CN201657435U - Led助航灯光强控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种LED助航灯光强控制装置，其特征在于：所述控制装置设置有DC/DC变换器、单片机处理器、光级给定装置，DC/DC变换器的输出端设有电流检测电阻；所述DC/DC变换器的输入端与AC/DC变换器的输出端连接，DC/DC变换器的两输出端分别与LED灯及电流检测电阻串联后的两端连接，电流检测电阻及LED灯两端的电压信号分别通过模拟减法电路与单片机处理器的两个A/D转化输入口连接，光级给定装置的输出端与单片机处理器的另一个输入端连接，单片机处理器的输出控制端与DC/DC变换器内的全控型功率器件的控制端连接。本实用新型结构新颖、实现电流的全数字软件智能控制，工作可靠，控制质量高，适用于飞机助跑道及其它LED灯应用场所。
Description
技术领域
本实用新型涉及机场跑道助航灯光设备，具体的是一种LED助航灯光强控制装置。
背景技术
助航灯光设备是为飞机提供方位引导、盘旋引导、进近坡度、最后进近、着陆信息、地面滑行引导和起飞引导的重要设备设施，直接关系到飞行安全。目前国内外助航灯主要使用的是白炽灯，发光效率低，灯泡使用寿命短，产品更换频繁；开发基于LED节能灯的助航灯具有重要意义，不仅节能，而且极大地延长了灯泡使用寿命。但传统的机场助航灯调光系统并不适用于LED灯具的灯光控制。现有技术中的机场助航LED灯光调光系统(如专利号为200520109343.8)是由多个灯光控制器以并联的方式与调光器的二根输出线连接；该调光器是一个具有多个输出端子的变压器，变压器的输出端连接到转换开关，转换开关与整流器连接；灯光控制器输出端与LED灯连接。该实用新型的控制方案比传统的要简单、经济和易于实现及维护，但其控制质量有待提高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种工作可靠、质量稳定的LED助航灯光强控制装置。
所述LED助航灯光强控制装置，包括隔离变压器、AC/DC变换器，隔离变压器的原边与交流电源连接，其副边与AC/DC变换器的输入端连接，
其特征在于：所述控制装置设置有DC/DC变换器、单片机处理器、光级给定装置，DC/DC变换器的输出端设有电流检测电阻；所述DC/DC变换器的输入端与AC/DC变换器的输出端连接，DC/DC变换器的两输出端分别与LED灯及电流检测电阻串联后的两端连接，电流检测电阻及LED灯两端的电压信号分别通过模拟减法电路与单片机处理器的两个输入端连接，光级给定装置的输出端与单片机处理器的另一个输入端连接，单片机处理器的输出控制端与DC/DC变换器内的全控型功率器件的控制端连接。
所述DC/DC变换器包括的全控型功率器件、滤波电感线圈、二极管、滤波电容，全控型功率器件的控制端与AC/DC变换器的输出正极连接，其一端与二极管负极及滤波线圈的公共端连接，AC/DC变换器的输出负极与二极管正极及滤波电容负极连接，滤波电容正极与滤波电感线圈的另一端连接，滤波电容与DC/DC变换器的两输出端并联
工作原理：输入为隔离变压器副边交流电，经AC/DC变换得到直流电源，然后供给DC/DC变换器，最后输出至LED灯。DC/DC恒流模块(即DC/DC变换器)实质是Buck变换器，负载为LED灯，输出电流通过在回路串接小电阻检测得到并反馈至单片机处理器，同时输出电压处理后也反馈至单片机处理器。单片机处理器根据光级给定指令及电流的反馈信号，采用智能控制算法计算出PWM占空比，然后输出控制Buck变换器。图中，ADV为LED灯两端的电压采样信号，ADI为小电阻的电压采样信号(即LED灯电流采样号)，OC1A为驱动全控型功率器件的PWM信号。
本实用新型结构新颖、实现电流的全数字软件智能控制，工作可靠，控制质量高，适用于飞机助跑道及其它LED灯应用场所。
附图说明
图1是本实用新型控制系统原理图。
图中：1-隔离变压器，2-AC/DC变换器，3-DC/DC变换器，3-1-全控型功率器件，3-2-滤波电感线圈，3-3-二极管，3-4-滤波电容，4-LED灯，5-单片机处理器，6-电流检测电阻，7、8-模拟减法电路，9-光级给定装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：图1中一种LED助航灯光强控制装置，包括隔离变压器1、AC/DC变换器2，隔离变压器1的原边与交流电源连接，其副边与AC/DC变换器2的输入端连接，其特征在于：所述控制装置设置有DC/DC变换器3、单片机处理器5、光级给定装置9，DC//DC变换器3的输出端设有电流检测电阻6；所述DC/DC变换器3的输入端与AC/DC变换器2的输出端连接，DC/DC变换器3的两输出端分别与LED灯4及电流检测电阻6串联后的两端连接，电流检测电阻6及LED灯4两端的电压信号分别通过模拟减法电路7、8与单片机处理器5的两个输入端连接，光级给定装置器9的输出端与单片机处理器5的另一个输入端连接，单片机处理器5的输出控制端与DC/DC变换器内的全控型功率器件的控制端连接。
