CN201986208U - Led照明系统集中供电装置 - Google Patents

Led照明系统集中供电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201986208U
CN201986208U CN2010205973118U CN201020597311U CN201986208U CN 201986208 U CN201986208 U CN 201986208U CN 2010205973118 U CN2010205973118 U CN 2010205973118U CN 201020597311 U CN201020597311 U CN 201020597311U CN 201986208 U CN201986208 U CN 201986208U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
output
input
distribution device
led
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010205973118U
Other languages
English (en)
Inventor
王鸿麟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Kexin Electronics Co., Ltd.
Original Assignee
Guangdong Kexin Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Kexin Industrial Co Ltd filed Critical Guangdong Kexin Industrial Co Ltd
Priority to CN2010205973118U priority Critical patent/CN201986208U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201986208U publication Critical patent/CN201986208U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Abstract

本实用新型涉及一种LED照明系统集中供电装置，由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用N+1冗余供电技术配置的N+1只整流器模块组成(N＝2、3、……、10)，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端与各整流器模块的输出/输入端相联接。本实用新型的结构新颖、电路简单，它既降低了LED照明系统的成本，又大大提高了LED照明系统的可靠性，可广泛应用于路灯、地铁、大型商场、广场、车站、飞机场等场合的照明系统。

Description

LED照明系统集中供电装置
技术领域
本实用新型内容属于半导体照明应用技术领域，涉及一种LED照明系统集中供电装置，其供电方案可广泛应用于路灯、地铁、隧道、大型商场、车间、广场、火车站、飞机场等场合的照明系统。
背景技术
近年来，LED的发光效率显著提升，销售价格大幅度降低，为此LED在照明系统中得到了广泛应用。为了便于将普通照明灯具更换为LED灯具，目前世界上许多国家在每盏LED灯具中都装有独立的开关型驱动电源，通常称为独立供电系统。虽然LED光源的理论寿命可达10万小时，实际使用寿命也超过7万小时，但是目前给LED提供恒定驱动电流的开关型电源中，高电压、大容量电解电容器的实际寿命都远远小于1万小时，而且开关电源结构复杂，因此在现有LED照明系统(尤其是在路灯等环境较恶劣的场合)中，经常发生因驱动电源出现故障而产生中断照明的现象，这样不但影响了LED照明系统的可靠性，还大大增加了维护成本。
另外在目前的LED照明系统中，为了使驱动电源满足高效率(大于95％)、高功率因数(0.99以上)、宽输入电压范围(86V～300V)和宽温度范围(-40℃～75℃)，同时使电磁兼容和抗雷击性能达到国际标准的要求，LED驱动电源所需平均无故障时间要达到10万小时以上，这样每盏灯具内的电源成本将远远大于光源的成本，而且体积非常庞大，从而使整灯非常笨重，也严重影响LED照明系统的推广应用。为了提高LED驱动电源的可靠性，近年来本领域曾推出了无电解电容开关电源技术，这种电源虽然解决了因电解电容损坏而影响照明的问题，但因开关电源的结构很复杂，实际应用中仍然经常出现各种故障。此外还有一些相关单位曾推出了交流驱动LED分段控制技术，该技术虽然简化了控制电路，使可靠性得到提高，但是由于采用脉冲驱动电流，使LED发光效率大幅度降低，因此也很难推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而提供一种LED照明系统集中供电装置，采用该集中供电装置不仅可以降低LED照明系统的成本，还可以大大提高LED照明系统的可靠性。
为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的LED照明系统集中供电装置由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用N+1冗余供电技术配置的N+1只整流器模块组成，N＝2、3、……、10，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端与各整流器模块的输出/输入端相联接。实际工作中，交流输入电压通过交流配电装置加入到各整流器模块，整流器模块的主要作用是将交流电压变换为LED灯具所需的直流稳定电压，再由直流配电装置通过各路开关给外接的各路LED灯具供电(根据供电距离，直流配电装置也可实现双向供电，从而降低线路损耗，电源装置的输出直流电压分别为24V、48V、110V和220V，根据用户的实际要求，上述电压还可在很宽范围内调整)，而监控器则主要用于对各整流器模块以及交流配电装置和直流配电装置实施检测和控制。
