远程分段定时调光电源的制作方法

1.本实用新型涉及照明电源技术领域，具体涉及一种远程分段定时调光电源。


背景技术：

2.随着人们节能环保意识的逐渐增强，广告招牌照明及led灯亮化等领域，也逐渐要求在特定时段实现不同的调光亮度，以及实现在不同时间或时段开启和关闭电源的控制，以达到节能降耗、降低光污染的目标。
3.现有的招牌照明及led亮化工程需要带定时及调光和开关时，通常要连接定时开关、开关电源、调光器，蓝牙几种设备才能实现，因为几种部件都是独立的需要电线连接，接线施工复杂，操作设置也复杂，材料和人工成本都比较高，整体电能利用效率偏低，有独立定时开关和调光功能的但不能分段定时自动调光，也无法远程控制，特别是多台设备情况下操作更加繁琐。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种远程分段定时调光电源，以解决现有的调光电源无法实现远程分段定时调光的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.设计一种远程分段定时调光电源，包括开关电源供电单元、定时单元、电子调压单元、蓝牙模组单元、远程4g通讯模组；所述开关电源供电单元输出端用于电连接对应的用户负载，所述蓝牙模组单元包括pwm输出模块和蓝牙模块；所述定时单元和所述蓝牙模组单元对应电连接；所述电子调压单元的输入端和所述蓝牙模组单元对应电连接，所述电子调压单元的输出端和所述开关电源供电单元的稳压反馈端对应电连接，所述蓝牙模组单元和所述远程通讯单元4g通讯模组对应电连接。
7.进一步的，所述蓝牙模组单元为ac6369f；所述远程通讯单元4g通讯模组为air724。
8.进一步的，所述定时单元包括rtc实时时钟电路。
9.进一步的，所述实时时钟电路包括pcf8563时钟芯片和后备电池，其输出端和所述蓝牙模组单元对应电连接。
10.进一步的，所述定时单元、蓝牙模组单元、远程4g通讯单元的供电端通过稳压芯片和所述开关电源单元的输出端电性连接。
11.进一步的，所述开关电源供电单元包括交流电输入接口、整流桥、滤波器、变压器、电源管理芯片，运行时电流依次通过所述交流电输入接口、整流桥、滤波器、变压器后由所述变压器的输出端流入对应的用电负载。
12.进一步的，所述变压器电性连接有电源管理芯片，所述电源管理芯片包括输出端和供电端，所述电源管理芯片的输出端通过开关管和所述变压器对应电性连接。
13.进一步的，所述变压器包括第一输入线圈、第二输入线圈和输出线圈，所述第一输
入线圈通过所述开关管和所述电源管理芯片对应电连接，所述第二输入线圈通过二极管和所述电源管理芯片的供电端对应电连接, 输出线圈经过整流滤波与用户负载对应电性连接。
14.进一步的，所述电源管理芯片包括稳压反馈端，用于控制所述电源管理芯片的输出端的输出信号，所述稳压反馈端通过电子调压mos管和所述蓝牙模组单元的pwm输出模块对应电连接。
15.进一步的，所述电源管理芯片通过光电耦合器与稳压反馈端电性连接，所述光电耦合器的输入端通过稳压组件和所述电子调压mos管的漏极电性连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的主要有益技术效果在于：
17.1.本实用新型将远程通讯单元4g模组或者5g模组与定时调光集成为一体，可以完成定时开关、开关电源、调光器多种设备组合才能实现的工作，降低了整体成体；直接调整电源的输出电压来调光，不经过调光器降低了损耗，直接调整电源输出控制负载灯的亮灭开关，通过无线互联网超远程传输控制调整电源的电压来调光，远程控制用于高空高楼等不方便现场操作时的应用场景，坐在办公室即可超远程控制，节省了人工提高了整体电能利用效率；简化了接线施工简单；易操作易使用；分时间段调光利于减少光污染及绿色节能。
18.2. 本实用新型通过移动终端设备与远程4g或者5g通讯，分段定时调光电源无线互联网连接，对灯光进行分时间段定时开关设置并记忆于蓝牙通讯芯片内；对灯光进行分时间段定时设置亮度并记忆于蓝牙通讯芯片内；把蓝牙通讯模块，远程通讯单元4g通讯模块ic和rtc实时时钟组合到开关电源的方式，通过直接调整电源电压的方式省去了电源后接调光器增加的损耗，从而提高了效率，降低了整体成本并简化了应用的复杂度；使用电压采样比例调整电路将pwm数字信号转换为可调整开关电源输出电压的分压采样比例信号，实现了数字信号到指定电压的信号转换；可通过远程通讯单元4g通讯组网方式将分段定时调光设置和分段定时开关设置及亮度的调光设置更新到这个远程通讯单元4g通讯组的本实用新型分段定时开关与调光电源。