所述DC/DC变换器3包括全控型功率器件3-1、滤波电感线圈3-2、二极管3-3、滤波电容3-4，全控型功率器件3-1的一端与AC/DC变换器2的输出正极连接，其发射极与二极管3-3负极及滤波线圈3-2的公共端连接，AC/DC变换器2的输出负极与二极管3-3正极及滤波电容3-4负极连接，滤波电容3-4正极与滤波电感线圈套3-2的另一端连接，滤波电容3-4与DC/DC变换器3的两输出端并联
工作过程是：本实用新型单片机采用高性能8位单片机，采用先进的RISC结构，具有8K字节的Flash和1k字节的SRAM，两个具有独立分频器和比较器功能的8位定时器，一个具有分频器，比较功能和捕捉功能的16位定时器，6路10位ADC。该款单片机接口功能丰富，完全符合本项目的应用要求。
系统软件的设计概述
程序采用模块化的设计思想。以主程序为核心设置功能模块子程序，简化了设计结构。运行过程中通过主程序调用各功能模块子程序，考虑LED灯循环控制可以满足要求。系统工作软件子模块主要包括以下部分：
(1)输出端电压检测模块
通过10位ADC进行采样，采用自由连续转换模式。本系统将输出端电压信号通过模拟减法电路7，接入单片机处理器外部引脚AD1，得到AD采样值，经过滤波环节作为系统的反馈。
(2)输出端电流检测模块
通过10位ADC进行采样，采用自由连续转换模式。电流信号通过在回路串接小电阻检测得到并反馈至单片机处理器，通过模拟减法电路8接入单片机处理器外部引脚AD0，经过滤波环节作为电流运行的监控值。
(3)控制器模块
采用智能PI控制器，控制器采用电压给定与反馈的差值作为输入。
(4)PWM产生模块
采用16位定时器和快速PWM模式。将智能PI控制的输出值放入OCR1A寄存器的辅助寄存器中，在该模式下产生PWM波形，控制全控型功率器件的开关状态。
Claims (2)
1.一种LED助航灯光强控制装置，包括隔离变压器(1)、AC/DC变换器(2)，隔离变压器(1)的原边与交流电源连接，其副边与AC/DC变换器(2)的输入端连接，其特征在于：所述控制装置设置有DC/DC变换器(3)、单片机处理器(5)、光级给定装置(9)，DC/DC变换器(3)的输出端设有电流检测电阻(6)；所述DC/DC变换器(3)的输入端与AC/DC变换器(2)的输出端连接，DC/DC变换器(3)的两输出端分别与LED灯(4)及电流检测电阻(6)串联后的两端连接，电流检测电阻(6)及LED灯(4)两端的电压信号分别通过模拟减法电路(7、8)与单片机处理器(5)的两个输入端连接，光级给定装置(9)的输出端与单片机处理器(5)的另一个输入端连接，单片机处理器(5)的输出控制端与DC/DC变换器内的全控型功率器件(3-1)的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的LED助航灯光强控制装置，其特征在于：所述DC/DC变换器(3)包括全控型功率器件(3-1)、滤波电感线圈(3-2)、二极管(3-3)、滤波电容(3-4)，全控型功率器件(3-1)的一端与AC/DC变换器(2)的输出正极连接，另一端与二极管(3-3)负极及滤波电感线圈(3-2)的公共端连接，AC/DC变换器(2)的输出负极与二极管(3-3)正极及滤波电容(3-4)负极连接，滤波电容(3-4)正极与滤波电感线圈(3-2)的另一端连接，滤波电容(3-4)与DC/DC变换器(3)的两输出端并联。
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|---|---|---|---|---|
| CN102665351A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-12 | 无锡安邦电气有限公司 | 自学习式led助航灯光强控制装置 |
| CN106054015A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 中国民航大学 | 一种助航灯隔离变压器开路状态监测装置及控制方法 |
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| CN102665351B (zh) * | 2012-05-11 | 2014-05-07 | 无锡安邦电气有限公司 | 自学习式led助航灯光强控制装置 |
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