本發明涉及led燈串控制技術領域，具體為一種分段式控制led燈串控制系統。

背景技術：

led以其“綠色光源”的稱號以及多種技術優勢，已經逐步取代了之前的ccfl、日光燈等光源。通常情況下，多顆led由一定的串并(多個led燈串聯后，各個串聯支路并聯)結構組成電氣連接關系，并且由一路升壓電路進行驅動，同時工作在恒流模式。在背光源包含2串以上led燈串時，由于采用一路升壓電路進行驅動，同時led個體特性之間的差異，每串led在恒流驅動時，其電壓降是有差異的。led燈串之間電壓降差異越大，后級元器件的電壓差異也就越大，部分通道的元器件會承受很高的電壓，如不及時對led燈串之間電壓進行分段控制，則造成工作功率過大，發熱量大，嚴重時可燒壞后級元器件。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種分段式控制led燈串控制系統，以解決上述背景技術中提出的問題。所述分段式控制led燈串控制系統具有對led燈串間壓差進行補償，從而達到分段式控制的特點。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種分段式控制led燈串控制系統，包括電壓采樣電路、電壓補償電路以及pid控制器，所述電壓采樣電路輸入端連接于led燈串，輸出端通過電壓變送器連接于a/d轉換模塊，該a/d轉換模塊連接于所述pid控制器；比較器兩個輸入端中的一個連接于電壓變送器與a/d轉換模塊之間，另一個通過移相器連接于所述pid控制器，所述比較器的輸出端與電壓補償電路的輸入端連接，所述電壓補償電路的輸出端與led燈串連接。

優選的，所述電壓采樣電路包括電壓互感器pt、運放u1a以及運放u2a；所述電壓互感器pt的正輸入端連接有限流電阻r1，其輸出端通過反并聯的二極管(d1，d2)連接到運放u1a的輸入端，該運放u1a的反相輸入端與輸出端之間連接有電容c2，所述電容c2兩端并聯有滑變電阻(r2，r3)，所述滑變電阻r2串接有電容c1，滑變電阻r3串接有電阻r4；所述運放u2a的反相輸入端通過電阻(r6，r5)連接到運放u1a的輸出端，其同相輸入端連接有電阻(r7，r8)，電阻r8短接到輸出端；電阻(r6，r5)兩端通過電容(c3，c5)接地，同時與運放u2a輸出端之間短接有電容c4。

優選的，所述電壓補償電路包括運放u3a；所述運放u3a的輸入端連接有電阻(r13，r14)，電阻r13連接到串接電阻(r9，r10)之間，電阻r14連接到串接電阻(r11，r12)之間，串接電阻(r9，r10)與串接電阻(r11，r12)并聯后一端接地；電阻r13與運放u3a反相輸入端之間通過電阻r16接地，電阻r14與運放u3a同相輸入端之間通過電阻r17連接到運放u3a的輸出端；所述運放u3a的輸入引腳通過電阻r15輸入，輸出引腳通過電阻r18輸出。

優選的，所述pid控制器采用aduc848芯片。

優選的，還包括與所述pid控制器連接的eeprom、rs-232串口以及藍牙模塊。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：led燈串間的電壓先由電壓采樣電路檢測，并通過電壓變送器將此信號進行按線性比例輸出后，經a/d轉換模塊，送入pid控制器中將其轉換成數字量；此數字量經數字濾波、誤差校正、標度變換、線性擬合等處理，將電壓值與被控制(led燈串間壓差)實際值比較，根據其偏差值的大小，提供給控制算法進行運算，最后經移相器輸出，經比較器確定led燈串間壓差，由電壓補償電路對led燈串間壓差進行補償，從而達到分段控制目的。

附圖說明

圖1為本發明原理框圖；

圖2為本發明電壓采樣電路示意圖；

圖3為本發明電壓補償電路示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1～3，本發明提供一種技術方案：

