本发明专利技术涉及一种ＬＥＤ路灯能量变换和节能控制的装置。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种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的装置。解决该问题的技术方案是：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。本发明专利技术可用于城市道路和隧道等场合的照明。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源领域，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术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、通信接口芯片仏、单片机U3、D/A转换器Up运算放大器U5A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U5A和压控振荡器U5得到方波输出信号，经分频器U6B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、P丽控制芯片IQ、功率MOSFET管Q工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P丽控制芯片IQ，从而控制功率MOSFET管(^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的P丽信号。 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。 本专利技术的有益效果是本装置能够根据路面情况或控制系统的指令，完成对LED路灯照度的控制，能够增加LED路灯的使用寿命并且节约能量；本专利技术还可以应用于交通隧道的照明，当有车通过时，检测装置发出亮度增强信号，隧道里的LED灯光变亮，当没有车辆经过时，亮度变暗或都关闭，从而达到节能和延长LED灯使用寿命的目的；本专利技术通过高压电力线，既传递能量，又传递照度控制信号，系统成本低，使用方便，节能效果明显。附图说明 图1是本专利技术的电路框图。 图2是图1中电力侧直流变换装置的电路框图。 图3是本专利技术电力侧直流变换装置的电原理图。 图4是本专利技术LED恒流变换器的电原理图。具体实施例方式如图1所示，本实施例具有能感知外部环境或状况的上位机或检测控制系统1，所述检测控制系统可包括光感传感器或运动图像传感器等感知外部环境的检测装置。上位机或检测控制系统1可具有定时控制程序，或具有光感传感器、运动图像传感器等智能检测设备，将检测到的信息，按既定程序，给出相应的照度控制信号，经通信接口 1-1传给电力侧直流变换装置2。电力侧直流变换装置用于将电力侧的AC交流电源转换为可变化(0-400V)的直流电压。该直流电压经电缆3传输给远端的LED恒流变换器4。 LED路灯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5所需要的直流恒流源。 如图2、图3所示，所述电力侧直流变换装置2为AC/DC变换器，它由高功率因数整流电路、LLC谐振变换电路、通信接口芯片仏、单片机U3、D/A转换器^、运算放大器U5A和压控振荡器Us以及隔离驱动电路组成。其中高功率因数整流电路具有PFC控制芯片UJ型号UC3854,也可以采用其它PFC专用芯片实现)和全桥整流器BR"电感k、功率管Q工和电容CpCy该模块具有PFC功率因数校正功能，使得交流侧电流波形接近电源电压波形，功率4因数达0.99以上。电力侧的交流输入电压经高功率因数整流电路升压后，变为约400V左 右的直流高压。该直流高压再经由功率管Q2 95、变压器1\、电感L2、电容Q、二极管D3 D6和电容C4组成的LLC谐振变换电路，即得到隔离的所需直流电压。与此同时，从上位机 或检测控制系统1传来的控制命令，经通信接口芯片U2传输给单片机U3 (89C51)，单片机控 制D/A转换器^(TLV5618)的模拟输出，U4的脚4按指令给出输出电压参考电压，该电压 与输出电压的反馈信号，经电阻R15、 R16、 R17、 R18、电容C1Q及运算放大器U5A(LM358)组成的 PID反馈调节，由U5A(LM358)的脚1传至U5(CD4046)压控振荡器，U5的脚4为振荡器方波 输出信号，经分频器U6B (CD4013)分频，传输给隔离驱动电路，由隔离驱动电路驱动LLC谐 振变换电路的功率器件Q2 Q5，从而使得LLC谐振变换电路的输出电压能随着控制信号频 率的不同而在0-400V之间变化当需要最亮度照明时，输出电压为最高电压400V，当需要 为半照度时，电压降低至某个中间值，如200V，当需要全部关闭时，电压降到某个更低的值， 如100V以下。为便于扩展和增加冗余功能，此变换装置按LED路灯群功率所需，可以配置 成"N+M"冗余形式，其中N个模块为符合LED路灯群额定功率所需模块，M个模块则作为冗 余配置当少于M个模块出现故障时，整个系统可以正常输出所需功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种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（１），其特征在于：所述上位机或检测控制系统（１）经通信接口（１－１）与电力侧直流变换装置（２）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（３）传输给远端的ＬＥＤ恒流变换器（４），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（５）所需要的直流恒流源。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邵勇，周永忠，顾汉霆，傅锋锋，房根发，陈晓阳，
申请(专利权)人：浙江金基电子技术有限公司，杭州中信网络自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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