[實用新型]一種LED路燈能量變換和節能控制的裝置

無效

• 申請號: 201020129758.2
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN201616943U
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 邵勇;周永忠;顧漢霆;傅鋒鋒;房根發;陳曉陽
• 申請（專利權）人: 浙江金基電子技術有限公司;杭州中信網絡自動化有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H02M7/04;H02M3/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術領域

本實用新型涉及電源領域，尤其是一種LED路燈能量變換和節能控制的裝置。適用于城市道路和隧道等場合的照明。

背景技術

大功率LED路燈與常規高壓鈉燈路燈相比，具有高效、安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特的優點，可廣泛應用于城市道路和隧道等場合的照明。

目前，LED照明技術日趨成熟，大功率LED光源功效已達1001m/W左右，從而使得城市路燈、隧道照明節能改造成為可能。LED路燈，特別是大功率LED路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統路燈市場。

LED路燈在省電方面比傳統路燈已經有了很大的改觀，但是LED的功耗和壽命還是取決于LED點亮的時間以及光照亮度。目前，LED路燈普遍采用簡單的恒流控制方式，不能根據需要進行照明亮度控制，尤其是在深夜無行人與車輛稀少的情況下，路燈還按正常亮度在照明，既浪費電能，也影響路燈壽命；而在隧道路燈照明中，有沒有車經過，亮度照常，引起極大的浪費。

針對以上問題，已有對LED燈進行調光的技術，一般采用單燈調節辦法：每個LED路燈，采用可控恒流控制方式，控制信號采用單獨拉控制線方式，也有采用無線傳輸控制模式，還有一種是采用電力線復用傳輸控制信號方式。這些方式，雖然可以達到調光節能的目的，但存在以下問題：LED驅動器控制復雜，可靠性降低，成本高，而采用單獨拉控制線形式，增加布線成本和增加老系統節能改造難度。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對以上問題，提供一種LED路燈能量變換和節能控制的裝置，該裝置能夠根據路面情況或控制系統的指令，調節LED路燈的亮度，從而增加LED路燈的使用壽命并且節約能量。

本實用新型所采用的技術方案是：LED路燈能量變換和節能控制的裝置，具有能感知外部環境或狀況的上位機或檢測控制系統，其特征在于：所述上位機或檢測控制系統經通信接口與電力側直流變換裝置相連接，電力側直流變換裝置將電力側的AC交流電源轉換為可變化的直流電壓，該直流電壓經電纜傳輸給遠端的LED恒流變換器，LED恒流變換器將傳輸來的可變化的直流電能轉換為LED路燈群所需要的直流恒流源。

所述上位機或檢測控制系統中的上位機裝有定時控制程序，而檢測控制系統包括光感傳感器或運動圖像傳感器。

所述電力側直流變換裝置為AC/DC變換器，它由高功率因數整流電路、LLC諧振變換電路、通信接口芯片U₂、單片機U₃、D/A轉換器U₄、運算放大器U_5A和壓控振蕩器U₅以及隔離驅動電路組成；電力側的交流輸入電壓經高功率因數整流電路升壓為直流高壓，再經LLC諧振變換電路得到隔離的所需要直流電壓；與此同時，從上位機或檢測控制系統傳來的控制命令，經通信接口芯片U₂傳輸給單片機U₃，單片機控制D/A轉換器U₄的模擬輸出，該模擬信號再經運算放大器U_5A和壓控振蕩器U₅得到方波輸出信號，經分頻器U_6B分頻后傳輸給隔離驅動電路，隔離驅動電路通過驅動LLC諧振變換電路中的功率器件，使LLC諧振變換電路的輸出電壓隨控制信號頻率的不同而變化。

所述LED恒流變換器為DC/DC變換器，它由輸入電壓比例放大器、電流采樣放大和反饋控制電路、PWM控制芯片IC₁、功率MOSFET管Q₁和恒流變換器輸出電壓反饋控制電路組成；所述輸入電壓比例放大器依據從電纜傳輸過來的輸入電壓的不同，輸出與輸入電壓成比例的信號，該信號作為電流反饋控制的基準輸入到電流采樣放大和反饋控制電路，電流采樣放大和反饋控制電路所產生的可依據輸入電壓變動的控制信號再傳輸給PWM控制芯片IC₁，從而控制功率MOSFET管Q₁的開關占空比，使得LED路燈群得到所需的恒定電流；當輸出電壓超過最大設定值，則經恒流變換器輸出電壓反饋控制電路來控制芯片IC₁的PWM信號。

所述電力側直流變換裝置中間的母線上可以按需要掛接蓄電池組；且電力側直流變換裝置可以采用“N+M”模塊冗余并聯形式。