一种方位可调的远程LED强光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种方位可调的远程LED强光系统，实现远距离通示与告警。系统以高性能的MAX系列CPLD为核心控制模块，采用DC-DC开关稳压驱动模块，以LLC半桥谐振拓扑结构作为降压模块，使用控制云台实现LED阵列的全方位照射。同时采用降压技术，实现电源电压与LED阵列匹配，使用开关稳压技术，控制LED阵列的亮度。本发明专利技术能效高，功率大，且环保节能，非常适合于远距离告警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种方位可调的远程LED强光系统，属于半导体照明

技术介绍
高亮度LED作为新型高效固体光源，具有寿命长、能效高、可靠性强、亮度好、发光响应速度快等优点，正在逐步替代市场上普遍使用的荧光灯、白炽灯等常规照明设施，成为21世纪最具发展前景的节能环保型照明产品。随着半导体发光材料研究的不断深入，超高亮度的LED技术取得了突破性的进展，其发光效率提高了将近1000倍，使得其应用领域不断拓宽。一般的LED强光告警装置的照射区域有限，多数仅在垂直方向有一定的角度调整，较难灵活满足实际需求。同时，用于照射的灯光强度低，距离近，难以有效实现告警功能。所以采用MCU总控，电动云台可调的大功率超高亮度LED阵列是较为合理经济的使用方式。目前市场上的超强光警用装置多采用线性稳压器来驱动LED阵列，尽管这种驱动方式易于设计且没有电磁兼容性(EMC)问题，并且支持电流的稳流和过流保护，提供外部电流设定点，但其功率耗散严重，同时严格要求输入电压必须始终高于正向电压，且其能效不高。采用开关稳压器可弥补以上不足，不仅解决系统能效的问题，保证输入电压与正向电压无关，还可以较好地控制LED的亮度。
技术实现思路
为了解决现有强光告警系统能效低，照射角度固定，适用范围有限的问题，本专利技术提供了一种方位可调的远程LED强光系统。该系统具有能效高、可全方位照射以及环保节能的特点，非常适合于500米及以上超远距离的示警应用。本专利技术同时配备市电和锂电池供电，适应各种复杂的应用环境，保证持续稳定的工作，在告警系统方面具有良好的应用前旦-5^ O为了解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是: 一种方位可调的远程LED强光系统,包括: 用于发射超强光的LED阵列； 与所述LED阵列相连接用于全方位旋转的控制云台； 与所述LED阵列相连接用于控制LED阵列的开关稳压驱动模块； 与所述开关稳压驱动模块相连接用于控制供电形式的电子切换开关；所述电子切换开关通过连接锂电池来供电； 用于控制多个模块正常工作的MCU核心处理模块，所述MCU核心处理模块与开关稳压驱动模块相连接， 用于控制电流的流动，所述MCU核心处理模块分别与控制云台和电子切换开关连接； 与所述电子切换开关相连接用于交直流转换的电压转换模块； 与所述电压转换模块相连接用于提供能量的市电。作为优选方案， 所述LED阵列为大功率LED阵列。所述开关稳压驱动模块采用LT3641芯片。所述锂电池为48V。所述电子切换开关采用⑶4051芯片，公共端口连接电压转换模块，两个选择端口分别连接市电和锂电池。所述电压转换模块采用LM5035芯片。所述市电为220V市电。所述MCU核心处理模块采用MAXII系列的CPLD。所述控制云台采用碳纤维电动云台。本专利技术的有益效果是:本专利技术在整体设计上最大程度地减少了不可靠器件的使用数量，在供电模块上采用了可选择的市电与锂电池供电，在LED驱动方面选用集成芯片，在控制云台上选用轻便的碳纤维云台，在核心处理器上选用低功耗，处理功能强大的MAXII系列的CPLD。本专利技术具有能效高、全方位照射和环保节能的特点，适合于远距离告警。附图说明图1是本专利技术的结构示意框 图2是本专利技术实施例的主视 图3是本专利技术实施例的侧视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种方位可调的远程LED强光系统，包括: 用于发射超强光的LED阵列；作为优选方案，LED阵列为大功率LED阵列。与LED阵列相连接用于全方位旋转的控制云台；作为优选方案，控制云台采用碳纤维电动云台。与LED阵列相连接用于控制LED阵列的开关稳压驱动模块；作为优选方案，开关稳压驱动模块采用LT3641芯片。与开关稳压驱动模块相连接用于控制供电形式的电子切换开关；电子切换开关通过连接锂电池来供电；作为优选方案，电子切换开关采用CD4051芯片，公共端口连接电压转换模块，两个选择端口分别连接市电供电和锂电池，锂电池为48V。