一種分段式控制led燈串控制系統，包括電壓采樣電路、電壓補償電路以及pid控制器，所述電壓采樣電路輸入端連接于led燈串，輸出端通過電壓變送器連接于a/d轉換模塊，該a/d轉換模塊連接于所述pid控制器；比較器兩個輸入端中的一個連接于電壓變送器與a/d轉換模塊之間，另一個通過移相器連接于所述pid控制器，所述比較器的輸出端與電壓補償電路的輸入端連接，所述電壓補償電路的輸出端與led燈串連接。

所述pid控制器采用aduc848芯片，基于pid控制算法，處理較復雜數據和控制功能的智能控制器，使其既可作為獨立的單片機控制系統，又可與外接微機配合構成兩級控制系統，具有控制精度高，具有較高的靈活性和可靠性。

所述電壓采樣電路包括電壓互感器pt、運放u1a以及運放u2a；所述電壓互感器pt的正輸入端連接有限流電阻r1，其輸出端通過反并聯的二極管(d1，d2)連接到運放u1a的輸入端，該運放u1a的反相輸入端與輸出端之間連接有電容c2，所述電容c2兩端并聯有滑變電阻(r2，r3)，所述滑變電阻r2串接有電容c1，滑變電阻r3串接有電阻r4；所述運放u2a的反相輸入端通過電阻(r6，r5)連接到運放u1a的輸出端，其同相輸入端連接有電阻(r7，r8)，電阻r8短接到輸出端；電阻(r6，r5)兩端通過電容(c3，c5)接地，同時與運放u2a輸出端之間短接有電容c4。

以電阻r5為前一部分信號采集和后一部分信號調理，在信號采集部分中，電壓互感器pt采用的是電流型電壓互感器，確保實際的額定電流，r1是限流電阻，調整r1的值，使額定輸入電流輸入恒定，滿足使用條件，副邊電路是電流/電壓轉換電路，電阻r4、滑變電阻r3為反饋作用，調節其的阻值即可得到所需要的電壓輸出，電容c1及可滑變電阻r2用來補償相移，電容(c2，c3)用來去藕合濾波，兩個反接的二極管(d1，d2)起保護運放作用，運放(u1a,u2a)用op07可達到較高的精確度和較好的穩定性，在信號調理部分中，運放u2a、電容(c4，c5)電阻(r6，r8)構成了低通濾波器，使采集來的電壓值達到與a/d轉換相匹配的電壓值，然后進行a/d轉換。

所述電壓補償電路包括運放u3a；所述運放u3a的輸入端連接有電阻(r13，r14)，電阻r13連接到串接電阻(r9，r10)之間，電阻r14連接到串接電阻(r11，r12)之間，串接電阻(r9，r10)與串接電阻(r11，r12)并聯后一端接地；電阻r13與運放u3a反相輸入端之間通過電阻r16接地，電阻r14與運放u3a同相輸入端之間通過電阻r17連接到運放u3a的輸出端；所述運放u3a的輸入引腳通過電阻r15輸入，輸出引腳通過電阻r18輸出。

運放u3a采用lm348，輸入端(2,3)，對應連接并聯兩路電阻：一路電阻(r9，r10)串接；另一路電阻(r11，r12)串接；通過輸出引腳11將電壓輸出。

還包括與所述pid控制器連接的eeprom、rs-232串口以及藍牙模塊。

eeprom用于信號存儲，rs-232串口用來外接pc機，藍牙模塊方與便通訊設備連接，便于用于短距離無線通訊控制。

各個led燈串間的電壓先由電壓采樣電路檢測，并通過電壓變送器將此信號進行按線性比例輸出后，經a/d轉換模塊，送入pid控制器中將其轉換成數字量；此數字量經數字濾波、誤差校正、標度變換、線性擬合等處理，將電壓值與被控制(led燈串間壓差)實際值比較，根據其偏差值的大小，提供給控制算法進行運算，最后經移相器輸出，經比較器確定led燈串間壓差，由電壓補償電路對led燈串間壓差進行補償，不會造成工作功率過大，保護后級元器件，從而達到系統分段控制目的。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。