附图说明
19.图1为本实用新型远程分段定时调光电源的示意图。
20.图2为本实用新型远程分段定时调光电源的整机电路图。
21.图3为本实用新型远程分段定时调光电源的开关电源电路图。
22.图4为本实用新型远程分段定时调光电源的dc-dc稳压供电电路图。
23.图5为本实用新型远程分段定时调光电源的蓝牙模组单元电路图。
24.图6为本实用新型远程分段定时调光电源的rtc实时时钟电路图。
25.图7为本实用新型分段定时调光电源的电压调整电路图。
26.图8本实用新型远程分段定时调光电源的稳压反馈与电压调整电路图。
27.图9本实用新型远程分段定时调光电源的4g通讯模块电路图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用
来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
29.以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。
30.实施例1：一种远程分段定时调光电源，参见图1至图9，由开关电源电路、dc-dc降压稳压、蓝牙模块、远程通讯单元4g通讯模组、电子调压单元、实时时钟几大主要部分组成，开关电源部分由开关电源主控及功率输出、光耦隔离电压采样反馈两个小单元组成，功能控制由远程通讯单元4g通讯模组、蓝牙模块、rtc实时时钟、电压采样比例调整这四个小单元组成，利用远程通讯单元通讯协议，能够与手机等移动终端设备进行通信。
31.（1）开关电源主控及功率输出
32.开关电源主控及功率输出部分包括顺次连接的全桥整流单元、滤波单元、反激电源控制芯片、变压器辅助绕组供电、开关管开关激励、初级峰值电流检测、次级功率输出单元。
33.从端子输入220v交流电，经二极管d101、d102、d103、d104组成的全桥整流电路整流为直流后，再经电容c101滤波为约310v的直流电压，上电瞬间启动电阻r103给主控芯片供电脚的滤波电容c103充电，当电压达到ob2263启动电压后开始启动pwm电路工作，第6脚开始输出高电平脉冲，mos管q101导通n3绕组电流升高，变压器储能增加，当6脚低电平时q101关断，此时变压器的储能一部分经n2辅助绕组和d106单向整流到c103从而对ob2263持续供电，一部分经n1主输出绕组和大电流二极管mbr10100整流直流电压做功率输出(输出给外接的led灯光设备)。在输出电压未达到设定值之前ob2263输出的pwm占空比逐渐增加，输出电压逐渐升高，当u102的tl431的3脚采样电压高于2.5v时，tl431电流增大使光耦u103内部的发光二极管电流增大，光耦的输出脚电流也增大使ob2263的fb脚电压变低，则ob2263输出65khz频率的pwm信号占空比开始变小，最终使电压下降完成指定电压的稳压输出。当远程通讯单元4g通讯芯片内的mcu主控根据设定的时间节点对应的亮度值，通过电压采样比例调整单元调整电压采样的比例改变了开关电源单元稳压反馈的采样值，从而改变开关电源的输出电压，实现了亮度调节的功能。
34.（2）光耦隔离电压采样反馈
35.光耦隔离电压采样反馈部分主要将次级输出的电压经r109和r110与比例调整电路分压后到tl431的输入端做电压采样信号，当分压后采样电压高于tl431内部基准电压2.5v时，tl431输出电流变大，所接光耦内部的发光二极管电流变大，光耦隔离输出的电流也变大，反馈到ob2263反激电源主控芯片的反馈脚电压变低，ob2263输出驱动mos开关管q101的pwm占空比变小，使得变压器输出的电压变小，反之使得变压器输出的电压变大，控制了输出电压的稳定。
36.（3）dc-dc稳压供电
37.dc-dc稳压供电单元用于将开关电源输出的电压，经稳压芯片jw5033s降为rtc时钟电路和蓝牙模块和远程通讯单元4g通讯模块需要的3.8v电压。
