CN105682291A - 一种脉宽调制电子散热的光控led路灯 - Google Patents

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Abstract

一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯，采用太阳能电池的光生伏打效应的功能，使路灯自动在白天自动关灯；在晚上又自动开灯；利用脉宽调制的调光功能，采用脉宽调制的控制电路定时改变占空比，从而改变脉宽调制输出的平均LED路灯的工作电流，达到自动调光功能；利用密封腔和半导体制冷片技术，将制冷片与LED路灯的工作同步，使LED路灯工作时产生的热量由半导体制冷片在密封腔内进行中和散热，把路灯的工作温度控制在50℃以下，实现LED的HATIZ定理：“LED工作温度为25℃以下时，使用寿命为10万小时；25～50℃时，使用寿命为5万小时。

Description

一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯
技术领域
本发明涉及一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯。
技术背景
目前LED路灯以自身高节能又环保的优势逐步陶汰耗电大的白炽灯类路灯，只是市场上的LED路灯的功能单一，只能炽亮的工作，不能自动调光，更没有电子散热功能，使路灯的节能效率没有被充分发挥；使路灯的耐用性没达到应有的期限。
发明内容
一种脉宽制电子散热的光控LED路灯，具有利用太阳能电池的光生伏打效应的功能，使路灯自动在白天自动关灯；在晚上又自动开灯；利用脉宽调制功能，采用控制电路定时改变占空比，从而改变脉宽调制输出的平均LED路灯的工作电流，达到自动调光功能；利用密封腔和半导体制冷片技术，将制冷片与LED路灯的工作同步，使LED路灯工作时产生的热量由半导体制冷片在密封腔内进行中和散热，把路灯的工作温度控制在50℃以下，实现LED的HATIZ定理：“LED工作温度为25℃以下时，使用寿命为10万小时；25～50℃时，使用寿命为5万小时。”
一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯，其电路组成由光生伏打效应电路、晶闸管控制电路、整流器电路、占空比控制电路、定时器电路、电子散热电路和LED发光板电路组成。
附图说明
附图是一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯的电路原理图。
具体实施方式
如附图所示，C1、R1组成阻容降压电路，降交流220V电压降低若干伏送下一级电路；R2、R3、D2、D3、C2组成半波整流电路及滤波电路，经过稳压管D4稳压后，输出比较稳定的电压功给下一级电路；E、R4、R5、T4组成光生伏打效应电路，E是太阳能电池，太阳能电池具有光生伏打效应，在光的作用下即产生电压。这个电压驱动三极管T4工作，三极管的集电极C连接双向晶闸管D1的控制端。在白天，有光照射太阳能电池E，电池E便产生电压，当E产生的电压值达到一定值时，三极管T4导通，C极电位把R3端的电压拉低于1伏以下，使双向晶闸管D1未获得触发电压，双向晶闸管T4截止，LED路灯不亮；在夜晚，无光照射太阳能电池E，三极管T4截止，R3端的电直接出发双向晶闸管D1，D1导通，把交流电送到下一级电路，在有关电路的作用下，使路灯亮。
如附图所示，B1是单相桥式整流器，L1、C3组成复合滤波电路，单相桥式整流器输出的脉动直流电，经过复合滤波电路滤波后，输出约300V的平滑直流电压。VT是场效应管，用于输出脉宽调制脉冲控制信号。这部分电路的工作过程：当双向晶闸管D1导通后，交流220V电源经过整流、滤波，输出约300V的平滑直流电供给脉冲变压器为工作电源。
R7、C7组成阻容降压电路，将双向晶闸管D1输出的交流电压降低若干伏后，送给整流电路B2，C8是滤波电路，把B2输出的脉动直流电变成比较平滑的直流电送三端稳压器IC3，IC3是三端稳压器，选用7812型号。C9、C10是滤波电容，采用一大一小的电容，其作用是提高输出直流电的质量。
如附图所示，IC4及外围电路组成脉宽调制信号控制电路，其功能是将电路输出的脉冲频率固定、占空比可调的方波。IC4是型号为555的时基芯片，有外接的常开、常闭继电器触点J。当常开触点J闭合时，接通E10电阻的上端，作用脉宽调制电路输出的占空比值大；当常开触点J跳开，常闭触点J闭合时，接通R8电阻的下方，作用脉宽调制电路输出的占空比小。控制不同的占空比输出。脉宽调制电路的工作过程：当夜幕来临，由光控电路使双向晶闸管D1到通后，IC4、IC5获电工作，此时，继电器J动作，其常开触电J吸合，接通R10上端支路，断开R8下端支路，脉宽调制电路输出比较大的占空比，让LED路灯工作在炽亮的工况中；然后，在路灯炽亮的工作一个设定时间段，并定时计数到后，继电器J自动跳开，其常开触点J跳开，切断了R10上端与IC4的7脚所连接的支路；同时常闭触点J闭合，接通R8下端支路。此时，脉宽调制电路输出比较小的占空比，让LED路灯工作在暗亮的工况中，从而使路灯实现自动调光功能。
如附图所示，IC5及外围电路组成定时器电路，IC5的型号是CD4060，IC5的12脚外接的R12、C12是上电自复位电路，IC5的10脚外接的电阻R13是定时时间常数用电阻。当IC5获电时，自复位电路从12脚输入一个正脉冲信号给内部电路复位，此时IC5的定时计数开始，其3端输出锁定的低电平电压。三极管T3是PNP型三极管，当IC5的3脚输出低电平时，T3获驱动电压而导通，其常开触点J和常闭触点J同时动作。IC5的3脚外接的二极管D10，当3脚输出高电平时，其高电平信号使11脚内接的振荡器停振，并保持现状直到关灯为止。
如附图所示，L2、C4组成复合滤波电路，将脉宽调制输出的脉冲信号进行滤波，以比较平滑的直流电供给LED路灯的工作电源。所述的LED路灯，其连接为14串多并的电路连接，并联的支路数多少由路灯的功率决定。IC1及外围电路组成电子散热电路，IC1是半导体制冷片，选用电压为12V，功率由路灯的功率决定。D11、D12、T1、R6、C5组成高电压输入三端稳压电路，把超过40V的电压降低若干伏再送给三端稳压器，IC1是三端稳压器，型号为7812，输出的稳定电压经过C6滤波然后送去半导体制冷片IC2为工作电源。
如附图所示，V是压敏电阻，在电路中其瞬间的过压保护。D13是继电器的续流二极管，起保护继电器功能。

Claims (1)

1.一种脉宽调制电子散热的光控LED路灯，具有利用太阳能电池的光生伏打效应的功能，使路灯在白天自动关灯；在晚上又自动开灯；利用脉宽调制的调光功能，采用控制电路定时改变占空比，从而改变脉宽调制电路输出的平均LED路灯的工作电流，达到自动调光功能；利用密封腔和半导体制冷片技术，将半导体制冷片与LED路灯的工作同步，使LED路灯工作时产生的热量由半导体制冷片在密封腔内进行中和散热，把路灯的工作温度控制在50℃以下，实现LED的HATIZ定理：“LED工作温度为25℃以下时，使用寿命为10万小时；25～50℃时，使用寿命为5万小时。”
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