[發(fā)明專利]一種LED照明燈控制電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310002222.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN103079315A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)長(zhǎng)順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于LED照明燈技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種LED照明路燈控制電路。

背景技術(shù)

目前電子工程的熱點(diǎn)之一是LED的照明控制技術(shù)，主要有：

提高照明用LED的發(fā)光功率、效率、改善光的頻譜、散熱等技術(shù)。路燈還有照明光學(xué)方面的要求；

LED照明控制電路技術(shù)。如LED日光燈、路燈（隧道燈）、景觀燈、投射燈的電路如何實(shí)現(xiàn)可靠、低成本、智能化、節(jié)電、長(zhǎng)壽命。

就后者而言，目前廣泛采用方法是，使用?220?v交流市電供電，用開關(guān)電源對(duì)LED燈分別進(jìn)行恒流控制。同時(shí)解決功率因素和電磁干擾問題以及防雷擊問題。

此類方案有電路比較復(fù)雜，成本高，因而可靠性較差、維修麻煩等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)需要同步群控的LED路燈、隧道燈、小區(qū)照明LED燈，提供一種可以實(shí)現(xiàn)可靠、高效的智能亮度調(diào)節(jié)，同時(shí)降低生產(chǎn)、安裝和維護(hù)成本的LED照明燈控制電路。

本發(fā)明提供的LED照明燈控制電路，是在路燈變壓器的輸出端另加一個(gè)控制柜，以完成對(duì)所有路燈的集中直流脈沖供電；所述的控制柜中，包括：主控CPU，全橋整流電路，主開關(guān)電源，第二級(jí)開關(guān)電源，輔助電源，顯示和鍵盤面板及其電路；此外，必要時(shí)還可包括：用于連接互聯(lián)網(wǎng)的modem，PLC（電力線通訊）modem。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參見附圖1所示。

所述的控制柜完成對(duì)交流380V電源的全橋整流、第一級(jí)開關(guān)電源（即主開關(guān)電源）恒流控制（限壓）和第二級(jí)開關(guān)電源低頻脈寬調(diào)制，產(chǎn)生的直流脈沖電壓再輸出到原來的路燈電源線上?，傳送到路燈。

原來從路燈變壓器輸出到各路燈的電源線中，相線和中線按電流相同的要求重新分為兩組，改用作脈沖電源的輸出電線，連接到各個(gè)LED路燈。各個(gè)路燈罩內(nèi)的LED燈加上簡(jiǎn)單的恒流電路來控制LED的恒流。

LED的峰值電流由燈頭內(nèi)的恒流源電路控制，控制柜輸出直流的低頻脈寬占空比控制平均點(diǎn)亮?xí)r間，調(diào)節(jié)平均電流，即亮度。

打個(gè)比方，此方法就如大樓里用集中空調(diào)機(jī)代替分散空調(diào)機(jī)一樣。

本發(fā)明中，控制柜的核心是主控板CPU（如STM32107?32位單片機(jī)），其功能主要有：

a,控制主開關(guān)電源的輸出電壓，使其達(dá)到額定亮度時(shí)的（第二級(jí)開關(guān)電源脈寬為最大時(shí)）最小值，根據(jù)路燈亮度設(shè)定要求控制第二級(jí)直流脈沖電壓的占空比；

b,通過預(yù)設(shè)定的，基本按實(shí)時(shí)鐘，也可以根據(jù)室外自然光強(qiáng)度調(diào)整路燈的亮度。或通過網(wǎng)絡(luò)接收命令調(diào)節(jié)亮度；

c，完成電源和系統(tǒng)的自檢和保護(hù)；

d，通過modem向上連接互聯(lián)網(wǎng)。但是連接互聯(lián)網(wǎng)不是必需的。不接網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)按內(nèi)部實(shí)時(shí)鐘調(diào)節(jié)亮度。但實(shí)時(shí)改變亮度就不行了，好在此需求并不重要。?

控制柜內(nèi)的?CPU除了可用互聯(lián)網(wǎng)與外部通訊外，也可以利用路燈供電變壓器的初級(jí)次高壓（1-3萬伏）線，實(shí)現(xiàn)較大區(qū)域的PLC（電力線通訊）以太網(wǎng)連接。當(dāng)然，目前也不是必需的。

本人認(rèn)為，PLC通訊技術(shù)尚不成熟，可能是可靠性未解決，目前未見很多民用介紹。如有需求，可用第二代PLC?MODEM?芯片SM2200?來設(shè)計(jì)，以提高通訊可靠性。

關(guān)于輔助電源，220v交流市電接到輔助電源變壓器。變壓器次級(jí)有幾個(gè)繞組，以產(chǎn)生控制電路要用的低壓直流電源。這里也可以不用輔助電源變壓器，改用有多檔直流電壓輸出的開關(guān)電源。

本發(fā)明中，顯示和鍵盤面板。主控制板CPU連接到控制箱面板上的顯示和鍵盤面板。顯示和鍵盤面板電路如圖4所示。

該電路由智能芯片HD7279A和一些外圍器件構(gòu)成。此電路驅(qū)動(dòng)8位LED數(shù)碼管和8個(gè)鍵輸入。還有一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位鍵，用于主CPU?和顯示CPU的復(fù)位。此面板通過扁線和接頭與圖3?中主控板連接。它與主控CPU?用SPI?方式通訊。主控CPU?是主，面板CPU?為從。

顯示內(nèi)容包括：實(shí)時(shí)鐘顯示月日時(shí)分，電壓，電流，故障代碼如：初級(jí)過壓，欠壓，過流，IGBT?左右上管擊穿，左右下管擊穿，主回路失控等。

通過鍵盤可以設(shè)置實(shí)時(shí)鐘，輸出最高限壓，額定輸出電流等參數(shù)。?

路燈開關(guān)時(shí)間和亮度按主控板CPU?程序設(shè)置自動(dòng)進(jìn)行。考慮到時(shí)差和季節(jié)（可以由內(nèi)部程序校正），各地各季節(jié)開關(guān)時(shí)間是不同的。當(dāng)然也可以根據(jù)網(wǎng)上即時(shí)命令運(yùn)行。還可用安裝在顯示板上的光敏電阻（或光敏三極管）測(cè)得的自然光強(qiáng)度來修正開關(guān)時(shí)間和路燈亮度。面板鍵盤也可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)路燈亮度。

?本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：