一种多路输出模块化UVLED电源的制作方法

专利2022-06-28  113


本实用新型属于uvled电源领域,具体涉及一种多路输出模块化uvled电源。



背景技术:

uv固化在印铁行业的应用已经成为较为成熟的技术,该技术具有烘干速度快、无污染和节能等优势。随着led电源技术的进步,以及灯珠成本的降低,利用更加环保的led灯替代原来的汞灯产生uv紫外线,逐渐成为uv固化行业的主流。

由于行业刚刚兴起,专用于uv固化的led驱动电源还不多;uvled电源的厂家大都从市面上购买可调光的小功率电源,例如明纬电源,然后进行大规模集成,实现大功率使用,如图1所示。这些小功率电源的单台功率通常在120w或280w左右,并且具有pwm调光或电压调光功能。因此,如果需要构建一台15路输出的固化电源系统,则必须采用15个小功率电源进行排列组装,然后重新设计专用的调光控制板。

由此可见,现有的uvled电源存在以下问题:(1)大功率应用中需要很多单体电源进行并联供电,接线较为繁琐;(2)大功率应用中需要采用三相交流电供电,若该组合供电系统的某路电源或几路电源出现故障,容易造成三相不平衡,存在安全隐患;(3)组合供电系统需要额外涉及调光控制板,增加了成本。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对上述存在的问题和不足,提出一种多路输出模块化uvled电源,解决了供电过程中三相不平衡的隐患,能够实现多路电源输出且每路随意调光,操作方便安全。

为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种多路输出模块化uvled电源,用于为uvled灯板供电;包括输入三相交流电、ac/dc转换模块、若干个dc/dc转换模块和中控板,每个dc/dc转换模块内置调光控制板;

输入三相交流电连接至ac/dc转换模块的输入,ac/dc转换模块输出直流电,直流电分若干路分别连接至每个dc/dc转换模块的输入,每个dc/dc转换模块输出驱动电流至uvled灯板;

每个dc/dc转换模块的调光控制板,用于采集当前dc/dc转换模块输出的电流和电压信号,以及接收中控板发出的电流基准值,并输出pwm信号调节当前dc/dc转换模块输出的驱动电流大小。

进一步地完善上述技术方案,dc/dc转换模块采用升压dc/dc转换器、降压dc/dc转换器或升降压dc/dc转换器。通过采用不同的dc/dc转换模块,来实现多路高压输出/低压输出/高低压输出,来满足不同灯板的连接要求。

进一步地,升压dc/dc转换器采用boost电路拓扑。

进一步地,降压dc/dc转换器采用buck电路拓扑。

进一步地,升降压dc/dc转换器采用boost-buck电路拓扑。

进一步地,中控板包括中控mcu和分别与中控mcu连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。

进一步地,声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。

进一步地,每个调光控制板采用485通信电路与中控板连接。

本实用新型的有益效果:本实用新型采用三相交流电供电,通过后续的电压转换电路,实现了多路稳定独立的电压输出,避免了因某路电源故障而导致三相功率不平衡的问题;每路输出设置有一个调光控制板,通过中控板与每路调光控制板进行通信,实现每路输出的随意调节,以调节uvled灯板的亮度。同时,中控板具有良好的人机接口,通过键盘模块可对每路输出电流进行设定,并能够通过显示模块显示每路输出状况。

附图说明

图1为本实用新型现有技术uvled电源结构图;

图2为本实用新型所述多路输出模块化uvled电源的电路图;

图3为本实用新型实施例1多路高压输出模块化uvled电源的电路图;

图4为图3的中控板对升压dc/dc转换器的控制原理图;

图5为图4中pwm调光原理图;

图6为图3中中控板的电路图;

图7为图6中键盘模块的结构图;

图8为图6中声光报警电路的电路图;

图9为本实用新型实施例2多路低压输出模块化uvled电源的电路图;

图10为图9的中控板对降压dc/dc转换器的控制原理图;

图11为本实用新型实施例3多路高低压输出模块化uvled电源的电路图;

图12为图11的中控板对升降压dc/dc转换器的控制原理图;

图13为图11的升降压dc/dc转换器的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加清楚,下面结合附图,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。应当注意,为了清楚的目的,附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件的表示和描述。

实施例1:

本实用新型提供的一种多路输出模块化uvled电源,用于为uvled灯板供电;如图2所示,包括输入三相交流电、ac/dc转换模块、若干个dc/dc转换模块和中控板,每个dc/dc转换模块内置调光控制板;

输入三相交流电连接至ac/dc转换模块的输入,ac/dc转换模块输出直流电,直流电分若干路分别连接至每个dc/dc转换模块的输入,每个dc/dc转换模块输出驱动电流至uvled灯板;

每个dc/dc转换模块的调光控制板,用于采集当前dc/dc转换模块输出的电流和电压信号,以及接收中控板发出的电流基准值,并输出pwm信号调节当前dc/dc转换模块输出的驱动电流大小。

所述ac/dc转换模块,考虑大功率应用,采用三相交流电输入,实现低电压输出,为后级电源恒压供电,且实现输入侧的高功率因数。由于uvled负载侧端电压在180v-300v之间,ac/dc转换模块输出100v直流电压;

