技术领域：
本发明涉及led驱动电源控制技术领域，尤其涉及基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源。
背景技术：
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随着科学技术发展，led驱动电源的控制方式由早期的有线控制灯具开关，发展至有线控制灯具开关、调节亮度、调节色温功能。随后发展至通过433m等射频遥控手段实现无线控制灯具开关、调节亮度、调节色温功能。现在，出现了通过2.4g蓝牙、wifi等高频无线信号控制led驱动电源的方案。
目前市场上针对led驱动电源的控制方式，依旧大量采用有线控制方式。该方式存在工程施工成本高，施工方式复杂的不足。
通过433m等射频遥控手段实现led电源驱动控制的无线控制方案，存在控制复杂，成本高，功耗高的不足。
市场上通过2.4g蓝牙、wifi等高频无线信号控制led驱动电源的无线控制方案，多为led驱动电源外挂无线控制模块。该方案设计复杂，成本高，可靠性低。同时上述方案只能实现单个led驱动电源的遥控，无法实现一个控制源对多个led驱动电源同时控制，不能满足工程应用需求。
技术实现要素：
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针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，包括emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路、关断控制电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、5v辅助供电电路、ad监测电路、调光调色控制电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线，所述emi滤波电路接入有交流电源，所述emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路和关断控制电路依次电性连接，所述交流整流电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、限压恒流电路、5v辅助供电电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线依次电性连接，所述限压恒流电路、ad监测电路、蓝牙soc、调光调色控制电路、led驱动电源主控和pfc电路依次电性连接，所述蓝牙soc还电性连接有关断控制电路。
优选的，所述emi滤波电路电路采用了共模电感、差模电感、x型安规电容、y型安规电容。
优选的，所述交流整流电路采用高压大功率桥堆。
优选的，所述pfc模块硬件部分采用boost变换器。
优选的，所述限压恒流电路的硬件拓扑采用准谐振反激电路。
优选的，所述关断控制电路通过mos管电性连接蓝牙soc。
优选的，所述12v辅助供电电路在高压侧接入交流整流电路。
优选的，所述蓝牙soc采用高度集成的蓝牙通讯芯片，集成mcu、射频通信模块和射频放大模块。
优选的，所述匹配谐波抑制电路模块采用lc电路。
优选的，所述射频天线为曲流线型天线。
本发明有益效果：
(1)本发明具备功率因素调整模块，可以实现高功率因素和高效率的恒流输出。
(2)本发明通过蓝牙mesh网络控制的方式，实现了调光、调色、关断控制功能，对比传统的有线控制方式，可以大幅度降低工程施工成本。
(3)本发明具备电流、电压、功率实时监控功能，可以有效监控负载(led灯具)的工作状态。
(4)本发明内置蓝牙通信模块，降低了整套设备的复杂度，对比外挂蓝牙通信模块的驱动电源可靠性高。
(5)本发明内置蓝牙soc，通过蓝牙实现无线通信功能，对比433mhz射频通信方案设计简单，可靠性高，工作功耗低。
(6)本发明通过专有协议实现蓝牙mesh组网通信功能，可以实现设备间多对多传输，并特别提高构建大范围网络覆盖的通信能力，适用于工程应用场景。对比现有外挂蓝牙模块的电源设备只能实现1对1通信，具备显著的工程应用优势。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明原理框图；
图2为emi滤波电路原理图；
图3为交流整流电路原理图；
图4为pfc电路原理图；
图5为限压恒流电路原理图；
图6为关断控制电路原理图；
图7为12v辅助供电电路模块；
图8为led驱动电源主控原理图；
图9为调光调色控制电路原理图；
图10为5v辅助供电电路电路原理图；
图11为蓝牙soc原理图；
图12为匹配谐波抑制电路模块原理图；
图13为射频天线模块结构图；
图14为ad监测电路模块原理图；
图15为mesh网络拓扑结构示意图。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-15所示，本发明的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，包括emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路、关断控制电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、5v辅助供电电路、ad监测电路、调光调色控制电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线，所述emi滤波电路接入有交流电源，所述emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路和关断控制电路依次电性连接，所述交流整流电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、限压恒流电路、5v辅助供电电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线依次电性连接，所述限压恒流电路、ad监测电路、蓝牙soc、调光调色控制电路、led驱动电源主控和pfc电路依次电性连接，所述蓝牙soc还电性连接有关断控制电路。
具体地，(1)led驱动电源-恒流源技术方案：
交流电源输入至led驱动电源后，经过emi滤波电路，交流整流电路，pfc电路，限压恒流电路，输出整流电路后，串联通过关断控制电路后，为led灯具(负载)供电。其中led驱动电源主控通过监测pfc电路和限压恒流电路的反馈信号，调整相关参数，实现整机的高功率因素和高效率输出。
