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一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯

阅读:4发布:2022-01-26

专利汇可以提供一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种PWM式再省一半 电能 又能 散热 的LED 路灯 ,其核心技术是脉宽可调的 自动调节 功能,或占空比可调的方波。利用555时基 电路 进行设计,通过改变555的充放电回路参数,达到控制555的输出方波,用不同的输出方波的占空比控制场效应管的工作,从而控制脉冲 变压器 输出的 电压 高和低,达到控制路灯的炽亮和暗亮的工况转换,实现自动调光功能。自动调光功能使路灯在节能的 基础 上再节能50%以上;发光板电路采用一路 串联 的连接方式,以单片LED额定 电流 值驱动LED路灯工作,控制灯体的LED 工作 温度 在50℃以下,使LED路灯的使用寿命达到5万小时,按路灯每天使用12小时计算,用年计算LED路灯可使用寿命10年。,下面是一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯专利的具体信息内容。

1.一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯,其特征在于:LED路灯的组成电路整流器电路、PWM发生器电路、脉冲变压器电路、定时器电路和发光板组成;所述整流器电路由单相桥式整流器组成,把交流220V变成脉动的直流电,然后经过L1、C1复合滤波后变成约
300V的直流电压供给下一级电路;所述的PWM发生器电路由IC1及外围电路组成,IC1是型号为555时基电路芯片,由定时器电路的定时继电器的常开触点J控制R2、R3的总电阻阻值大小,从而调节PWM输出脉宽的占空比,不同占空比的脉宽信号经过R4、R5分压驱动场效应管V3工作;所述脉冲变压器由B组成,B是一个反激式的脉冲变压器,输入是300V的直流电压,变压器的导通或截止由场效应管V3控制;所述定时器电路由IC2及外围电路组成,IC2的型号是CD4060,选定合适的外围元件参数,即满足所需的定时时间,定时器的工作过程是:让路灯刚开始工作至定时的时间段内,路灯以炽亮的工况工作,定时时间计数到后,路灯以减少约20%亮度的工况工作;发光板电路采用一路串联的接线方式,以单片LED的额定电流值驱动LED工作,减少了电能化为热量带来的电能损失,提高了约40%的节能率;将路灯的工作温度控制在50℃以下,保证路灯的使用寿命能达5万小时。

说明书全文

一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯

技术领域

[0001] 本发明涉及一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯。

背景技术

[0002] PWM调光技术是脉宽调节式的功率调节方式,这项技术已成功应用于电磁炉、电动自行车调速等电器中的功率调节,其特点是不论调节后的功率多大,其负载一直在恒流条件下工作;再有一个特点是PWM式调光应用于LED驱动器的转换效率较高;交通道路上的路灯,在后半夜至天亮的时间段里,道路上的行人和车辆均已稀少,让路灯依然炽亮的工作显然是个电能上的浪费;又是目前市场上的LED路灯,其发光板的电路连接都是采用串、并联相结合的连接方式,当路灯的功率大时,并联的支路数就越大,引起路灯的工作总电流数值也越大,路灯工作时发热量也越大,LED路灯的散热问题已经成为制约该项技术发展的一个主要障碍;在大功率的LED灯的能耗中约80%以上转为热量,只有一少部分的电能转化成光能。

发明内容

[0003] 本发明一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯,这种LED路灯的发光板电路接线采用一路串联的连接方式,单片LED的功率选用1W,其作用是减少路灯的工作总电流,减少了路灯工作时产生的热量,减少了部分电能转化成热量带来的电能损耗,从而使路灯单这一项的电路改造就提高35%以上的节能率;又是路灯采用一路串联,是路灯的工作温度壳的散热下,有效控制LED路灯的工作温度在50℃以下,有效控制了电能转化成热量的电能损失,有利提高了路灯的节能效率;路灯的工作温度控制在50℃以下,就能实现LED的ATIZ定理:“LED工作温度在25~50℃时,使用2明为5万小时”;路灯增加定时自动调光功能,能使路灯进行自动调光,调光后可以使路灯再节能约30%的电能。两项节能措施可使路灯的节能率提高到50%以上。
[0004] 一种PWM式再省一半电能又能散热的LED路灯,其电路组成由单相桥式整流滤波电路、脉冲发生和调节电路、定时器电路和发光板电路组成。附图说明
[0005] 附图是一种PWM再省一半电能又能散热的LED路灯的电路原理图。

