部同步信号输入时，将外部的同步信号经过整形送入中央处理器4处理，如果是有效的同步信号，则中央处理器4控制DC-DC变换电路2响应动作。
图5中把可控硅更换成三极管或者MOSFET，当中央处理器4需要外发同步信号时，中央处理器4根据本身电源的不同亮度计算出不同的脉宽，通过输出不同的PWM宽度控制Q1导通，传输PWM脉宽信号到同步端。当同步输入电路5检测到有外部同步信号输入时，将外部的同步信号经过整形送入中央处理器4处理，如果是有效的同步信号，则中央处理器4控制DC-DC变换电路2响应动作。
以上所揭露的仅为本发明一种实施例而已，当然不能以此来限定本权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口之间采用单根导线进行同步通信,同步信号的参考电平为桥式整流的输出负端的电平，同步信号的同步通信端口为交流相线或者桥式整流的输出正端；主控LED电源将待同步的数据与同步信号的同步通信端口的信号基于本身同步信号的参考电平进行信号调制，作为同步信号并通过同步通信端口输出，待同步LED电源通过分析同步信号端口的同步信号与本身的参考电平解调出同步的信号；LED电源同步通信端口同时具有同步信号输出端和同步信号输入端的功能，同步信号输出端和同步信号输入端共用同一个同步通信端口，当其中一个LED电源配置为主控LED电源时，此LED电源同步通信端口配置为同步信号输出端；当配置为待同步LED电源时，LED电源同步通信端口配置为同步信号输入端；所述主控LED电源上还设有产生同步信号的调光处理电路。
2.根据权利要求1所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口通讯在同一群组段内单个电源工作模式为单工或半双工模式。
3.根据权利要求2所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于LED电源同步通信端口通讯传输信号为电源开关信号、PWM调光信号或二进制数字信号。
4.根据权利要求3所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于所述主控LED电源上还设有过零检测模块，过零检测模块用于实现检测电源电压是否过零，将检测结果输入到主控LED电源的主控制器。
5.根据权利要求4所述的LED电源用单根导线同步的同步方法，其特征在于所述的信号调制通过待同步的数据控制可控硅、三极管、继电器或者MOSFET的控制端的方式与交流相线或者桥式整流的输出正端实现调制，主控制器检测到过零检测模块输入当前电源电压过零信号时输出待同步的数据。
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