機場助航led燈光調光系統的製作方法
2023-06-19 09:04:06 1
專利名稱：機場助航led燈光調光系統的製作方法
技術領域：
本發明屬電光源控制領域。
背景技術：
目前廣泛使用的機場助航燈光系統由以下裝置構成一個調光器輸出恆定電流，若干個隔離變壓器串連在調光器的輸出迴路上，隔離變壓器的次級線圈連接了燈具。當調光器的輸出電流變化時，由其引起的隔離變壓器次級電流的變化導致燈光強度的變化，因而實現了對燈光亮度的控制。這種恆流源方式只適用於傳統的燈具如高壓鈉燈、金屬滷化物燈燈光強度的控制。對於新一代LED燈具的助航燈光調光系統，尚未見有資料報導。
發明內容
本發明提出一種使用LED燈具的助航燈光調光系統，包括調光器和LED燈光控制器。
適用於LED燈具的助航燈光調光系統，其實現方案是這樣的調光器的輸入電源取自供電電網，其輸出除供給負載所需功率之外，還提供一個燈光亮度控制信號，這個亮度控制信號就由調光器的分級輸出電壓產生，由不同的電壓表示不同的光級；而LED燈具的燈光控制器除了將來自調光器的電能調理成LED燈具所需的電參數之外，還根據調光器的不同電壓產生一個控制信號以控制燈光亮度。顯然，這裡各個燈光控制器以並聯方式連接於調光器的輸出線，而調光器表達不同光級的輸出電壓範圍必須在燈光控制器能夠正常工作的額定輸入範圍之內，分級電壓的級差要使得燈光控制器易於分辨且滿足相應光級的功率需要。與傳統單純用降低電壓以減少供給負載功率而使燈光亮度下降不同，這裡的分級電壓因攜帶明確的燈光亮度控制信號其實質就是電壓幅度載波信號，而不僅僅是簡單的調節輸出功率。此載波信號將由燈光控制器分離生成燈光亮度控制信號。
實現這個方案的調光器可以有兩種一種是交流的輸出方式，另一種是直流的輸出方式。
交流輸出調光器的主要結構是一個具有多級輸出的電壓變換器。其輸入連接到供電電網，由開關器件選擇變換後的某一級電壓到輸出。
直流輸出調光器的主要結構是在交流輸出調光器的輸出附加了整流橋，將交流輸出整成直流形式。當然，將供電電網先整流再做電壓變換也是一種方法。
因此這裡的調光器本質上就是一個電壓源而不再是一個恆流源。
調光器的輸出由面板開關按鈕控制。必要時，面板可以與調光器主體分離，或另設遙控裝置以便於遙控。
無論是交流或直流輸出的調光器，燈光控制器的主要結構均由兩個功能單元組成一個單元將來自調光器的電能調理成合適的電參數提供給LED燈具，它可以是一個線性直流穩壓電源，也可以是一個開關直流穩壓電源；另一個單元從調光器的輸出電壓中分離出燈光亮度信號並產生控制輸出。
燈光亮度信號的分離和控制輸出可以簡單地採用比較器完成，或由其它幅度分離器件完成。這裡我們可以假定LED燈具由多個LED組成，例如由m個LED串聯，又由n個這樣的串聯支路的一端並聯起來，支路的另一端作為控制端的組合燈具。那麼由分離出來的燈光亮度信號產生的控制便十分簡單接通所有的LED串聯支路或部分支路。這裡我們稱之為多控制端LED燈具。
顯而易見，傳統的機場助航燈光調光系統並不適用於LED燈具的燈光控制。即使就方法和裝置而言，本發明所提出的方案也比傳統的要簡單，經濟和易於實現及維護。
圖1是調光系統示意圖。
圖2是調光器實施例的電路原理框圖。
圖3是燈光控制器實施例的電路原理框圖。
圖中1.調光器；2.燈光控制器；3.多控制端LED燈具；4.多輸出變壓器；5.轉換開關；6.整流器；7.穩壓電源；8.亮度控制器。
具體實施例方式
本發明的實施例結合
