[实用新型]一种LED路灯能量变换和节能控制的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源领域，尤其是一种LED路灯能量变换和节能控制的装置。适用于城市道路和隧道等场合的照明。

背景技术

大功率LED路灯与常规高压钠灯路灯相比，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特的优点，可广泛应用于城市道路和隧道等场合的照明。

目前，LED照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已达1001m/W左右，从而使得城市路灯、隧道照明节能改造成为可能。LED路灯，特别是大功率LED路灯，正以迅猛的速度冲击传统路灯市场。

LED路灯在省电方面比传统路灯已经有了很大的改观，但是LED的功耗和寿命还是取决于LED点亮的时间以及光照亮度。目前，LED路灯普遍采用简单的恒流控制方式，不能根据需要进行照明亮度控制，尤其是在深夜无行人与车辆稀少的情况下，路灯还按正常亮度在照明，既浪费电能，也影响路灯寿命；而在隧道路灯照明中，有没有车经过，亮度照常，引起极大的浪费。

针对以上问题，已有对LED灯进行调光的技术，一般采用单灯调节办法：每个LED路灯，采用可控恒流控制方式，控制信号采用单独拉控制线方式，也有采用无线传输控制模式，还有一种是采用电力线复用传输控制信号方式。这些方式，虽然可以达到调光节能的目的，但存在以下问题：LED驱动器控制复杂，可靠性降低，成本高，而采用单独拉控制线形式，增加布线成本和增加老系统节能改造难度。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对以上问题，提供一种LED路灯能量变换和节能控制的装置，该装置能够根据路面情况或控制系统的指令，调节LED路灯的亮度，从而增加LED路灯的使用寿命并且节约能量。

本实用新型所采用的技术方案是：LED路灯能量变换和节能控制的装置，具有能感知外部环境或状况的上位机或检测控制系统，其特征在于：所述上位机或检测控制系统经通信接口与电力侧直流变换装置相连接，电力侧直流变换装置将电力侧的AC交流电源转换为可变化的直流电压，该直流电压经电缆传输给远端的LED恒流变换器，LED恒流变换器将传输来的可变化的直流电能转换为LED路灯群所需要的直流恒流源。

所述上位机或检测控制系统中的上位机装有定时控制程序，而检测控制系统包括光感传感器或运动图像传感器。

所述电力侧直流变换装置为AC/DC变换器，它由高功率因数整流电路、LLC谐振变换电路、通信接口芯片U₂、单片机U₃、D/A转换器U₄、运算放大器U_5A和压控振荡器U₅以及隔离驱动电路组成；电力侧的交流输入电压经高功率因数整流电路升压为直流高压，再经LLC谐振变换电路得到隔离的所需要直流电压；与此同时，从上位机或检测控制系统传来的控制命令，经通信接口芯片U₂传输给单片机U₃，单片机控制D/A转换器U₄的模拟输出，该模拟信号再经运算放大器U_5A和压控振荡器U₅得到方波输出信号，经分频器U_6B分频后传输给隔离驱动电路，隔离驱动电路通过驱动LLC谐振变换电路中的功率器件，使LLC谐振变换电路的输出电压随控制信号频率的不同而变化。

所述LED恒流变换器为DC/DC变换器，它由输入电压比例放大器、电流采样放大和反馈控制电路、PWM控制芯片IC₁、功率MOSFET管Q₁和恒流变换器输出电压反馈控制电路组成；所述输入电压比例放大器依据从电缆传输过来的输入电压的不同，输出与输入电压成比例的信号，该信号作为电流反馈控制的基准输入到电流采样放大和反馈控制电路，电流采样放大和反馈控制电路所产生的可依据输入电压变动的控制信号再传输给PWM控制芯片IC₁，从而控制功率MOSFET管Q₁的开关占空比，使得LED路灯群得到所需的恒定电流；当输出电压超过最大设定值，则经恒流变换器输出电压反馈控制电路来控制芯片IC₁的PWM信号。

所述电力侧直流变换装置中间的母线上可以按需要挂接蓄电池组；且电力侧直流变换装置可以采用“N+M”模块冗余并联形式。