如图3和4所示,dc/dc转换模块采用升压dc/dc转换器,为实现对led灯珠的稳定可靠驱动,dc/dc转换模块输出需要具有稳定的电流控制能力,实现恒流输出。考虑到降低输出电流纹波,升压dc/dc转换器采用boost电路拓扑,且具有pwm调光控制功能,即该变换器可以通过调节pwm信号的占空比实现对输出电流的控制,pwm控制原理图如图5所示。另外,为了使得后级电源结构更加紧凑,这里可以采用2个、3个或多个dc/dc转换模块合在一个电路板上的模式,即多路升压恒流输出变换器采用同一个供电端子,变换器的输出相互独立。每个变换器上设置有调光控制板,能够对每个变换器输出的电流、电压进行采样和ad转换,以便根据电流基准和输出电流反馈值进行闭环控制,最终生成多路pwm调光控制信号,实现多路变换器的恒流稳定输出。

如图6、7和8所示,中控板包括中控mcu和分别与中控mcu连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。中控板通过485通信电路与每个调光控制板通信,一方面下发电流基准值和开关逻辑控制信号至调光控制板,另一方面接收调光控制板发送的输出电流和电压数据。

实施例2

如图9和10所示,与实施例1不同的是,本实施例的dc/dc转换模块采用降压dc/dc转换器,降压dc/dc转换器采用buck电路拓扑,实现输出电压在40~80v之间。

实施例3

如图11、12和13所示,与实施例1不同的是,本实施例的dc/dc转换模块采用升降压dc/dc转换器,升降压dc/dc转换器采用boost-buck电路拓扑,实现输出电压在40~300v之间。

本实用新型的工作原理:系统运行前,先将三相交流电连接至ac/dc转换模块的输入端,并将多个dc/dc转换模块的输出与相应的uvled灯板连接;

三相交流电供电后,调光控制板上默认占空比为0,后级电源输出电流为0,灯珠不亮;此时,通过中控板的键盘模块设置每路电流基准值,确认后,中控板通过485通信电路,将电流基准值下发给每个调光控制板的mcu,进而自动对相应后级电源进行闭环控制,实现给定电流输出。

运行过程中,调光控制板的mcu定时将负载的电压、电流数据通过485通信电路上传至中控板,进而在显示屏上刷新显示每路输出的电压、电流和功率数据;当输出电流超过预设的电流上限时,中控板通过声光报警电路发出声光警报,紧急情况下,如需停机,可通过中控板上的按键操作,例如,按一下“stop”,此按键会触发中控板mcu的外部中断,此时,中控mcu会通过485通信电路向调光控制板的mcu发出紧急停机指令,使得输出电流第一时间归零。

以上仅表达了本实用新型的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种多路输出模块化uvled电源,用于为uvled灯板供电;其特征在于:包括输入三相交流电、ac/dc转换模块、若干个dc/dc转换模块和中控板,每个dc/dc转换模块内置调光控制板;

输入三相交流电连接至ac/dc转换模块的输入,ac/dc转换模块输出直流电,直流电分若干路分别连接至每个dc/dc转换模块的输入,每个dc/dc转换模块输出驱动电流至uvled灯板;

每个dc/dc转换模块的调光控制板,用于采集当前dc/dc转换模块输出的电流和电压信号,以及接收中控板发出的电流基准值,并输出pwm信号调节当前dc/dc转换模块输出的驱动电流大小。

2.根据权利要求1所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:dc/dc转换模块采用升压dc/dc转换器、降压dc/dc转换器或升降压dc/dc转换器。

3.根据权利要求2所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:升压dc/dc转换器采用boost电路拓扑。

4.根据权利要求2所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:降压dc/dc转换器采用buck电路拓扑。

5.根据权利要求2所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:升降压dc/dc转换器采用boost-buck电路拓扑。

6.根据权利要求1所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:中控板包括中控mcu和分别与中控mcu连接的键盘模块、显示模块和声光报警电路。

7.根据权利要求6所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:声光报警电路包括两个发光二极管和一个蜂鸣器。

8.根据权利要求6所述的多路输出模块化uvled电源,其特征在于:每个调光控制板采用485通信电路与中控板连接。

技术总结
本实用新型公开了一种多路输出模块化UV LED电源,用于为UV LED灯板供电;包括输入三相交流电、AC/DC转换模块、若干个DC/DC转换模块和中控板,每个DC/DC转换模块内置调光控制板;输入三相交流电连接至AC/DC转换模块的输入,AC/DC转换模块输出直流电,直流电分若干路分别连接至每个DC/DC转换模块的输入,每个DC/DC转换模块输出驱动电流至对应的UV LED灯板;每个DC/DC转换模块的调光控制板,用于采集当前DC/DC转换模块输出的电流和电压信号,以及接收中控板发出的电流基准值,并输出PWM信号调节当前DC/DC转换模块输出的驱动电流大小。本实用新型解决了供电过程中三相不平衡的隐患,能够实现多路电源输出且每路随意调光,操作方便安全。

技术研发人员:毛鹏;付强胜;尹大双
受保护的技术使用者:南京艾飞特智能电子科技有限公司
技术研发日:2019.08.26
技术公布日:2020.06.09

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