本實用新型涉及直流供電技術領域，特別是涉及一種高兼容性LED集中式直流供電系統。

背景技術：

常規多模塊并聯型大功率LED集中式直流供電系統在日常生活中得到了越來越多的應用，其要求各并聯電源模塊具有相同的電源結構，有時為了確保LED集中式直流供電系統的可靠性，甚至要求各個并聯電源模塊必須是同一廠家生產的同一型號的電源模塊，這大大降低了多模塊并聯型大功率LED集中式直流供電系統的兼容性和可擴展性。且當常規多模塊并聯型大功率LED集中式直流供電系統中有一個電源模塊出現故障時，用戶往往不得不去找該模塊原來的生產廠家進行維修和更換，無形中造成了時間成本和經濟成本的大幅增加；另外，即便常規多模塊并聯型大功率LED集中式直流供電系統中各并聯電源模塊是同一廠家生產的同一型號的電源模塊，但由于受元器件和外界環境因素的影響，各模塊輸出特性不可能完全一致，其輸出電壓和輸出電流存在波動，若直接將各電源模塊并聯使用將不可避免地在各電源模塊間產生“環流”現象，造成整個LED電源系統的可靠性和效率大幅降低。另外，當某一個或者多個并聯電源模塊出現直通時，會造成母排的短路，對LED集中式直流供電系統的安全構成了嚴重威脅。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的技術方案是本領域技術人員目前需要解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種高兼容性LED集中式直流供電系統，能夠抑制各電源模塊的輸出電壓和電流波動，降低LED電源系統輸出紋波含量，提高輸出電能質量；能夠抑制各電源模塊間的環流現象，降低損耗提高LED電源系統的兼容性、可擴展性和可靠性，另外，當某一個或者多個電源模塊出現直通時，不會造成母排短路。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高兼容性LED集中式直流供電系統，包括N個共M種類型、輸出電壓平均值相同的電源模塊、N個Z源阻抗、輸出母排以及與所述輸出母排連接的LED燈組，N為不小于2的整數，M為不大于N的正整數；

每個電源模塊的輸出正極與一一對應地Z源阻抗的輸入正極連接，每個電源模塊的輸出負極與一一對應地Z源阻抗的輸入負極連接，每個Z源阻抗的輸出正極均與所述輸出母排的正極連接，每個Z源阻抗的輸出負極均與所述輸出母排的負極連接；

其中，所述Z源阻抗包括第一電容、第二電容、第一電感以及第二電感，所述第一電感的第一端與所述第一電容的第一端連接，其公共端作為所述Z源阻抗的輸入正極，所述第二電感的第一端與所述第二電容的第一端連接，其公共端作為所述Z源阻抗的輸入負極，所述第一電感的第二端與所述第二電容的第二端連接，其公共端作為所述Z源阻抗的輸出正極，所述第一電容的第二端與所述第二電感的第二端連接，其公共端作為所述Z源阻抗的輸出負極。

優選地，該系統還包括N個二極管，其中，每個二極管的陽極一一對應地與Z源阻抗的正極連接，每個二極管的陰極均與所述輸出母排的正極連接。

優選地，每個Z源阻抗的第一電容、第二電容、第一電感以及第二電感均分別對應相等。

優選地，所述電源模塊包括PWM電源模塊。

優選地，所述電源模塊包括PFM電源模塊。

優選地，N個所述電源模塊的類型為3種。

本實用新型提供了一種高兼容性LED集中式直流供電系統，在每個電源模塊與輸出母排之間設置了Z源阻抗，因為Z源阻抗具有濾波功能且通過電源模塊中開關管和Z源阻抗來實現增益的調節，改變電源模塊的輸出電壓，使得各電源模塊的輸出電壓相同，則一方面，能夠抑制各電源模塊的輸出電壓和電流波動，降低LED電源系統輸出紋波含量，提高輸出電能質量，從而使得可以對電源模塊的類型不作要求，當出現一個電源模塊出現故障時，避免了用戶不得不去找該模塊原來的生產廠家進行維修和更換的情況的發生，降低了時間成本和經濟成本；另一方面，能夠抑制因不同電源模塊間電源內阻、紋波幅度等特征參數的差異而造成的各電源模塊輸出電壓不同而導致的各電源模塊間的環流現象，降低損耗，從而實現不同類型電源模塊的并聯協同供電，提高LED電源系統的兼容性、可擴展性和可靠性；另外，當某一個或者多個電源模塊出現直通時，不會造成母排短路，提高了LED集中式直流供電系統的安全性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型提供的一種高兼容性LED集中式直流供電系統的結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的一種并聯式LED供電系統的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供一種高兼容性LED集中式直流供電系統，能夠抑制各電源模塊的輸出電壓和電流波動，降低LED電源系統輸出紋波含量，提高輸出電能質量；能夠抑制各電源模塊間的環流現象，降低損耗提高LED電源系統的兼容性、可擴展性和可靠性，另外，當某一個或者多個電源模塊出現直通時，不會造成母排短路。

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，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，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參照圖1，圖1為本實用新型提供的一種高兼容性LED集中式直流供電系統的結構示意圖，該系統包括N個共M種類型、輸出電壓平均值相同的電源模塊1、N個Z源阻抗2、輸出母排3以及與輸出母排3連接的LED燈組4，N為不小于2的整數，M為不大于N的正整數；

每個電源模塊1的輸出正極與一一對應地Z源阻抗2的輸入正極連接，每個電源模塊1的輸出負極與一一對應地Z源阻抗2的輸入負極連接，每個Z源阻抗2的輸出正極均與輸出母排3的正極連接，每個Z源阻抗2的輸出負極均與輸出母排3的負極連接；