38.（4）远程通讯单元4g通讯模块
39.远程通讯单元4g通讯模块部分主要用于同电脑互联网以及手机移动终端设备进行4g通讯；远程通讯单元4g通讯模块通过串行通讯把收到的控制数据发送给蓝牙模块存储，蓝牙模块通过i2c读取实时时钟rtc电路pcf8563获取实时时间，和存储记忆的时间值和
亮度值信息做比较，到了相应的设定时间做出控制输出，在指定时间输出相应亮度对应的pwm信号调整电压采样的比例值，以调整开关电源输出电压来调整亮度；内置存储器用来存放手机等终端发送的时间及亮度调节数据信息。
40.（5）rtc实时时钟
41.rtc实时时钟单元由rtc时钟芯片pcf8563及外部晶振和后备记忆电池供电电路组成，用于提供年月日、时分秒、星期等实时时间数据，pcf8563芯片在有电时使用输出电压经稳压芯片后的3.38供电，后备记忆电池用于保证在断电后时钟不间断计时运行，通过i2c总线和蓝牙模块进行数据交换。
42.（6）电子调压电路
43.电子调压电路是蓝牙ic模块将相应时间点对应亮度值对应的pwm信号，经电子调压mos管q401和阻容分压组件的模拟可调电阻电路来调整采样比例，进而调整开关电源的输出电压。以12v的led照明模组调光电源为例：
44.pwm信号占空比在0%时，电子调压mos管q401完全不导通，电压采样比例调整电路等效为高阻，输出电压 uo=((r109 r110)/r110)*2.5=((12k 12k)/12k)*2.5=5v； pwm信号占空比在100%时，电子调压mos管q401完全导通，电压采样比例调整电路等效为r401和r402的串联总阻值4k，其与r110的并联等效阻值为(r110*4k)/(r110 4k)=(12k*4k)/(12k 4k)=3k，输出电压 uo=((r109 3k)/3k)*2.5=((12k 3k)/3k)*2.5=12.5v;远程通讯单元4g通讯模块把收到的定时开关数据和亮度调光数据发送给蓝牙模块，蓝牙模块对数据进行存储，蓝牙模块从13脚输出ic输出的pwm信号在0%-100%之间调节时，对应的输出的电压在5v-12.5v之间调整电压，因为额定电压12v的led模组灯起始工作电压约5.5-6v额定亮度电压12v，故可以实现由蓝牙通讯ic控制的pwm的值来调整开关电源输出指定电压，进而改变led模组灯的亮度。
45.本实施例分段定时开关控制原理为：
46.远程通讯单元4g通讯模块把收到的定时开关和调光亮度数据发送给蓝牙模块，蓝牙模块对数据进行存储和控制，蓝牙模块从13脚输出分段定时关的pwm持续低电平灭灯信号时，电子调压mos管q401完全不导通电源输出电压最低，且低于负载点亮电压，从而实现灭的控制。远程通讯单元4g通讯模块把收到的定时开关和调光亮度数据发送给蓝牙模块，蓝牙模块对数据进行存储和控制，蓝牙模块从13脚输出分段定时开的pwm持续高电平点亮信号时，电子调压mos管q401完全导通电源输出电压达到负载发光电压条件，从而点亮实现开的控制。
47.用户通过使用移动终端设备，如智能手机，开启移动终端的远程通讯单元4g通讯功能，使用相应的小程序或app进入设备操作界面后，控制软件将自动搜索附近的远程通讯单元分段定时调光电源设备，在设备列表区域勾选需要调节亮度的设备，拖动亮度条即可对选中的设备进行亮度调节，移动终端会逐个通过远程通讯单元4g通讯ble连接设备并发送设置指令，此时同步设置完成后的设备进入强制手动亮度设置状态；点击单个设备设置好定时和亮度后，点击【一键同步】按钮即可将主页面选中的设备一键同步为该设备相同的定时及亮度信息，移动终端会逐个通过远程通讯单元4g通讯ble连接设备并发送设置指令，此时同步设置完成后的设备进入自动分段定时自动调光状态。
48.上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技
术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者是在相关元件、电路结构及材料等方面进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。