一种基于物联网技术的LED驱动器论文和设计-翁步升

全文摘要

本实用新型公开了一种基于物联网技术的LED驱动器，包括AC\/DC电源、DC\/DC隔离电源、第一线性稳压电源、第二线性稳压电源连接、调光驱动电路、蓝牙模块、射频阻抗匹配网络，蓝牙模块与数字通信隔离电路一端连接，数字通信隔离电路另一端与调光驱动电路连接，蓝牙模块与数字通信隔离电路之间连接点连接环境光传感器，过零隔离检测电路一端连接火线和零线，过零隔离检测电路另一端连接蓝牙模块，蓝牙模块与继电器控制电路连接。本实用新型具有结构简单、造价便宜、调光性能好、安全性高及使用效果好等特点。

主设计要求

1.一种基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：包括AC\/DC电源，AC\/DC电源分别连接DC\/DC隔离电源和第一线性稳压电源，DC\/DC隔离电源与第二线性稳压电源连接，第二线性稳压电源与调光驱动电路连接，DC\/DC隔离电源与第二线性稳压电源之间连接点与调光驱动电路连接，第一线性稳压电源与蓝牙模块连接，蓝牙模块与射频阻抗匹配网络连接，蓝牙模块与数字通信隔离电路一端连接，数字通信隔离电路另一端与调光驱动电路连接，蓝牙模块与数字通信隔离电路之间连接点连接环境光传感器，过零隔离检测电路一端连接火线和零线，过零隔离检测电路另一端连接蓝牙模块，蓝牙模块与继电器控制电路连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述数字通信隔离电路为数字隔离芯片；蓝牙模块的VCC端与数字隔离芯片VCC1连接，蓝牙模块的VCC端与数字隔离芯片VCC1连接点处与第一线性稳压电源连接；蓝牙模块的SDA端与数字隔离芯片SDA1连接，蓝牙模块的SCL端与数字隔离芯片SCL1连接，蓝牙模块的GND端与数字隔离芯片GND1连接；数字隔离芯片SDA2与调光驱动电路连接；数字隔离芯片SCL2与调光驱动电路连接；数字隔离芯片VCC2与第二线性稳压电源连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述调光驱动电路包括数字电位器；数字隔离芯片SDA与数字电位器SDA连接；数字隔离芯片SDA与数字电位器SCL连接；数字隔离芯片GND2与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器地址线1脚与电阻R1的第一引脚连接，电阻R1第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器地址线13脚与电阻R3的第一引脚连接，电阻R3第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器地址线12脚与电阻R4的第一引脚连接，电阻R4第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器第11引脚与电阻R5第一引脚连接；电阻R5第二引脚与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器第7引脚与电阻R11的第一引脚连接，电阻R11第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器第8引脚与电阻R12的第一引脚连接，电阻R12第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器的第4脚、5脚、10脚与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器第6脚与二极管U3C运放的正向输入端连接；数字电位器第9脚与二极管U3A运放的正向输入端13脚连接；二极管U3C运放的反向输入端9脚分别与电阻R9、电阻R10第一引脚连接；电阻R9第二引脚与二极管U3C运放的输出端8脚连接；电阻R10第二引脚与GND2连接；电阻R9第二引脚分别与二极管U3C运放输出端、二极管U3D运放的正向输入端12脚连接；二极管U3D运放的反向输入端13脚与输出14脚连接，组成跟随器；二极管U3A运放的反向输入端2脚分别与电阻R7、电阻R8第一引脚连接；电阻7第二引脚与GND2连接；电阻R8第二引脚分别与二极管U3A运放输出端1脚、二极管U3B运放的正向输入端6脚连接；二极管U3B运放的反向输入端5脚与输出7脚连接，组成跟随器。

4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述过零隔离检测电路包括二极管D2，火线与二极管D2的P极连接，二极管D2的N极与电阻R20的第一引脚连接，电阻R20第二引脚与电阻R21第一引脚连接；电阻R21第二引脚接到光电耦合器U5第一引脚；光电耦合器U5的光电输入第二引脚与零线连接；光电耦合器U5第三引脚分别与电阻R23的第一引脚、电阻R24的第一引脚、电容C5第一引脚以及蓝牙模块的PIO1引脚连接；电阻R23第二引脚与第一稳压电源输出的V1_3.3V连接；电阻R24第二引脚与GND1连接；电容C5与GND1连接；光电耦合器U5第四引脚与GND1连接。

5.根据权利要求2所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述继电器控制电路包括电阻R1；蓝牙模块的PIO2与电阻R1第一引脚连接，电阻R1第二引脚与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的与继电器线圈J1的第一引脚连接；继电器线圈J1第二引脚与AC\/DC电源输出的DC_12V连接；三极管Q1的发射器与GND1连接；继电器线圈J1的常开触点控制LED灯的电源开关。

6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述射频阻抗匹配网络包括电容C2，蓝牙模块的RF端分别与电容C2第一引脚、电感L1第一引脚连接；电容C2第二引脚与GND1连接；电感L1第二引脚分别与电容C3第一引脚、电感L3第一引脚、电线馈线连接；电容C3第二引脚与GND1连接；电感L3第二引脚与GND1连接。

7.根据权利要求6所述的基于物联网技术的LED驱动器，其特征在于：所述电容C3和电感L3共同端与天线连接，天线棒形设计，底部为双U形结构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及LED驱动器技术，具体来说是一种基于物联网技术的LED驱动器。

背景技术

LED因具有出色的调光性能，加上物联网技术的发展。智能LED驱动的需求不断增长。但在实际应用中，其调光性能、安全性、稳定性、人性化控制等方面仍然面临诸多问题。通过对现有智能LED驱动器的应用分析，存在以下问题：