用于控制多个模块正常工作的MCU核心处理模块，MCU核心处理模块与开关稳压驱动模块相连接，用于控制电流的流动，MCU核心处理模块分别与控制云台和电子切换开关连接；作为优选方案，MCU核心处理模块采用MAXII系列的CPLD。与电子切换开关相连接用于交直流转换的电压转换模块；作为优选方案，电压转换模块采用LM5035芯片。与电压转换模块相连接用于提供能量的市电。为实现高能效和全方位照射的目的，本专利技术涉及的LED超强光警用装置使用MAXII系列的高性能低功耗CPLD作为MCU核心处理器。电源转换方面，使用了集成的电源降压芯片，既降低了对MCU性能的要求，也降低MCU成本，同时又提高了装置的可靠性和稳定性，保证装置长期稳定的工作。本专利技术涉及的LED超强光警用装置中，电压转换模块设计选用TI公司生产的LM5035芯片。该款芯片采用半桥式拓扑结构，并且集成有同步整流控制端。而该芯片内置有软启动、欠压及过压保护、过流及过温保护等功能，大大了提高电源模块的可靠性和稳定性。LED驱动方式主要有电阻型、线性稳压器和开关稳压器。开关稳压器能效高，亮度可变，是较为合适的驱动方式。LT3641芯片是凌力尔特公司推出的一款双通道、电流模式降压型可编程控制的开关稳压器。可调频率在350KHZ到2.5MHZ范围内可调，同时，该款芯片具有电流保护功能。控制云台采用碳纤维交流电动云台，云台通过CPLD控制交流电机实现全方位旋转，转动速度固定，一般为水平转动速度为4° /秒 6° /秒，垂直转动速度为3° /秒 6。/ 秒。本系统的工作流程如下: 正常情况下，接入市电，经过电压转换模块转换成系统所需电压进行供电；而在野外等不具备市电条件的情况下采用锂电池提供能量。下面以市电供电为例进行说明:系统在正常情况下需全方位照射，市电供电，内部的MCU核心处理模块接收到工作信号后，控制电子开关，市电经电压转换模块后得到48V，500W的稳定直流电，该直流电进入开关稳压驱动模块，在MCU核心处理模块产生的PMW波控制下，驱动大功率的LED阵列发射超强光。MCU核心控制模块同时驱动控制云台进行工作，使得大功率LED阵列能够根据具体情况进行方位角度的调整，到此，本套装置完成了一次全方位照射的过程。实施例: 图2所示为LED超强光警用装置的主视图。LED超强光警用装置包括一个插头10，一个内部封装电路板和电池的主机11。图3所示为LED超强光警用装置的侧视图，实物的侧面包括了支架台12，装置总开关13和两个指示灯14，其中，第一盏指示灯为电源指示灯，亮表示接市电，灭表示接锂电池。第二盖指示灯为锂电池电量情况指示，指示灯常亮表示电量充足，闪烁时表示正在充电，熄灭时表示电量不足。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方位可调的远程LED强光系统，其特征在于，包括：用于发射超强光的LED阵列；与所述LED阵列相连接用于全方位旋转的控制云台；与所述LED阵列相连接用于控制LED阵列的开关稳压驱动模块；与所述开关稳压驱动模块相连接用于控制供电形式的电子切换开关；所述电子切换开关通过连接锂电池来供电；用于控制多个模块正常工作的MCU核心处理模块，所述MCU核心处理模块与开关稳压驱动模块相连接，用于控制电流的流动，所述MCU核心处理模块分别与控制云台和电子切换开关连接；与所述电子切换开关相连接用于交直流转换的电压转换模块；与所述电压转换模块相连接用于提供能量的市电。

【技术特征摘要】
1.一种方位可调的远程LED强光系统，其特征在于，包括: 用于发射超强光的LED阵列； 与所述LED阵列相连接用于全方位旋转的控制云台； 与所述LED阵列相连接用于控制LED阵列的开关稳压驱动模块； 与所述开关稳压驱动模块相连接用于控制供电形式的电子切换开关；所述电子切换开关通过连接锂电池来供电； 用于控制多个模块正常工作的MCU核心处理模块，所述MCU核心处理模块与开关稳压驱动模块相连接，用于控制电流的流动，所述MCU核心处理模块分别与控制云台和电子切换开关连接； 与所述电子切换开关相连接用于交直流转换的电压转换模块； 与所述电压转换模块相连接用于提供能量的市电。2.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程LED强光系统，其特征在于:所述LED阵列为大功率LED阵列。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昌平，赵超慧，张云峰，姚澄，安文，田晶华，徐绪堪，殷澄，陈秉岩，张秀平，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，常州英耐尔电子有限公司，
类型：发明
国别省市：