CN201462724U - 一种新型led路灯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LED路灯，包括有电源输入滤波电路EMC、全桥整流电路、功率因数矫正电路PFC、半桥功率转换电路HB、LED路灯电路、PFC驱动电路、HB驱动电路、MCU控制电路、以及电源电路。本实用新型目的在于提供一种根据通信指令进行亮度调整，电光转换效率高，寿命长，节能环保的新型LED路灯。

Description

一种新型LED路灯
[技术领域]
本实用新型涉及一种LED路灯。
[背景技术]
目前的路灯照明***采用的大都是高压钠灯或者白炽灯，高压钠灯含重金属汞；显色性低只有30左右；使用寿命为4000个小时左右，寿命短；电压不稳，对钠灯的破坏性很高。白炽灯寿命短；电光转换效率低，大部分用来发热，先发热然后在发光，因此含红外辐射。传统的路灯照明***利用率低、浪费电能、产生污染，为此，有必要解决上述问题。
[实用新型内容]
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种以根据通信指令进行亮度调整，电光转换效率高，寿命长，节能环保的新型LED路灯。
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
一种新型LED路灯，其特征在于包括有
电源输入滤波电路EMC，与外界AC220V交流电源连接；
金桥整流电路，将电源输入滤波电路EMC输出的交流电整流成直流电；
功率因数矫正电路PFC，将电源输入滤波电路EMC输出的直流电升压到400V；
半桥功率转换电路HB，将400V直流电逆变成交流电为LED路灯电路供电；
LED路灯电路，与半桥功率转换电路HB输出端连接；
PFC驱动电路，连接在功率因数矫正电路PFC与MCU控制电路之间；
HB驱动电路，连接在半桥功率转换电路HB与MCU控制电路之间；
MCU控制电路，其输出PWM信号分别给PFC驱动电路、HB驱动电路，驱动功率因数矫正电路PFC、半桥功率转换电路HB中的开关管工作；
电源电路，为MCU控制电路供电。
本实用新型的有益效果是：1、采用定向光路设计，可以根据通信指令进行亮度调整，其效率高达90％以上；2、采用了PFC功率因数矫正电路，提高了功率因数，抑制和减小了谐波污染，达到节能环保的效果；3、LED可以长时间提供稳定可靠的照明，而且采用小型封装，因此，在便于在路灯照明应用领域广泛应用；4、用LED作为路灯照明器件具有提高用电效率、节约电能和缓解用电高峰电力供应压力的双重作用。
[附图说明]
图1为本实用新型的方框图；
图2为本实用新型的电源输入滤波电路EMC电路原理图；
图3为本实用新型的全桥整流电路、功率因数矫正电路PFC、PFC驱动电路的电路原理图；
图4为本实用新型的半桥功率转换电路HB、LED路灯电路、HB驱动电路的电路原理图；
图5为本实用新型的MCU控制电路的电路原理图；
图6为本实用新型的电压电流检测电路、灯电压电流检测电路、直流母线电压检测电路的电路原理图；
图7为本实用新型的DALI总线电路的电路原理图；
图8为实用新型的电源电路的电路原理图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：
参见图1，本实用新型为一种新型LED路灯。随着半导体照明技术的发展，LED作为新型的照明器件，具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光、每瓦可以达到100LM光衰3％/8000小时。LED实现了灵活性与高效性的结合，这是传统照明技术无法比拟的。LED可以长时间提供稳定可靠的照明，而且采用小型封装，因此在舞台和建筑照明尤其在路灯照明应用领域得到广泛的应用。
本实用新型包括有电源输入滤波电路EMC 100、全桥整流电路101、功率因数矫正电路PFC 102、半桥功率转换电路HB 103、LED路灯电路104、PFC驱动电路105、HB驱动电路106、MCU控制电路107、以及电源电路。
