Led路燈控制器的製作方法
2023-10-10 21:34:59
專利名稱：Led路燈控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種LED路燈控制器。
背景技術：
路燈是城市照明的重要組成部分，傳統的路燈常採用高壓鈉燈，光損失大，且從開燈到關閉照明亮度不變，造成了能源的巨大浪費。因此，開發新型高效的LED路燈對城市的照明和節能具有十分重要的意義。發光二極體是基於半導體PN結形成的用微弱的電能就能發光的高效固態光源，在一定的正向偏置電壓和注入電流下，注入P區的空穴和注入N區的電子在擴散至有源區後經輻射複合而發出光子，將電能直接轉化為光能。LED路燈常採用由GaN基功率型藍光LED與黃色螢光粉合成的高效白光二極體，具有高效、安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特優點。目前，所使用的大功率LED路燈 大部分都是簡單的直接照明，或者只具備簡單控制的功能，不能監視、記錄和統計操作結果，不能根據現場環境實時調整亮度，並且設備異常的發現依賴於人工巡視。發現故障不及時，處理故障的效率也不高，最終導致了人力和物力的浪費。為了解決路燈系統存在的問題，人們需要研究和開發LED路燈控制系統，提高資源利用率，節省能耗，實現LED路燈的智能控制。實用新型內容本實用新型的目的在於提高LED路燈使用效率、降低能耗，提供一種LED路燈控制器。本實用新型公開了一種LED路燈控制器，包括為所述路燈和路燈控制器供電的電源模塊、控制所述路燈控制器協調工作的CPU單元、為所述路燈和路燈控制器散熱的散熱風扇模塊；還包括連接於所述單元的無線網絡單元，和監測路面上是否有行人和車輛的紅外傳感器單元；所述紅外傳感器單元的信號通過所述無線網絡單元發送到基站；所述路燈的工作和關閉狀態根據所述無線網絡單元接收到的信息控制。本實用新型公開的LED路燈控制器，還包括檢測環境光強度的光照強度傳感器單元、和調節所述LED路燈供電波形的PWM波調光單元及其執行節點單元；所述光照強度傳感器單元檢測到的環境光強度信號用於所述PWM波調光單元及其執行節點單元調節所述LED路燈的供電波形獲得預設的亮度。本實用新型公開的LED路燈控制器，還包括檢測溫度的溫度傳感器單元、以及用於調節散熱風扇轉速的風扇調節單元；所述風扇調節單元根據所述溫度傳感器單元檢測到的溫度調節散熱風扇的轉速。在本實用新型的一個實施例中，所述電源模塊提供穩壓後直流12V和24V輸出。在本實用新型的另一個實施例中，所述PWM波調光單元調整所述電源模塊的輸出至IJ所述LED路燈的供電波形的波佔空比，且以每2秒變化5%的比例增加或減少。本實用新型公開的LED路燈控制器，所述散熱風扇在溫度小於45°C時關閉；在溫度介於45°C至60°C之間時，以慢速運轉；在溫度介於601:至< 85°C之間時，以中速運轉；在溫度介於95°C至60°C時，以高速運轉。在本實用新型的一個實施例中，所述散熱風扇在溫度大於95°C時以高速運轉，同時所述CPU單元切斷所述LED路燈與所述電源模塊的連接，並通過所述無線網絡向基站計
算機報警。在本實用新型的一個實施例中，所述CPU單元在溫度從大於95°C下降到小於45°C時，重新連接所述LED路燈與電源模塊。本實用新型公開了一種LED路燈控制器，採用光調節及散熱控制的方式進行LED路燈自適應控制。根據環境光照強度自動調整LED路燈光照強度，節約電能；散熱控制模塊根據LED溫度及時調整LED風扇的速度，延長了 LED使用壽命。還通過紅外傳感器檢測現場行人及車輛信息，有效節約了電能。
圖1為本實用新型的LED路燈控制器原理框圖。圖2為本實用新型的燈光調節實施例的控制流程圖。圖3為本實用新型散熱風扇實施例的控制流程圖。圖4為 本實用新型的節能控制實施例的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。為了實現LED路燈的智能控制，提高LED路燈資源利用率，節省能耗，本實用新型根據現場情況動態調整LED路燈工況，延長LED路燈使用壽命、節約能源。圖1為本實用新型的LED路燈控制器原理框圖，用於控制LED燈具的照明，包括:(PU單元、無線網絡單元、光照強度傳感器單元、紅外傳感器單元、溫度傳感器單元、散熱風扇模塊及其風扇調節單元、PWM波調光單元及其執行節點單元、以及電源模塊(圖中未示)。圖2為本實用新型調節LED燈具照度的控制流程圖。包括以下步驟:(I)設置LED路燈照射的標準光照強度表；這裡是以人步行或車行駛所需要的最佳亮度為經驗值，根據外界環境亮度設置路燈的光照強度，環境越亮路燈照度越低；(2)通過光照強度傳感器檢測現場環境光照強度，根據前述LED路燈照射的標準光照強度表對比計算所需要的路燈照度，以及所需要的路燈電源功率值；(3)通過PWM波調光單元及其執行節點單元調整相關路燈電源的佔空比，以每2秒以5%比例增加或減至所設置的單元功率值。圖3為本實用新型調節LED路燈散熱風扇的實施例的控制流程圖。