具体实施方式

[0006] 如附图所示,A1、L1、C1是单相桥式整流和滤波电路,其中A1是单相桥式整流电路,把交流220V变成脉动直流电,经过滤波电路L1、C1复合滤波后输出约300V直流电压送给下一级电路。
[0007] 如附图所示,IC1、VT和B及外围电路组成脉冲发生电路和脉宽调节电路,简称PWM电路,其中IC1的2、6、7脚所连接的部分电路组成脉冲发生和调节电路,IC1是型号为555的时基电路芯片,其2、6、7脚连接的元器件与IC1组成周期不变,脉宽可调节的脉宽调节电路,通过调节R2、R3的总电阻值,即可调节IC1的输出脉宽;V3是场效应管,用于由脉宽控制脉冲变压器的工作。脉宽变压器和场效应管V3组成反激式开关电源变压器。当R2、R3的总电阻阻值小时,C4的充电时间缩短;C4放电的时间长;IC1输出的脉宽占空比小,引起脉冲变压器输出的电压低;当R2、R3的总电阻阻值大时,C4充电的时间长,C4放电的是间短;IC1输出的脉宽占空比大,引起脉冲变压器输出的电压高。通过继电器的常开触点J的闭合或断开,有效地调节脉冲宽度,从而调节脉宽占空比,达到调节脉冲变压器的输出电压的高或低,实现功率的调节功能。R4、R5、V3组成放大驱动电路,将IC1输出的脉冲电压信号放大,驱动脉冲变压器工作。
[0008] 如附图所示,IC2及外为电路组成定时器电路,IC2的12脚上的R5、C6是上电自复位电路,当IC2获得电源的瞬间,IC2的12脚输入一个正脉冲,IC2内部电路自动清零,定时器计数开始,接着IC2的3脚输出定的低电平信号,此时三极管T获驱动电源而导通,驱动继电器J动作,其常开触点J接通R2电阻右边至C4端支路,使R2、R3总电阻阻值变大,则IC1输出的占空比大,作用脉冲变压器输出的电压升高,通过电感L2和电容器C2的复合滤波后,输出比较平滑的高电平直流电供给发光板工作电源,让LED路灯工作在炽亮的工况中。
[0009] IC2的9、10脚上的R6、C7组成定时时间常数,选择合适的阻值及电容值,即可满足自动调光的设定时间。IC2的3脚是输出端,IC2刚获电源时3脚输出低电平,待等定时时间计数到时,IC2的3脚由低电平变为高电平。高电平通过d3作用到11脚,使IC2内部振荡器停振,让IC2保持现状直到关掉电源为止;IC2输出高电平使三极管T由导通变为截止,继电器J失去电源而跳开,其常闭触电J闭合,接通R3左端至C4端支路,使R2、R3总电阻阻值变小,则IC1输出的占空比小,作用脉冲变压器输出的电压变低,通过电感L2和电容器C2的复合滤波后,输出比较平滑的低电平直流电供给发光板工作电源,让LED路灯工作在暗亮的工况中。
[0010] IC2及外为电路组成的自动调光电路,其作用是使路灯在节能的基础上再节能30%以上;另外的一个作用是后半夜电源线路的电压一般超高,对路灯造成很大的危害,自动调光以后,路灯的LED工作电压自动下降了若干伏,保证路灯躲过后半夜超高电压对路灯的危害;自动调光以后,由于降低了路灯的功率,从而降低了路灯的工作温度,有利于延长路灯的使用寿命。
[0011] 如附图所示,R1、C3组成阻容降压电路,A2是整流电路,L3、C11组成复合滤波电路,D3是双端稳压电路;V是压敏电阻,在电路中起瞬间过压保护作用。
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