所述电源输入滤波电路EMC 100与外界AC220V交流电源连接；全桥整流电路101将电源输入滤波电路EMC 100输出的交流电整流成308V的直流电；功率因数矫正电路PFC102将308V的直流电升压到400V；半桥功率转换电路HB103将400V直流电逆变成交流电为LED路灯电路104供电；所述LED路灯电路104与半桥功率转换电路HB103输出端连接；PFC驱动电路105连接在功率因数矫正电路PFC102与MCU控制电路107之间；HB驱动电路106连接在半桥功率转换电路HB 103与MCU控制电路107之间；MCU控制电路107输出PWM信号分别给PFC驱动电路105、HB驱动电路106，驱动功率因数矫正电路PFC102、半桥功率转换电路HB 103中的开关管工作；电源电路为MCU控制电路107供电。
本实用新型还包括有灯电压电流检测电路108、DALI总线电路109、电压电流检测电路110、直流母线电压检测电路。灯电压电流检测电路108能够从LED路灯电路104那检测灯的电压、电流信号后传给MCU控制电路107；DALI总线电路109接收MCU控制电路107发出的信号，控制多路路灯输出；电压电流检测电路110能够从电源电路那检测电压、电流信号后传给MCU控制电路107；直流母线电压检测电路检测功率因数矫正电路PFC 102的输出电压后传给MCU控制电路107。
图2到图8给出与上述电路对应的具体电路原理图，在电路原理图中，相同标识的端口相连。
参见图2，示出了电源输入滤波电路EMC 100的原理图。电源输入滤波电路EMC 100与外界220V交流电源连接。电路中采用了熔断器进行短路保护，采用热敏电阻进行浪涌电流抑制，采用压敏电阻进行过压保护，采用共模电感和电容组合组成共模干扰抑制电路和差模干扰抑制电路实行对电路中的干扰信号进行滤波。
参见图3，示出了全桥整流电路、功率因数矫正电路PFC、PFC驱动电路的电路原理图.全桥整流电路101将电源输入滤波电路EMC100输出的单相交流电整流得到越308V的直流电.所述功率因数矫正电路PFC 102包括有变压器T2的初级绕组和二极管D3，变压器T2的初级绕组一端与全桥整流电路输出端连接，另一端与二极管D3正极连接，二极管D3负极作为功率因数矫正电路PFC的输出端；308V的直流电经过功率因数矫正电路PFC 102中的变压器初级绕组及二极管得到400V的直流电压。所述PFC驱动电路105包括有型号为IR4428的芯片IC2，其脚④通过电阻R4与MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的源极与二极管D3正极连接，MOS管Q3的漏极接地，芯片IC2脚⑤与MCU控制电路107连接，芯片IC2在MCU控制电路107控制信号控制下控制MOS管Q3导通与截止，从而来驱动功率因数矫正电路PFC。
参见图4，示出了半桥功率转换电路HB、LED路灯电路、HB驱动电路的电路原理图。所述半桥功率转换电路HB包括有两个MOS管Q4、Q5，MOS管Q4的源极与二极管D3负极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q5的源极连接后与变压器T2初级绕组一端连接，MOS管Q5的漏极接地，变压器T2初级绕组另一端通过电容C27接地，变压器T2次级绕组两个输出端分别通过二极管D30、D31后与电感L5连接，电感L5另一端与电容C13一端连接后作为半桥功率转换电路HB的与LED路灯电路输入端连接，电容C13另一端接地。其中两个MOS管Q4、Q5形成半桥推挽电路，电感L5与电容C13构成谐振电路，两个MOS管Q4、Q5将400V直流电逆变成交流电，经过高频的变压器T2隔离并通过二极管D30、D31全波整流后得到直流电压驱动LED路灯电路。
所述HB驱动电路采用型号为IR2106的芯片IC3，其脚⑧与脚⑥之间连接有自举电容C15，在脚⑧与脚①之间连接有自举二极管D10，脚①接18V电源，脚⑥与MOS管Q4的漏极连接，脚⑦、脚⑤分别与MOS管Q4、Q5的栅极连接，用于输出驱动两个开关管导通或截止的控制信号，脚②、脚③与MCU控制电路连接。