如下。
圖1極其簡單明了地表達了用調光器(1)和燈光控制器(2)構成一個調光系統之間的關係。它表明僅用兩根傳輸線完成電能和信息的傳送。LED燈具(3)是由m個LED串聯，又由n個這樣的串聯再並聯起來的多控制端燈具。
圖2調光器實施例由多輸出變壓器(4)及轉換開關(5)構成，末端整流器(6)表明這是一例直流輸出。顯然，交流輸出調光器的一種實施例可以僅由變壓器(4)及轉換開關(5)構成。多輸出變壓器次級線圈抽頭的最高和最低電壓是與燈光控制器的額定輸入範圍相適應的，可以由燈光控制器的額定輸入範圍來確定調光器的輸出範圍，也可以先確定調光器的輸出範圍然後設計燈光控制器的額定輸入範圍。顯然，為了與負載所需功率相適應，最高的電壓輸出級代表了滿亮度，而最低的電壓輸出級代表了最低亮度。轉換開關設定所需亮度等級。最簡單的轉換開關可以是手動的，較為理想的轉換開關是半導體電力開關或可控矽器件組成的控制電路。當然，使用半導體器件開關時，像過零檢測等常規輔助性電路是提高控制質量的有效方法。轉換控制由面板按鈕操作。圖中變壓器有5個輸出端子，表明有5級的調光範圍。
圖3燈光控制器實施例由穩壓電源模塊(7)及亮度控制器(8)構成。穩壓電源向LED燈具供電，它可以是線性直流穩壓模塊，也可以是開關直流穩壓電源模塊。實施例中亮度控制器(8)由多個比較器及相應的開關電路構成。圖中的5個輸出端子表明有5級亮度控制。它的輸出直接通斷LED燈具的每一串連支路。當所定義的調光器電壓最高時，所有比較器均輸出有效信號，使得LED燈具的每一串連支路導通，燈光最強；當所定義的調光器電壓最低時，只有最低端的比較器輸出有效信號，因而只有一個串連支路導通，燈光最弱。其它類推。
無論是實施例所舉或其它的任何實現形式，有必要的話，都可以在本系統上附加其它的功能，例如對燈光的監測。監測信號只要用調頻的方法就可以利用系統的供電電纜傳送，而不必增加新的通訊線纜。
本發明主要用於機場LED燈具助航燈光調光系統，也可用於其它場合下的LED燈具燈光群控系統。
權利要求
1.一種機場助航LED燈光調光系統，調光系統的主要結構是一個調光器，以及若干並聯於調光器輸出線上的燈光控制器，其特徵是調光系統用電壓幅度載波信號表達燈光亮度信息。
2.根據權利1所述的LED燈光調光器，其特徵是調光器本身是一個電壓幅度變換器，它的輸出可以是交流形式，也可以是直流形式。
3.根據權利1所述的燈光控制器，其特徵是燈光控制器的主要結構由兩個功能單元組成，一個單元將來自調光器的電能調理成合適的電參數提供給LED燈具，它可以是一個線性直流穩壓電源，也可以是一個開關直流穩壓電源，另一個單元從調光器的輸出電壓中分離出燈光亮度信號並產生控制輸出。
全文摘要
機場助航LED燈光調光系統。屬電光源控制領域。本發明提供了LED燈具的調光方法。其裝置包括調光器和LED燈光控制器。調光器本質上是一個具有多級輸出的電壓變換器，其不同的輸出電壓被定義為控制燈光亮度的幅度載波信號。燈光控制器主要由線性直流穩壓電源或開關直流穩壓電源和亮度信號分離控制電路構成。本發明主要用於機場LED燈具助航燈光調光系統，也可用於其它場合下的LED燈具燈光群控系統。
文檔編號H05B37/02GK1719959SQ20051007828
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月3日 優先權日2005年6月3日
發明者方展偉 申請人:汕頭大學