1、市面上的调光驱动器主要以PWM(脉宽调制)输出为主，受驱动电路的影响存在频闪、调光分辨率及调光线性不好等；

2、智能LED驱动器电路包含供电电源、无线模块、传感器、调光驱动等电路，各模块电路之间缺少有效隔离，容易导致强弱电相互干扰、高压串入甚至造成用电事故；

3、现有的控制方式仍然过多借助于人工干预，相比传统的控制方式只是加入了智能手机的APP接入控制。控制的发起端仍然依靠人工参与，控制的时效性及智能化水平仍不够。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、调光性能好、安全性高及使用效果好的基于物联网技术的LED驱动器。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种基于物联网技术的LED驱动器，包括AC\/DC电源，AC\/DC电源分别连接DC\/DC隔离电源和第一线性稳压电源，DC\/DC隔离电源与第二线性稳压电源连接，第二线性稳压电源与调光驱动电路连接，DC\/DC隔离电源与第二线性稳压电源之间连接点与调光驱动电路连接，第一线性稳压电源与蓝牙模块连接，蓝牙模块与射频阻抗匹配网络连接，蓝牙模块与数字通信隔离电路一端连接，数字通信隔离电路另一端与调光驱动电路连接，蓝牙模块与数字通信隔离电路之间连接点连接环境光传感器，过零隔离检测电路一端连接火线和零线，过零隔离检测电路另一端连接蓝牙模块，蓝牙模块与继电器控制电路连接。

所述数字通信隔离电路为数字隔离芯片；蓝牙模块的VCC端与数字隔离芯片VCC1连接，蓝牙模块的VCC端与数字隔离芯片VCC1连接点处与第一线性稳压电源连接；蓝牙模块的SDA端与数字隔离芯片SDA1连接，蓝牙模块的SCL端与数字隔离芯片SCL1连接，蓝牙模块的GND端与数字隔离芯片GND1连接；数字隔离芯片SDA2与调光驱动电路连接；数字隔离芯片SCL2与调光驱动电路连接；数字隔离芯片VCC2与第二线性稳压电源连接。

所述调光驱动电路包括数字电位器；数字隔离芯片SDA与数字电位器SDA连接；数字隔离芯片SDA与数字电位器SCL连接；数字隔离芯片GND2与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器地址线1脚与电阻R1的第一引脚连接，电阻R1第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器地址线13脚与电阻R3的第一引脚连接，电阻R3第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器地址线12脚与电阻R4的第一引脚连接，电阻R4第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器第11引脚与电阻R5第一引脚连接；电阻R5第二引脚与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器第7引脚与电阻R11的第一引脚连接，电阻R11第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器第8引脚与电阻R12的第一引脚连接，电阻R12第二引脚与第二稳压电源输出端连接；数字电位器的第4脚、5脚、10脚与第二稳压电源地GND2连接；数字电位器第6脚与二极管U3C运放的正向输入端连接；数字电位器第9脚与二极管U3A运放的正向输入端13脚连接；二极管U3C运放的反向输入端9脚分别与电阻R9、电阻R10第一引脚连接；电阻R9第二引脚与二极管U3C运放的输出端8脚连接；电阻R10第二引脚与GND2连接；电阻R9第二引脚分别与二极管U3C运放输出端、二极管U3D运放的正向输入端12脚连接；二极管U3D运放的反向输入端13脚与输出14脚连接，组成跟随器；二极管U3A运放的反向输入端2脚分别与电阻R7、电阻R8第一引脚连接；电阻7第二引脚与GND2连接；电阻R8第二引脚分别与二极管U3A运放输出端1脚、二极管U3B运放的正向输入端6脚连接；二极管U3B运放的反向输入端5脚与输出7脚连接，组成跟随器；二极管U3C运放的反向输入端9脚分别与电阻R9、电阻R10第一引脚连接；电阻R10第二引脚与GND2连接；电阻R9第二引脚分别与二极管U3C运放输出端、二极管U3D运放的正向输入端12脚连接；二极管U3D运放的反向输入端13脚与输出14脚连接，组成跟随器。

所述过零隔离检测电路包括二极管D2，火线与二极管D2的P极连接，二极管D2的N极与电阻R20的第一引脚连接，电阻R20第二引脚与电阻R21第一引脚连接；电阻R21第二引脚接到光电耦合器U5第一引脚；光电耦合器U5的光电输入第二引脚与零线连接；光电耦合器U5第三引脚分别与电阻R23的第一引脚、电阻R24的第一引脚、电容C5第一引脚以及蓝牙模块的PIO1引脚连接；电阻R23第二引脚与第一稳压电源输出的V1_3.3V连接；电阻R24第二引脚与GND1连接；电容C5与GND1连接；光电耦合器U5第四引脚与GND1连接。

所述继电器控制电路包括电阻R1；蓝牙模块的PIO2与电阻R1第一引脚连接，电阻R1第二引脚与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的与继电器线圈J1的第一引脚连接；继电器线圈J1第二引脚与AC\/DC电源输出的DC_12V连接；三极管Q1的发射器与GND1连接；继电器线圈J1的常开触点控制LED灯的电源开关。

所述射频阻抗匹配网络包括电容C2，蓝牙模块的RF端分别与电容C2第一引脚、电感L1第一引脚连接；电容C2第二引脚与GND1连接；电感L1第二引脚分别与电容C3第一引脚、电感L3第一引脚、电线馈线连接；电容C3第二引脚与GND1连接；电感L3第二引脚与GND1连接；其中，电容C2、电感L1、电容C3组成设计图

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