CN102665340A

CN102665340A - 自动调光高效率太阳能led路灯电源

Info

Publication number: CN102665340A
Application number: CN2012101325209A
Authority: CN
Inventors: 孟强
Original assignee: JINAN PIONEER NEW ENERGY-SAVING LAMP CO LTD
Current assignee: JINAN PIONEER NEW ENERGY-SAVING LAMP CO LTD
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明公开了一种自动调光高效率太阳能LED路灯电源，包括输入防反接电路、5V稳压电路、单片机控制电路和BOOST升压电路。输入防反接电路的输出分成两路，一路接到5V稳压电路，另一路接到BOOST升压电路，5V稳压电路的输出端接到单片机控制电路，单片机控制电路的输出接BOOST升压电路的输入端。BOOST升压电路接负载太阳能LED路灯，输出太阳能LED路灯所需的工作电压，并具备恒流功能，而且可以接受单片机控制电路输出地PWM调光信号，按设定程序降低太阳能LED路灯的亮度。它采用电感BOOST升压恒流专用DC-DC模块电路，降低了整体功耗，效率高达95％，并以单片机作为控制电路，通过定时及PWM调光的方式，控制太阳能LED路灯的亮度时间段，使太阳能LED路灯按时间段自动调整亮度，比普通太阳能路灯节能30％以上，从而降低了系统成本。

Description

自动调光高效率太阳能LED路灯电源

技术领域

本发明涉及照明控制技术领域，特别涉及一种自动调光高效率太阳能LED路灯电源。

背景技术

太阳能LED路灯以太阳光为能源，蓄电池储能，以LED灯为光源，白天充电晚上使用，无需人工操作工作稳定可靠，节能省电免维护。LED由于自身的特性，必须要通过技术手段对其进行恒流或限流，否则无法正常使用，常见的太阳能LED路灯都是通过在灯头内另加一个驱动电源来实现对LED灯的恒流，恒流方式普遍采用变压器升压再恒流或电感BUCK降压再恒流，但是这两种驱动方式效率都不高，驱动电源占到整个灯总功率的10％-20％左右，比如一个理论值42W的LED灯，加上驱动后实际功率可能在46-50W左右，在计算电池板功率和蓄电池容量的时候，必须多加10％-20％来满足驱动所造成的功耗，增加了系统成本。除此以外，现有的太阳能LED路灯电源都是被动式的接受太阳能控制器的光控开、关灯信号，天黑亮灯，天亮关灯，这样的模式即使到下半夜路上没有车辆、行人时，灯也会一直全功率开到天亮，造成不必要的能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动调光高效率太阳能LED路灯电源，它可解决现有技术存在太阳能LED路灯电源功耗大的问题，并能使太阳能LED路灯电源自动调光，到下半夜自动降低亮度，实现二次节能。

本发明是通过以下技术方案实现的：自动调光高效率太阳能LED路灯电源，包括输入防反接电路、5V稳压电路、单片机控制电路和BOOST升压电路。太阳能控制器输出地DC24V(或DC12V)电源接到输入防反接电路，输入防反接电路的作用是：防止用户安装时接错电源的正负极，若电源正负极接反则电路不工作，并不会烧坏任何元器件，起到保护后级电路的作用。输入防反接电路的输出分成两路，一路接到5V稳压电路，另一路接到BOOST升压电路。5V稳压电路的输出端接到单片机控制电路，为单片机控制电路提供稳定可靠地工作电压，单片机控制电路负责定时和输出PWM调光信号，单片机控制电路的输出接BOOST升压电路的输入端。BOOST升压电路接负载太阳能LED路灯，输出太阳能LED路灯所需的工作电压，并具备恒流功能，而且可以接受单片机控制电路输出地PWM调光信号，按设定程序降低太阳能LED路灯的亮度。

上述单片机控制电路通电开始定时，定时时间4或5小时可选，通过开关设定，定时结束后输出PWM调光信号，调光频率为150HZ，输出占空比50％，持续2小时后，输出占空比调整为30％，直到断电。此过程可解释为天黑后太阳能控制器发出亮灯信号向自动调光高效率太阳能LED路灯电源供电，电源内部的BOOST升压电路通电后全功率输出，此时太阳能LED路灯为全亮度状态，同时单片机控制电路开始计时，延时4或5小时后，输出占空比50％的PWM调光信号，受控的BOOST升压电路输出功率降到50％，LED路灯调整为半亮度状态，再过2小时，单片机控制电路将LED路灯的亮度调整到全亮度的30％，一直到天亮，太阳能路灯控制器发出关灯信号切断电源，路灯关闭。

