[發(fā)明專利]一種LED道路照明燈零光衰的方法和控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102427644A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 胡棟;楊湖光;陳祿文
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶四聯(lián)光電科技有限公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 重慶志合專利事務所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術領域

本發(fā)明涉及一種LED照明燈具零光衰的方法，具體涉及一種LED道路照明燈零光衰的實現(xiàn)方法和控制系統(tǒng)。

背景技術

LED作為新一代的光源，具有許多優(yōu)良性能，因其原理為PN結(jié)的電子躍遷與空穴復合的能量而發(fā)光，故為固態(tài)光源，加上高效穩(wěn)定的熒光粉技術，LED光源具有發(fā)光效率高、耗電量少、壽命長、光色純、穩(wěn)定性高、安全性強、環(huán)保、抗震動等諸多傳統(tǒng)光源無法比擬的優(yōu)越性，是一種綠色環(huán)保的照明技術，在我國和全球節(jié)能減排的背景下，LED照明的來臨已經(jīng)近在咫尺。

LED光衰是指LED經(jīng)過一段時間的點亮后，其光強會比原來的光強要低，而低了的部分就是LED的光衰。一般LED封裝廠家做測試是在實驗室的條件下(25℃的常溫下)，以20MA的直流電連續(xù)點亮LED1000小時來對比其點亮前后的光強。

目前，LED功能性照明燈具都采用大功率的燈珠，雖然相對來講，LED壽命很長：在保證25度結(jié)溫情況下可以達到200000小時，但是由于目前半導體發(fā)光二極管晶片技術的限制，LED的光電轉(zhuǎn)換效率還有待提高，尤其是大功率LED，大約有70％以上的電能變成熱能釋放，而散熱技術的有效性和科學性也不是很理想，加上燈具外觀等苛刻的使用環(huán)境，LED燈光衰的狀況是不可避免的，故目前的LED燈壽命水平較低，差的產(chǎn)品還不到10000小時，這使得LED推廣和應用速度受到極大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種LED燈具零光衰的實現(xiàn)方法和控制系統(tǒng)，該方法和控制系統(tǒng)通過調(diào)整電源的輸出電流補償燈珠正常光衰部分，有效解決LED燈具的光衰問題，實現(xiàn)了大功率LED燈具的零光衰。

本發(fā)明所述的LED道路照明燈零光衰的方法有以下步驟：

1)在單片機中建立LED的結(jié)溫光衰特性曲線，為了單片機能根據(jù)此曲線查詢到燈具運行時間對應的光源光衰數(shù)據(jù)；在單片機中建立光通量電流特性曲線，為了單片機能根據(jù)光衰數(shù)據(jù)查詢到對應的補償電流數(shù)據(jù)；單片機根據(jù)此數(shù)學模型表格數(shù)據(jù)，利用LED燈具累計運行時間計算出的實際需要補償輸出的電壓；

2)系統(tǒng)開始工作，單片機端口和單片機中寄存器初始化，使得單片機能正常運行，為計算補償電流提供條件；

3)打開LED驅(qū)動電源開關，LED道路照明燈開始工作；

4)單片機讀取鐵電存儲器儲存的LED道路照明燈運行時間，該數(shù)據(jù)是一組十六進制數(shù)據(jù)，作為計算補償電流的控制數(shù)據(jù)；

5)單片機讀取LED道路照明燈運行時間，與數(shù)學模型中的光衰特性曲線、光通量對電流的曲線進行比較，轉(zhuǎn)換為輸出電流數(shù)據(jù)輸出到DA轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓，傳輸給調(diào)光驅(qū)動電源的調(diào)光控制接口，用于控制調(diào)光驅(qū)動電源輸出電流的大小；

6)單片機根據(jù)照明時間，判斷是否到設置的LED道路照明燈需要調(diào)整電流的時間，若到設置的時間，則將LED道路照明燈累計的照明時間與輸出電流補償曲線，通過轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓進行比較，控制調(diào)光驅(qū)動電源輸出電流的大小，確保系統(tǒng)輸出恒定光通量；若沒有到設置的時間，則將信號送到步驟5)重新進行比較、轉(zhuǎn)換。

實現(xiàn)LED道路照明燈零光衰的控制系統(tǒng)，包括具有調(diào)光控制接口的LED調(diào)光驅(qū)動電源電路、單片機電路、鐵電儲存器電路、溫度傳感器電路、轉(zhuǎn)換器電路，其中，具有調(diào)光控制接口的LED調(diào)光驅(qū)動電源P1的輸出端與單片機電路一個輸出端連接，單片機電路兩個輸出端分別與鐵電儲存器電路的輸入端和轉(zhuǎn)換器電路輸入端連接；單片機電路的輸入端與溫度傳感器的輸出端連接，鐵電儲存器電路的輸出端與單片機電路另一個輸入端連接；轉(zhuǎn)換器電路輸出端與單片機電路的第三個輸入端連接；LED調(diào)光驅(qū)動電源電路受開關的控制，實現(xiàn)電源的開關，同時還受調(diào)光電壓的控制，控制輸出電流的大小；鐵電儲存器電路，用于保存LED燈具累計運行時間數(shù)據(jù)，單片機可以讀寫存儲器的數(shù)據(jù)，并防止干擾數(shù)據(jù)的寫入；轉(zhuǎn)換器電路用于將實現(xiàn)數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為到模擬信號，基準電路為轉(zhuǎn)換器輸出電壓提供參考電壓基準；溫度傳感器電路為單片機提供光源的熱阻計算出光源的結(jié)溫，以便單片機精確輸出控制電流；單片機模塊是系統(tǒng)的核心，存儲有LED的結(jié)溫光衰特性曲線，和光通量對電流的曲線，建立表格數(shù)據(jù)數(shù)學模型，計算LED燈具累計照明時間和輸出電流補償曲線，通過轉(zhuǎn)換器輸出模擬電壓，控制調(diào)光驅(qū)動電源輸出電流的大小，以恒定輸出光通量，使LED道路照明燈零光衰。