CN100388867C - 白光二极管太阳能路灯光源电路 - Google Patents

白光二极管太阳能路灯光源电路 Download PDF

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Abstract

本发明白光二极管太阳能路灯光源电路是由稳压电路、驱动电路、白光二极管、恒流控制电路组成，其特点是稳压电路直接连接智能切换器输出的直流电压Vcc和地GND，稳压电路的输出连接驱动电路，功率自动控制电路直接与驱动电路连接，驱动电路的输出与恒流控制电路连接，白光二极管正极与智能切换器输出的直流电压Vcc连接，白光二极管负极与恒流控制电路连接。本发明的优点和积极效果：由于本发明是由高效白光二极管组合，充分利用太阳能作为供电方式而设计的路灯电路，所以电路简单有效、白光稳定、环保、节能、可靠性高，效率高、寿命长、成本低、功耗低、易于加工生产和推广使用。

Description

白光二极管太阳能路灯光源电路
技术领域：
本发明涉及一种道路照明设备，特别涉及的是一种半导体白光二极管太阳能路灯光源电路。
背景技术：
目前，单一电源、稀土节能光源的太阳能路灯应有尽有，虽然太阳能稀土节能光源比白炽光源有其明显的耗能低、寿命长的优势，但与新型光源白光二极管(LED)相比，仍然存在耗能高、寿命短的缺陷。另外，利用太阳能蓄电既节能又环保，但受天气的影响比较大，设计者不得不采用增大太阳能电池板面积来弥补，结果不仅成本增加，而且没有真正解决由于蓄电不足导致灯的亮度不稳定甚至“不亮灯”的问题，不利于推广使用。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，以太阳能为主要供电能源，充分利用白光二极管LED的节能、无污染、长寿命、光效高、免维护等特点，提供一种设计合理、功耗低、节能效果好、使用寿命长、能确保路灯亮度稳定的双电源供电模式的白光二极管(LED)太阳能路灯光源电路。
本发明是这样实现的，具体说明如下：
它由太阳能电池、主电源、备用电源、智能切换器、智能控制器、白光源组成；太阳能电池直接与主电源连接给主电源充电，主电源的输出连接到智能切换器供智能切换器选择输出，主电源的取样值连至智能控制器供智能控制器监测电源现有能量的多少，智能控制器的控制输出连到智能切换器的控制端，可以控制智能切换器启动、关闭、切换功能，备用电源是输入为220或380交流电，经转换后输出相应的直流电连到智能切换器，供智能切换器选择输出；智能切换器的输出直接连接白光源，供白光源所需的直流电；一种白光二极管太阳能路灯控制电路是由稳压电路、驱动电路、功率自动控制电路、白光二极管、恒流控制电路组成；稳压电路直接连接智能切换器输出的直流电压Vcc和地GND，稳压电路的输出连接驱动电路，功率自动控制电路直接与驱动电路连接，驱动电路的输出与恒流控制电路连接，白光二极管正极与智能切换器输出的直流电压Vcc连接，白光二极管负极与恒流控制电路连接。
本发明的优点和积极效果：由于本发明是由高效白光二极管组合，充分利用太阳能作为供电方式而设计的路灯电路，所以电路简单有效、白光稳定、环保、节能、可靠性高、效率高、寿命长、成本低、功耗低、易于加工生产和推广使用。
附图说明：
图1是白光二极管太阳能路灯电路总体方框图
图2是本发明的白光源电路原理方框图
图3是本发明的白光源电路图
图中1、稳压电路，2、驱动电路，3、功率自动控制电路，4、白光二极管，5、恒流控制电路。
具体实施方式：
下面结合附图和实施例进一步说明本发明
由图1所示，电路原理方框图是由太阳能电池、主电源、备用电源、智能切换器、智能控制器、白光源组成；太阳能电池直接与主电源连接，给主电源充电；主电源是高能蓄电池，主电源的输出连接到智能切换器供智能切换器选择输出，主电源的取样值连至智能控制器供智能控制器监测电源现有能量的多少；智能控制器的控制输出连到智能切换器的控制端，可以控制智能切换器启动、关闭、切换功能；备用电源是输入为220或380交流电，经转换后输出相应的直流电连到智能切换器，供智能切换器选择输出；智能切换器的输出直接连接白光源，供白光源所需的直流电。
所述太阳能电池主要完成在太阳光的照射下将太阳能转换成一定要求的电能，并对主电源充电；所述主电源主要储存太阳能电池供给的电能；所述备用电源是路灯常用的220V或380V的交流电，经过整流、滤波、稳压后输出所需的直流电作为路灯的备用电源，只有当主电源能量不足时代替主电源供电；所述智能切换器主要完成主电源与备用电源的切换输出，当白光源需要能量时，若主电源能量不足，则在智能控制器的控制下切换到备用电源供电，否则切换到主电源供电；所述智能控制器将自动监测主电源的能量功能、定时控制功能和昼夜检测功能相结合，只有在夜间的时间段内才发出启动智能切换器工作的指令，白光源才能白光，当智能控制器检测到主电源能量不足时，向智能切换器发出切换到备用电源指令，白光源由备用电源供电，当检测到主电源能量充足时，智能控制器向智能切换器发出切换到主电源指令，白光源由主电源供电。
由图2所示，白光源是由稳压电路1、驱动电路2、功率自动控制电路3、白光二极管4、恒流控制电路5组成。稳压电路1直接连接智能切换器输出的直流电压Vcc和地GND，稳压电路1的输出连接驱动电路2，功率自动控制电路3直接与驱动电路2连接，驱动电路2的输出与恒流控制电路5连接，白光二极管4正极与智能切换器输出的直流电压Vcc连接，白光二极管4负极与恒流控制电路5连接。
由图3所示：稳压电路1是由电阻Ra、稳压模块W组成；Ra一端与Vcc相连，另一端与W相连作为输出；W一端与GND相连，另一端与Ra相连作为输出；
所述驱动电路2由电阻Rb、Rc、Re、电容Ce、三极管T组成；Rc一端与稳压电路1的输出相连，另一端与三极管T的集电极相连；Rb一端与稳压电路1的输出相连，另一端与三极管T的基极、功率自动控制电路3相连；三极管T发射极与电阻Re、电容Ce相连作为恒流控制电路5的输入；Re与Ce并联后一端与GND相连，另一端与三极管T的发射极相连作为恒流控制电路5的输入；
所述功率自动控制电路3是由至少两个二极管串联组成；串联后的二极管正极与电阻Rb、三极管T的基极相连，负极与地GND相连；
所述白光二极管4(LED1)由至少两个白光二极管串联组成一组白光二极管组，白光二极管串联后正极与Vcc相连，负极与T1的集电极相连，后面可以并联两组以上的白光二极管组，组成更大功率的白光源；
所述恒流控制电路5是由三极管T1、电阻R1组成；三极管T1的基极都与三极管T的发射极相连，三极管T1的集电极与白光二极管LED1的负极相连，三极管T1的的发射极与电阻R1相连，电阻R1的另一端与地GND相连，同样与白光二极管组相组合，两组以上的并联实现更大功率的白光源；
本发明光源电路的简要工作过程是：一种情况下，当环境温度不变，并且直流电压Vcc是有主电源(蓄电池)提供时，电压Vcc会随着主电源的放电而下降，但是经过稳压电路1稳压后，保证了驱动电路2的工作电压稳定，因而驱动电路2具有了稳定的负载能力，确保了恒流控制电路5控制了白光二极管4具有恒定的工作电流，所以白光二极管4发出亮亮恒定的光。另一种情况，当环境温度增高时，功率自动控制电路会降低恒流源的恒流值，反之，将提高恒流源的恒流值，使LED1始终处于理想的工作电流状态中。