包括以下步驟:(I)通過溫度傳感器單元檢測LED路燈溫度T ；(2)當T < 45°C時，關閉風扇；當45°C< T < 60°C時，打開散熱風扇，以慢速運轉；當60°C< T < 85°C時，打開散熱風扇，以中速運轉；當85°C<T<95°C時，散熱風扇高速運轉，同時降低PWM佔空比；當95°C< T時，散熱風扇以高速運轉，同時關閉LED路燈，通過無線網絡向基站計算機報警，等待人工幹預；(3)同時當溫度T < 45°C時，重新開啟LED路燈。圖4為本實用新型的LED路燈節能控制模塊實施例的控制流程圖。包括以下步驟:[0036](I)通過紅外傳感器單元檢測當前LED路燈節點處的車輛行人，並通過無線網絡上報相鄰的基站；(2)通過無線網絡接收基站的控制信息，當相鄰10個LED路燈節點都沒有車輛行人通過時，關閉LED路燈，否則開啟路燈。參照圖1，所述的電源單元分別為LED燈具單元、CPU單元、散熱風扇及其風扇散熱單元、PWM波調光單元連接及其執行節點單元供電；光照強度傳感器單元、紅外傳感器單元、溫度傳感器單元與CPU單元連接，無線網絡單元與CPU單元連接。所述的LED路燈與基站之間通過3G網絡連接，LED路燈控制器把現場數據傳送至基站顯不、存儲、控制。本實用新型所述的電源為變壓後的直流12V和24V電壓。本實施例中，可通過亮度傳感器對LED路燈具亮度進行調節。主要是光照強度傳感器採集現場環境亮度，同時PWM波發生器根據設置值對LED燈具的電源輸入的佔空比進行調節，從而改變LED路燈具的亮度達到節能的效果。在本實施例中通過溫度傳感器LED路燈溫度進行測量，得到溫度數據傳送至CPU，經CPU分析後對風扇進行有效控制，從而實時調整LED路燈溫度，延長了 LED路燈使用壽命O在本實施例中通過紅外傳感器測量車輛和行人的狀態，並上傳到基站，根據相鄰10個LED路燈的信息，通過CPU分析後根據需要開啟和關閉LED路燈，節約了能源。本實施例中採用三星公司的S3C2410處理器構成CPU單元，3G無線網路採用MSM7227系晶片，使用S3C2410處理器的定時器為PWM波發生器，設置輸出晶振頻率為2MHz，提供不同佔空比的PWM波。光照強度傳感器單元、紅外傳感器單元、溫度傳感器單元與S3C2410的A/D轉換控制器0、1、2分別相 連。S3C2410處理器的P0.1、P0.2、P0.3埠分別控制風扇快、中、慢3種轉速。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種LED路燈控制器，包括為所述路燈和路燈控制器供電的電源模塊、控制所述路燈控制器協調工作的CPU單元、為所述路燈和路燈控制器散熱的散熱風扇模塊；其特徵在於，還包括連接於所述單元的無線網絡單元，和監測路面上是否有行人和車輛的紅外傳感器單元；所述紅外傳感器單元的信號通過所述無線網絡單元發送到基站；所述路燈的工作和關閉狀態根據所述無線網絡單元接收到的信息控制。
2.如權利要求1所述的LED路燈控制器，其特徵在於，還包括檢測環境光強度的光照強度傳感器單元、和調節所述LED路燈供電波形的PWM波調光單元及其執行節點單元；所述光照強度傳感器單元檢測到的環境光強度信號用於所述PWM波調光單元及其執行節點單元調節所述LED路燈的供電波形獲得預設的亮度。
3.如權利要求2所述的LED路燈控制器，其特徵在於，還包括檢測溫度的溫度傳感器單元、以及用於調節散熱風扇轉速的風扇調節單元；所述風扇調節單元根據所述溫度傳感器單元檢測到的溫度調節散熱風扇的轉速。
4.如權利要求3所述的LED路燈控制器，其特徵在於，所述電源模塊提供穩壓後直流12V和24V輸出。
5.如權利要求4所述的LED路燈控制器，其特徵在於，所述PWM波調光單元調整所述電源模塊的輸出到所述LED路燈的供電波形的波佔空比，且以每2秒變化5 %的比例增加或減少。
6.如權利要求5所述的LED路燈控制器，其特徵在於，所述散熱風扇在溫度小於45°C時關閉；在溫度介於45°C至60°C之間時，以慢速運轉；在溫度介於601:至< 85°C之間時，以中速運轉；在溫度介於95°C至60°C時，以高速運轉。
7.如權利要求6所 述的LED路燈控制器，其特徵在於，所述散熱風扇在溫度大於95°C時以高速運轉，同時所述CPU單元切斷所述LED路燈與所述電源模塊的連接，並通過所述無線網絡向基站計算機報警。
8.如權利要求7所述的LED路燈控制器，其特徵在於，所述CPU單元在溫度從大於95°C下降到小於45°C時，重新連接所述LED路燈與電源模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種LED路燈控制器，包括為所述路燈和路燈控制器供電的電源模塊、控制所述路燈控制器協調工作的CPU單元、為所述路燈和路燈控制器散熱的散熱風扇模塊；還包括連接於所述單元的無線網絡單元，和監測路面上是否有行人和車輛的紅外傳感器單元；所述紅外傳感器單元的信號通過所述無線網絡單元發送到基站；所述路燈的工作和關閉狀態根據所述無線網絡單元接收到的信息控制。本實用新型採用光調節及散熱控制的方式進行LED路燈自適應控制，節約電能，延長了LED使用壽命。
文檔編號H05B37/02GK203120230SQ20132001598
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者顧光旭, 孟海濤, 紀正飈, 李家榮, 沈翠鳳 申請人:鹽城工學院