为进一步实现本发明的目的，还采用了以下技术方案：所述BOOST升压电路采用电感BOOST升压恒流专用DC-DC模块电路，此电路集成了升压与恒流驱动控制，通过内部软件进行无功耗恒流，稳定性高，降低了整体功耗，效率高达95％。

本发明的积极效果在于：它采用电感BOOST升压恒流专用DC-DC模块电路，降低了整体功耗，效率高达95％，并以单片机作为控制电路，通过定时及PWM调光的方式，控制太阳能LED路灯的亮度时间段，使太阳能LED路灯按时间段自动调整亮度，比普通太阳能路灯节能30％以上，从而降低了系统成本。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图；

图2是本发明的具体电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明所述自动调光高效率太阳能LED路灯电源，包括输入防反接电路1，5V稳压电路2，单片机控制电路3和BOOST升压电路4。太阳能控制器输出地DC24V电源接到输入防反接电路1，输入防反接电路1的作用是：防止用户安装时接错电源的正负极，若电源正负极接反则电路不工作，并不会烧坏任何元器件，起到保护后级电路的作用。输入防反接电路1的输出分成两路，一路接到5V稳压电路2，另一路接到BOOST升压电路4，5V稳压电路2的输出端接到单片机控制电路3，为单片机控制电路3提供稳定可靠地工作电压，单片机控制电路3负责定时和输出PWM调光信号，单片机控制电路3的输出接BOOST升压电路4的输入端。BOOST升压电路4接负载LED路灯，输出LED路灯所需的工作电压，并具备恒流功能，而且可以接受单片机控制电路3输出地PWM调光信号，按设定程序降低LED路灯的亮度。

如图2为本发明的具体电路原理图，输入防反接电路1包括Q1、R1、R2和D1，其中R1、R2、D1构成分压稳压电路，为MOS管Q1提供+15V的栅极电压，MOS管导通，给下级电路供电，若输入端电源的正负极接反，则R1、R2不能给MOS管Q1提供正向的栅极电压，MOS管Q1截止，使电路不能导通，起到电源反接保护作用。5V稳压电路2包括R3、IC3和C5，IC3采用低功耗三端稳压器78L05，为单片机提供可靠的5V工作电压，R3是输入分压电阻，防止输入电压过高而造成78L05发热，C5是78L05的输出滤波电容。单片机控制电路3包括IC1、C6、C7、C8、S1和晶振OSC，IC1采用8脚单片机HC18P010S，IC1的1脚接+5V电源，8脚接地，2、3脚接晶振OSC和震荡电容C7、C8，5脚输出PWM调光信号，7脚接开关S1，由S1设定定时时间，S1悬空定时4小时，S1接地定时5小时。C6是消震电容，接IC1的1，8脚。单片机HC18P010S据有电路结构简单、成本低、可靠性高的优点。BOOST升压电路4包括R4、R5、C1、C2、C3、C4、D2、D3、DZ、L1和IC2。其中C1、C2是输入滤波电容，C3、C4是输出滤波电容，IC2是DC-DC升压模块，内部集成升压与恒流功能，与升压电感L1构成BOOST升压恒流电路。R5是输出电流采样电阻，调整R5的阻值即可调整输出电流。D2负责输出整流，采用肖特基二极管SK56。DZ与R4组成输出电压钳位电路，防止输出电压过高而烧坏LED灯。D3是PWM调光信号输入隔离二极管，防止IC2的反馈电压而烧坏单片机IC1。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims

1.自动调光高效率太阳能LED路灯电源，包括输入防反接电路(1)，5V稳压电路(2)，单片机控制电路(3)和BOOST升压电路(4)，输入防反接电路(1)的输出分成两路，一路接到5V稳压电路(2)，另一路接到BOOST升压电路(4)，5V稳压电路(2)的输出端接到单片机控制电路(3)，单片机控制电路(3)的输出接BOOST升压电路(4)的输入端，BOOST升压电路(4)接负载LED路灯，其特征在于：所述单片机控制电路(3)负责定时和输出PWM调光信号。

2.根据权利要求1所述自动调光高效率太阳能LED路灯电源，其特征在于：单片机控制电路(3)通电开始定时，定时时间4或5小时可选，通过开关设定，定时结束后输出PWM调光信号，调光频率为150HZ，输出占空比50％，持续2小时后，输出占空比调整为30％，直到断电。

3.根据权利要求1所述自动调光高效率太阳能LED路灯电源，其特征在于：BOOST升压电路(4)采用电感BOOST升压恒流专用DC-DC模块电路。

4.根据权利要求1所述自动调光高效率太阳能LED路灯电源，其特征在于：BOOST升压电路(4)具备恒流功能，而且可以接受单片机控制电路(3)输出地PWM调光信号，按设定程序降低LED路灯的亮度。