其中emi滤波电路采用了共模电感、差模电感、x型安规电容、y型安规电容，具备安全保障和抑制电磁辐射的功能，以实现emi相关标准，其实现原理图见图2。
交流整流电路采用高压大功率桥堆，实现交流整流电路功能，其实现原理图见图3。
pfc模块硬件部分采用boost变换器，并通过数字控制器工作于临界电流模式，在该模式下功率mosfet开关损耗较低并且具有较好的emi特性；pfc算法是基于定时开关控制及对升压电感复位后的死区时间进行补偿，通过该算法能够在较轻的负载条件下获得较高的pf值和较低的thd(电流总谐波失真)，其实现原理图见图4。
恒流限压电路的硬件拓扑采用准谐振反激电路；通过数字控制器对源边电流进行逐周期控制，实现led驱动电流的恒定输出以及线性调整(线性调光)；通过采样源边辅助绕组的电压，实现对输出电压的限定控制；输出直流电源通过整流管和共轭线圈，实现输出电源信号整流功能，其实现原理图见图5。
关断控制电路通过mos管响应蓝牙soc的io控制信号，实现其开关功能，其实现原理图见图6。
12v辅助供电电路在高压侧接入整流电路，整机开机瞬间通过降压原理，实现12v电压输出；整机启动后再由变压器抽头经稳压电路实现持续12v供电，同时主控芯片asu脚控制mos管实现关闭降压12v电路输出，为led驱动电源主控提供开机及时和后续稳定供电，其实现原理图见图7。
led驱动电源主控通过主控芯片，实时监控pfc电路和限压恒流电路，动态调整电路相关参数，实现整机高功率因素和高效率的恒流输出，其原理图见图8。
具体地，(2)调光、调色和关断控制技术方案：
蓝牙soc产生两路pwm信号，分别作为调光和调色信号。次边侧(蓝牙控制信号)的pwm调光信号通过光耦反馈至源边侧；源边侧的相应电路将pwm信号转化成直流电平作为线性调光的基准信号，该基准信号输出至led电源驱动主控，调整相关参数，最终实现led灯具(负载)的调光、调色功能，其中调光、调色控制电路原理图见图5。
具体地，(3)蓝牙soc无线通信技术方案：
蓝牙soc在低压侧通过5v辅助供电电路获得输入电压，通过其内置的射频通信模块，外部的匹配谐波抑制电路、射频天线共同组成无线通信系统，实现无线通信功能。
5v辅助供电电路采用ldo集成电路，可以有效降低电源纹波干扰，其原理图详见图11。
蓝牙soc采用高度集成的蓝牙通讯芯片，集成mcu，射频通信模块、射频放大模块等多种功能，具有体积小、使用方便、设计简单、可靠性高的特点，其原理图详见图12。
匹配谐波抑制电路模块采用lc电路，针对蓝牙soc的射频输出通路进行阻抗匹配；通过设计π型滤波器，对射频信号的二次谐波和三次谐波进行抑制，以降低本设备对其他无线通信设备的干扰，其原理图详见图13。
射频天线采用了1/4波长传输线原理，针对蓝牙通信的2.4g-2.5g通信频段，设计了曲流线型天线，其结构图详见图14。
具体地，(4)led灯具(负载)状态监测技术方案：
蓝牙soc通过其内置的mcu，实现ad信号采样功能。通过采样输出整流电路中的输出电压、电流信号。从而间接计算出当前负载(led灯具)的实时功率参数。完成对负载的电压、电流、功率状态监测功能。
其中ad监测电路模块采用精密电阻器件，实现电压、电流数值的精准反馈，其原理图详见图15。
具体地，(5)led驱动电源mesh组网技术方案：
本发明通过专有的蓝牙mesh组网通信协议，可以实现led驱动电源、移动终端控制源、调光面板控制源之间的mesh组网通信功能。
本发明中led驱动电源及控制源所组建的mesh通信网络，可以提供设备间多对多传输，并特别提高构建大范围网络覆盖的通信能力，适用于楼层区域间自动控制。在该方案中每个led驱动电源均为中继节点，同时支持低功耗工作模式，其采用网络泛洪管理技术，即一个节点发出的数据，将会被所有支持中继的节点进行转发，但不会被无限转发，已经转发该数据的节点将不再进行转发。因此该mesh通信网络可以保证网络强健的同时，降低信道干扰和资源浪费。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于，包括emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路、关断控制电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、5v辅助供电电路、ad监测电路、调光调色控制电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线，所述emi滤波电路接入有交流电源，所述emi滤波电路、交流整流电路、pfc电路、限压恒流电路和关断控制电路依次电性连接，所述交流整流电路、12v辅助供电电路、led驱动电源主控、限压恒流电路、5v辅助供电电路、蓝牙soc、匹配谐波抑制电路和射频天线依次电性连接，所述限压恒流电路、ad监测电路、蓝牙soc、调光调色控制电路、led驱动电源主控和pfc电路依次电性连接，所述蓝牙soc还电性连接有关断控制电路。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述emi滤波电路电路采用了共模电感、差模电感、x型安规电容、y型安规电容。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述交流整流电路采用高压大功率桥堆。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述pfc模块硬件部分采用boost变换器。
5.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述限压恒流电路的硬件拓扑采用准谐振反激电路。
6.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述关断控制电路通过mos管电性连接蓝牙soc。
7.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述12v辅助供电电路在高压侧接入交流整流电路。
8.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述蓝牙soc采用高度集成的蓝牙通讯芯片，集成mcu、射频通信模块和射频放大模块。
9.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述匹配谐波抑制电路模块采用lc电路。
10.根据权利要求1所述的基于蓝牙mesh技术的调光调色及状态监控的led驱动电源，其特征在于：所述射频天线为曲流线型天线。
技术总结