其中，Z源阻抗2包括第一電容、第二電容、第一電感以及第二電感，第一電感的第一端與第一電容的第一端連接，其公共端作為Z源阻抗2的輸入正極，第二電感的第一端與第二電容的第一端連接，其公共端作為Z源阻抗2的輸入負極，第一電感的第二端與第二電容的第二端連接，其公共端作為Z源阻抗2的輸出正極，第一電容的第二端與第二電感的第二端連接，其公共端作為Z源阻抗2的輸出負極。

首先需要說明的是，這里的LED燈組4可以是LED路燈、大型室外LED景觀燈等。

另外，這里的N個電源模塊1可以是不同類型的電源，不同類型的電源模塊1可以是各模塊的一個特性不同或多個特性不同，具體可以是N個電源的輸出電流大小不同和/或輸出紋波大小不同和/或電源內阻大小不同和/或廠家和型號不同和/或電源的控制策略不同。

作為優選地，電源模塊1包括PWM電源模塊。

作為優選地，電源模塊1包括PFM電源模塊。

作為優選地，N個電源模塊1的類型為3種。

當然，這里的電源模塊1還可以為其他類型的電源模塊，本實用新型在此不做特別的限定，要求各個電源模塊1的輸出電壓平均值相同即可。

可以理解的是，因為可以通過電源模塊中開關管和Z源阻抗2來實現增益的調節，改變電源模塊的輸出電壓，使得各個電源模塊1的輸出電壓相同，進而可以抑制因不同電源模塊1間電源內阻、紋波幅度等特征參數的差異而造成的各電源模塊1間的“環流”現象，降低損耗，從而實現不同類型電源模塊1的并聯協同供電，提高整個LED電源系統的兼容性、可擴展性和可靠性，另外，因為Z源阻抗2中包括電壓和電容，能夠抑制各電源模塊1輸出電壓和電流波動，減小系統輸出紋波含量，提高整個LED電源系統的電能質量。

另外，因為可以通過電源模塊中開關管和Z源阻抗2來實現增益的調節，，可以實現LED集中式直流供電系統輸出電壓的寬范圍調節，以適應各種不同等級的負載。

作為優選地，該系統還包括N個二極管5，其中，每個二極管5的陽極一一對應地與Z源阻抗2的正極連接，每個二極管5的陰極均與輸出母排3的正極連接。

為了進一步提高LED集中式直流供電系統的安全性能，還在各個Z源阻抗2的輸出正極與輸出母排3之間分別增加了二極管5，進一步抑制了各電源模塊1之間的“環流”現象。

作為優選地，每個Z源阻抗2的第一電容、第二電容、第一電感以及第二電感均分別對應相等。

請參照圖2，圖2為本實用新型提供的一種并聯式LED供電系統的結構示意圖。

下面結合圖2對本實用新型的原理作介紹：

本實用新型中，二極管D1、電容C1、C2和電感L1、L2構成Z阻抗兼容模塊1，二極管D2、電容C3～C4和電感L3～L4構成Z阻抗兼容模塊2，C1＝C2，L1＝L2，C3＝C4，L3＝L4，LED負載總阻抗為R。一方面，可以通過電源模塊中開關管和Z抗兼容模塊來實現增益的調節，改變電源模塊的輸出電壓，另外，Z阻抗兼容模塊的二極管D1和D2只能單向導通，可以阻斷電源模塊間的電流“環流”路徑，Z源阻抗中的電容和電感能夠抑制電源模塊的輸出電壓電流紋波。如電源模塊的電壓U1升高時，U1經二極管D1給電容C1、C2和電感L1、L2充電，由于電容電壓和電感電流的不可突變性，LED負載電壓和電流基本不變；當電源模塊的電源U1降低時，電容C1、C2和電感L1、L2放電，維持負載電壓和電流基本不變。

由此可得到本申請中的LED集中式直流供電系統的工作原理：

本申請中，當N個電源模塊1中的一個或者多個電源模塊1輸出的電壓升高時，該電壓給電容和電感充電，由于電容電壓和電感電流的不可突變性，LED負載電壓和電流基本不變；另一方面，當一個或者多個電源模塊1輸出的電源降低時，電容和電感放電，維持負載電壓和電流基本不變。

另外，當某一個或者多個電源模塊1出現直通時，Z源阻抗2的存在使得母排不會發生短路，提高了LED集中式直流供電系統的安全性能。

本實用新型提供了一種高兼容性LED集中式直流供電系統，在每個電源模塊與輸出母排之間設置了Z源阻抗，因為Z源阻抗具有濾波功能且通過電源模塊中開關管和Z源阻抗來實現增益的調節，改變電源模塊的輸出電壓，使得各電源模塊的輸出電壓相同，則一方面，能夠抑制各電源模塊的輸出電壓和電流波動，降低LED電源系統輸出紋波含量，提高輸出電能質量，從而使得可以對電源模塊的類型不作要求，當出現一個電源模塊出現故障時，避免了用戶不得不去找該模塊原來的生產廠家進行維修和更換的情況的發生，降低了時間成本和經濟成本；另一方面，能夠抑制因不同電源模塊間電源內阻、紋波幅度等特征參數的差異而造成的各電源模塊輸出電壓不同而導致的各電源模塊間的環流現象，降低損耗，從而實現不同類型電源模塊的并聯協同供電，提高LED電源系統的兼容性、可擴展性和可靠性；另外，當某一個或者多個電源模塊出現直通時，不會造成母排短路，提高了LED集中式直流供電系統的安全性能。

需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。