LED照明系统集中供电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种LED照明系统集中供电装置，由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用N+1冗余供电技术配置的N+1只整流器模块组成(N＝2、3、……、10)，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端与各整流器模块的输出/输入端相联接。本实用新型专利技术的结构新颖、电路简单，它既降低了LED照明系统的成本，又大大提高了LED照明系统的可靠性，可广泛应用于路灯、地铁、大型商场、广场、车站、飞机场等场合的照明系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
属于半导体照明应用
，涉及一种LED照明系统集中供电装置，其供电方案可广泛应用于路灯、地铁、隧道、大型商场、车间、广场、火车站、飞机场等场合的照明系统。
技术介绍
近年来，LED的发光效率显著提升，销售价格大幅度降低，为此LED在照明系统中得到了广泛应用。为了便于将普通照明灯具更换为LED灯具，目前世界上许多国家在每盏 LED灯具中都装有独立的开关型驱动电源，通常称为独立供电系统。虽然LED光源的理论寿命可达10万小时，实际使用寿命也超过7万小时，但是目前给LED提供恒定驱动电流的开关型电源中，高电压、大容量电解电容器的实际寿命都远远小于1万小时，而且开关电源结构复杂，因此在现有LED照明系统(尤其是在路灯等环境较恶劣的场合)中，经常发生因驱动电源出现故障而产生中断照明的现象，这样不但影响了 LED照明系统的可靠性，还大大增加了维护成本。另外在目前的LED照明系统中，为了使驱动电源满足高效率(大于95% )、高功率因数(0.99以上)、宽输入电压范围(86V 300V)和宽温度范围(_40°C 75°C )，同时使电磁兼容和抗雷击性能达到国际标准的要求，LED驱动电源所需平均无故障时间要达到10 万小时以上，这样每盏灯具内的电源成本将远远大于光源的成本，而且体积非常庞大，从而使整灯非常笨重，也严重影响LED照明系统的推广应用。为了提高LED驱动电源的可靠性， 近年来本领域曾推出了无电解电容开关电源技术，这种电源虽然解决了因电解电容损坏而影响照明的问题，但因开关电源的结构很复杂，实际应用中仍然经常出现各种故障。此外还有一些相关单位曾推出了交流驱动LED分段控制技术，该技术虽然简化了控制电路，使可靠性得到提高，但是由于采用脉冲驱动电流，使LED发光效率大幅度降低，因此也很难推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种LED照明系统集中供电装置，采用该集中供电装置不仅可以降低LED照明系统的成本，还可以大大提高LED照明系统的可靠性。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的所提供的LED照明系统集中供电装置由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用N+1冗余供电技术配置的N+1 只整流器模块组成，N = 2、3、……、10，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端， 监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端与各整流器模块的输出/输入端相联接。实际工作中，交流输入电压通过交流配电装置加入到各整流器模块，整流器模块的主要作用是将交流电压变换为LED灯具所需的直流稳定电压，再由直流配电装置通过各路开关给外接的各路LED灯具供电(根据供电距离，直流配电装置也可实现双向供电，从而降低线路损耗， 电源装置的输出直流电压分别为MV、48V、110V和220V，根据用户的实际要求，上述电压还可在很宽范围内调整)，而监控器则主要用于对各整流器模块以及交流配电装置和直流配电装置实施检测和控制。本技术中整流器模块的主要作用是将交流电压变换为LED灯具所需的直流稳定电压，该整流器模块由输入整流滤波电路、有源功率因数校正电路PFC、PWM高频变换器、输出滤波电路组成，输入整流滤波电路的输出端依次经有源功率因数校正电路PFC和 PWM高频变换器后通至输出滤波电路。由于模块内装有性能特别优良的多级输入滤波电路， 可确保LED路灯、隧道灯、工厂灯等灯具达到国际标准要求的电磁兼容指标。本技术中所用的整流器模块均采用高频开关电源，为了确保电源不中断，通常都采用N+1冗余供电技术。即如果全部LED灯具所需功率可由N只并联的整流器模块满足，则在系统中应加入N+1只并联整流器模块的配置，若某个整流器模块模块发生故障，其他N只模块可保证正常供电。参见附图1示例，如两台整流器模块并联后，可满足全部LED 灯具所需功率，在该系统中就应加入三只同功率整流模块，这样当工作过程中某一只整流器模块损坏后，另外两只整流器模块可正常供电，此时应立即更换损坏的整流器模块，以免其他模块发生故障后，影响照明。由于整流器模块均为采用热插拔技术的模块，更换模块时不需要切断电源，因此不会影响集中供电。与现有技术相比，本技术的结构新颖巧妙、电路简单、操作方便，它既降低了 LED照明系统的成本，又大大了提高LED照明系统的可靠性，可广泛应用于路灯、地铁、隧道、大型商场、车间、广场、火车站、飞机场等场合的照明系统，具有很高的应用推广价值。附图说明图1为本技术一个实施例的原理结构示意图。图2为监控系统的原理框图。图3为整流器模块的原理结构示意图。图4为LED灯具内设置的开关恒流源的电路图。具体实施方式参见图1，该LED照明系统集中供电装置由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及三只整流器模块组成，三只整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，三只整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接， 监控器的整流器监控输入/输出端分别与三只整流器模块的输出/输入端相联接。具体实施结构中，交流配电装置和直流配电装置均采用空气开关，监控器可采用型号为DKD31的器件。LED照明系统集中供电装置中的本机监控系统如图2所示，它由直流检测单元、交流检测单元、控制器等部分组成，该监控系统对整流器模块、交流配电装置、直流配电装置实施检测和控制，各种参数可通过显示器显示，还可通过RS232通信口与监控中心连接，实现遥控、遥测和遥信。该集中供电装置中的整流器模块的原理结构如图3所示，由输入整流滤波电路、 有源功率因数校正电路PFC、PWM高频变换器、输出滤波电路组成，输入整流滤波电路的输出端依次经有源功率因数校正电路PFC和PWM高频变换器后通至输出滤波电路。输入整流滤波电路将50Hz交流电压变换成比较平稳的直流电压。有源功率因数校正电路使输入交流电流波形与输入交流电压波形相同，且相位一致，使功率因数达0.99以上。高频变换器采用软开关PWM变换技术，大大降低开关损耗，从而使整流模块的效率高于95%，同时也将大大减小电磁干扰。输出整流滤波电路将高频方波电压转换成非常稳定的直流电压，供给 LED灯具。在并联整流器模块中还采用了民主均流电路，可以确保各并联模块输出电流平衡分配，任一模块发生故障后，其余模块通过民主均流电路均可平均分配输出电流；整流器模块中还采用智能风冷技术，工作过程中模块的温度超过规定数值时，风扇自动启动，模块温度降低到设定值时，风扇自动关闭。因此冷却效果好，可靠性高；整流器模块还采用了热插拔技术，各并联模块均可实现在线安装和更换，确保更换整流模块时，照明电源不中断；整流器模块还具有输入过压、欠压、输出过压、限流和短路保护以及散热器过热保护等功能， 确保照明电源装置可靠工作。具体实施结构中，整流器模块中的输入整流滤波电路采用大功率桥式整流电路LC滤波电路，有源功率因数校正电路PFC可采用零电压过渡(ZVT)有缘功率因数校正专用集成电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＬＥＤ照明系统集中供电装置，其特征在于由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用Ｎ＋１冗余供电技术配置的Ｎ＋１只整流器模块组成，Ｎ＝２、３、……、１０，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入／输出端与各整流器模块的输出／输入端相联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿麟，
申请(专利权)人：广东科信实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44