所述LED路灯电路包括有由二极管组成的多个并联支路，每个支路中由多个二极管按照一个方向串联组成，多个支路并联后二极管的正极作为LED路灯电路的输入端与电感L5连接，二极管的负极接地。
参见图5，示出了MCU控制电路的电路原理图。MCU控制电路由两块芯片组成，其中一块tini26的型号为TINI26A，其能够通过另一块芯片SLISP进行在线编程。芯片tini26通过脚⑦向芯片IC2脚⑤输入PWM信号，通过脚
Figure G200920059872XD00061
向IR2106的芯片IC3脚②、③输入PWM信号。
参见图6，示出了电压电流检测电路、灯电压电流检测电路、直流母线电压检测电路的电路原理图。电压电流检测电路检测电阻R35从与电源电路的脚⑧连接的电容C18B那检测出电流信号，然后传给芯片tini26的脚⑦；检测电阻R12从电源电路中的电阻R20那测出电压信号，然后传给芯片tini26的脚⑨。
所述灯电压电流检测电路的检测电阻R40从LED路灯电路正极LEDOUT那检测出灯电压信号，然后传给芯片tini26的脚
Figure G200920059872XD00071
检测电阻R25、R30从LED路灯电路的光电耦合器那检测出灯电流信号，然后传给芯片tini26的脚
所述直流母线电压检测电路检测电阻R33从二极管D3负极那检测出电压信号，然后传给芯片tini26的脚
Figure G200920059872XD00073
所述芯片tini26对上述反馈信号进行判断比较，并作出相应的动作。
参见图7，示出了DALI总线电路的电路原理图。DALI总线电路包括有两个型号为TLP521的光电耦合器，一个是接收耦合器IC6，一个发送耦合器IC7。接收耦合器IC6的输入端通过全桥整流电路，与接口CN1连接，接收耦合器IC6的输出端与芯片tini26的脚④连接；发送耦合器IC7的输入端与芯片tini26的脚③连接，输出端与接口CN1连接。芯片tini26根据接收耦合器IC6从LED路灯电路那得到的信号进行运算处理，再通过发送指令给发送耦合器IC7，控制多个路灯投入使用。
参见图8，示出了电源电路的电路原理图。采用型号为34063的单片机电源芯片，脚⑧产生18V脚直流电压为芯片IC2供电，脚②产生5V直流电压为MCU控制电路的两块芯片供电。

Claims (5)

1.一种新型LED路灯，其特征在于包括有
电源输入滤波电路(100)，与外界AC220V交流电源连接；
全桥整流电路(101)，将电源输入滤波电路(100)输出的交流电整流成直流电；
功率因数矫正电路(102)，将电源输入滤波电路(100)输出的直流电升压到400V；
半桥功率转换电路(103)，将400V直流电逆变成交流电为LED路灯电路(104)供电；
LED路灯电路(104)，与半桥功率转换电路(103)输出端连接；
PFC驱动电路(105)，连接在功率因数矫正电路(102)与MCU控制电路(107)之间；
HB驱动电路(106)，连接在半桥功率转换电路(103)与MCU控制电路(107)之间；
MCU控制电路(107)，其输出PWM信号分别给PFC驱动电路(105)、HB驱动电路(106)，驱动功率因数矫正电路PFC(102)、半桥功率转换电路(103)中的开关管工作；
电源电路，为MCU控制电路(107)供电。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED路灯，基特征在于还包括从LED路灯电路(104)那检测灯的电压、电流信号后传给MCU控制电路(107)的灯电压电流检测电路(108)。
3.根椐权利要求1或2所述的一种新型LED路灯，其特征在于还包括有接收MCU控制电路(107)发出的信号控制多路路灯输出的DALI总线电路(109)。
4.根椐权利要求3所述的一种新型LED路灯，其特征在于还包括有从电源电路那检测电压、电流信号后传给MCU控制电路(107)的电压电流检测电路(110)。
5.根椐权利要求3所述的一种新型LED路灯，其特征在于还包括有检测功率因数矫正电路(102)的输出电压后传给MCU控制电路(107)的直流母线电压检测电路。
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