[实用新型]一种节能型多路可调的LED路灯恒流驱动电源

说明书

技术领域

本实用新型属于半导体照明控制技术领域，特别涉及一种节能型多路可调的LED路灯恒流驱动电源。

背景技术

在道路交通照明系统中，采用发光效率高、功耗低、寿命长，安全可靠的LED路灯成为了近年建设节约型社会的重要举措，具有广阔的发展前景。由于LED路灯工作在复杂的室外环境，因此对其驱动电源有着很高的性能和可靠性要求，但是目前LED路灯的驱动电源都存在缺陷，成为制约其推广应用的瓶颈，第一点是目前的LED路灯驱动电源仍然存在能量转换效率低和输出功率低，浪费大量的电能，而且输出电流纹波大，稳定性差，严重影响了LED路灯的寿命；第二点是目前的道路交通照明系统大多靠人工维护，智能化的程度很低，造成了人力资源的极大浪费，而且不能根据当前的交通状况实时的进行灯光控制，也浪费了很多电能；第三点是当前的驱动电源中大多结构复杂，使用了很多的器件，增加了成本，也降低了系统的可靠性。针对当前LED路灯存在的缺陷，本实用新型设计出一种低成本、可靠性高、多路输出、能量转换率高和智能化的节约型LED路灯驱动电源。

实用新型内容

本实用新型通过改变DC-DC变换电路结构，提高LED路灯驱动电源的转换效率，且使输出电流稳定性好，延长了LED路灯的寿命；通过光强检测，车辆检测使驱动电源实现智能化，电源根据当前的交通状况和环境光线变化自动调节LED路灯的亮暗程度，从而节约大量的电能；通过温度检测电路，调节驱动电源的电流输出大小，可避免LED路灯因温升过高而烧毁。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：该LED路灯驱动电源由外电源输入端、防反接电路、稳压电路、DC-DC变换电路、单片机控制电路、探测电路、反馈电路组成。其中探测电路包括温度检测电路、光强检测电路和车辆检测电路。外电源(太阳能电池板)接到防反接电路，防反接电路的作用是：防止接错电源的正负极，如果电源的正负极接反了则电路不会工作，并不会造成后级电路烧毁，起到保护电路元件的作用。防反接电路输出分成两路，一路接稳压电路，输出稳定的+5V电压，为单片机、运算放大器和各传感器供电；另一路接到DC-DC变换电路的输入端，且单片机输出的PWM调节信号也作用于DC-DC变换电路中，DC-DC变换电路输出接负载LED路灯，实时的输出符合当时交通状况和环境特点的恒定电压和电流。而单片机输出的PWM调节信号是根据当前的LED路灯的温度高低，此时环境的光强大小以及道路上车辆的多少来综合判断，从而输出实时的控制信号。

上述的DC-DC变换电路中包括了DC-AC变换电路、多路同步整流电路、多路输出电路，现以一路同步整流电路和一路输出电路为例，同步整流电路通过使用低通态电阻的MOSFET替代输出侧的整流二极管，而MOSFET的驱动信号来自辅助绕阻的输出电压，对于不同的功率MOSFET管，驱动电压可能有较大差异，由于辅助绕阻的匝数可以根据输出电压的需要而设计，可以有效的驱动不同导通门槛电压的功率MOSFET管。该同步整流技术的目的是最大限度降低整流功耗，提高输出效率。

上文提到单片机控制电路输出实时的PWM调节信号，其调光信号的输出受控于环境的光强、道路车辆以及LED路灯的温度等因素的影响，单片机通过数据不断的采集、分析、综合，实时输出控制信号，最大程度上节约电能和保证LED路灯的安全。当车辆检测中的电感线圈信号传送到单片机，如果判断出没有车辆经过，单片机输出PWM信号关闭LED路灯；如果判断出有车辆经过，则还需要判断当前LED路灯的温度高低和环境光强大小，当LED路灯温度不高且环境光强弱，则单片机输出PWM信号开启LED路灯；当温度比较高，光强比较弱时，单片机根据采集到的温度大小和光强大小分等级输出，光强方面：如果光强强度在50lux-100lux；PWM控制信号输出电流为正常工作电流的二分之一，如果光强在20lux-50lux；输出电流为正常工作电流的四分之三，如果光强低于20lux，电流额定输出。温度方面：LED路灯的温度高于85℃，输出电流减半，75℃-85℃，输出电流为四分之三，65℃-75℃，输出电流为六分之五，低于65℃，额定电流输出。

本实用新型的有益效果在于：首先是它采用了转换效率更高的电路结构，使得LED路灯能量利用率更高，更加环保和节能；其次输出电流更稳定的DC-DC变换结构，使得LED路灯的寿命延长；再者是DC-DC变换结构简单，使得成本更低，易于广泛的推广；最后是智能调节电流输出，根据实时的交通状况输出符合当前条件的驱动电源信号，从而合理的利用电能，节约电能，为建设节约型社会又迈进一步。

附图说明