Claims (6)

1.一种白光二极管太阳能路灯光源电路是由稳压电路、驱动电路、白光二极管组成，其特征在于：稳压电路直接连接智能切换器输出的直流电压Vcc和地GND，稳压电路的输出连接驱动电路，功率自动控制电路直接与驱动电路连接，驱动电路的输出与恒流控制电路连接，白光二极管正极与智能切换器输出的直流电压Vcc连接，白光二极管负极与恒流控制电路连接。
2.根据权利要求1所述的白光二极管太阳能路灯光源电路，其特征在于：上述驱动电路由电阻Rb、Rc、Re、电容Cc、三极管T组成；Rc一端与稳压电路的输出相连，另一端与三极管T的集电极相连；Rb一端与稳压电路的输出相连，另一端与T的基极、功率自动控制电路相连；三极管T发射极与Re、电容Cc相连作为驱动电路的输出；Re与Cc并联后一端与GND相连，另一端与T的发射极相连作为驱动电路的输出。
3.根据权利要求2所述的白光二极管太阳能路灯光源电路，其特征在于：上述功率自动控制电路是至少两个二极管串联组成；串联后二极管的正极与驱动电路的电阻Rb和三极管T的基极相连，负极与GND相连。
4.根据权利要求1所述的白光二极管太阳能路灯光源电路，其特征在于：上述恒流控制电路是由三极管T1、电阻R1组成；三极管T1的基极都与三极管T的发射极相连，三极管T1的集电极与白光二极管LED1的负极相连，三极管T1的的发射极与电阻R1相连，电阻R1的另一端与地GND相连，每一个白光二极管组必须有单独的恒流控制电路来控制。
5.根据权利要求4所述的白光二极管太阳能路灯光源电路，其特征在于：上述白光二极管LED1由至少两个白光二极管串联组成一组白光二极管组，白光二极管串联后正极与Vcc相连，负极与T1的集电极相连，后面可以并联两组以上的白光二极管组。
6.根据权利要求1所述的白光二极管太阳能路灯光源电路，其特征在于：稳压电路是由电阻Ra、稳压模块W组成；Ra一端与Vcc相连，另一端与W相连作为输出；W另一端与GND相连。
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