本实用新型中整流器模块的主要作用是将交流电压变换为LED灯具所需的直流稳定电压，该整流器模块由输入整流滤波电路、有源功率因数校正电路PFC、PWM高频变换器、输出滤波电路组成，输入整流滤波电路的输出端依次经有源功率因数校正电路PFC和PWM高频变换器后通至输出滤波电路。由于模块内装有性能特别优良的多级输入滤波电路，可确保LED路灯、隧道灯、工厂灯等灯具达到国际标准要求的电磁兼容指标。
本实用新型中所用的整流器模块均采用高频开关电源，为了确保电源不中断，通常都采用N+1冗余供电技术。即如果全部LED灯具所需功率可由N只并联的整流器模块满足，则在系统中应加入N+1只并联整流器模块的配置，若某个整流器模块模块发生故障，其他N只模块可保证正常供电。参见附图1示例，如两台整流器模块并联后，可满足全部LED灯具所需功率，在该系统中就应加入三只同功率整流模块，这样当工作过程中某一只整流器模块损坏后，另外两只整流器模块可正常供电，此时应立即更换损坏的整流器模块，以免其他模块发生故障后，影响照明。由于整流器模块均为采用热插拔技术的模块，更换模块时不需要切断电源，因此不会影响集中供电。
与现有技术相比，本实用新型的结构新颖巧妙、电路简单、操作方便，它既降低了LED照明系统的成本，又大大了提高LED照明系统的可靠性，可广泛应用于路灯、地铁、隧道、大型商场、车间、广场、火车站、飞机场等场合的照明系统，具有很高的应用推广价值。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的原理结构示意图。
图2为监控系统的原理框图。
图3为整流器模块的原理结构示意图。
图4为LED灯具内设置的开关恒流源的电路图。
具体实施方式
参见图1，该LED照明系统集中供电装置由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及三只整流器模块组成，三只整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，三只整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端分别与三只整流器模块的输出/输入端相联接。具体实施结构中，交流配电装置和直流配电装置均采用空气开关，监控器可采用型号为DKD31的器件。
LED照明系统集中供电装置中的本机监控系统如图2所示，它由直流检测单元、交流检测单元、控制器等部分组成，该监控系统对整流器模块、交流配电装置、直流配电装置实施检测和控制，各种参数可通过显示器显示，还可通过RS232通信口与监控中心连接，实现遥控、遥测和遥信。
该集中供电装置中的整流器模块的原理结构如图3所示，由输入整流滤波电路、有源功率因数校正电路PFC、PWM高频变换器、输出滤波电路组成，输入整流滤波电路的输出端依次经有源功率因数校正电路PFC和PWM高频变换器后通至输出滤波电路。输入整流滤波电路将50Hz交流电压变换成比较平稳的直流电压。有源功率因数校正电路使输入交流电流波形与输入交流电压波形相同，且相位一致，使功率因数达0.99以上。高频变换器采用软开关PWM变换技术，大大降低开关损耗，从而使整流模块的效率高于95％，同时也将大大减小电磁干扰。输出整流滤波电路将高频方波电压转换成非常稳定的直流电压，供给LED灯具。在并联整流器模块中还采用了民主均流电路，可以确保各并联模块输出电流平衡分配，任一模块发生故障后，其余模块通过民主均流电路均可平均分配输出电流；整流器模块中还采用智能风冷技术，工作过程中模块的温度超过规定数值时，风扇自动启动，模块温度降低到设定值时，风扇自动关闭。因此冷却效果好，可靠性高；整流器模块还采用了热插拔技术，各并联模块均可实现在线安装和更换，确保更换整流模块时，照明电源不中断；整流器模块还具有输入过压、欠压、输出过压、限流和短路保护以及散热器过热保护等功能，确保照明电源装置可靠工作。具体实施结构中，整流器模块中的输入整流滤波电路采用大功率桥式整流电路LC滤波电路，有源功率因数校正电路PFC可采用零电压过渡(ZVT)有缘功率因数校正专用集成电路UC3854器件，PWM高频变换器可采用型号为UC3875的谐振型PWM控制器，输出滤波电路采用LC滤波电路。
由于整流器模块只提供LED灯具稳定的直流输入电压，为了确保LED灯具可靠工作，防止LED灯具因过电流而产生严重光衰，在每盏灯具内还必须根据工作电流大小，装入恒流二极管，线性恒流源和开关恒流源。实际应用的开关型恒流驱动模块的电路如图4所示，该电路具有输入电压范围宽、控制效率高等优点。图4中SN3910是一种单开关LED驱动专用集成电路，直流输入电压范围8～450V，直流输出电流可从几毫安增加到1安培。该模块外部只需要几只元件，即可完成LED恒流驱动功能。TOFF脚外接电容器COFF设定内部振荡器的工作频率，内部振荡器的输出脉冲通过GATE脚驱动外接的MOSFET(Q1)。Q1的导通电流通过电感L1驱动LED。该驱动电流流过取样电阻RCS后，在CS脚产生取样电压，该电压与LD脚电压和VREF脚250mV基准电压比较后，调整振荡器输出脉冲宽度，从而使输出电流恒定。图中二极管D1起续流作用，电阻RIN和电容CIN组成输入电路，可根据输入直流电压高低，选定RIN的阻值。在LED附近放置负温度系数热敏电阻NTC后，当LED的温度显著变化时，可改变LD脚的电压，从而使输出恒定电流随温度而变，改变外接LD脚电压，还可实现线性调光功能。

Claims (2)

1.一种LED照明系统集中供电装置，其特征在于由交流配电装置、直流配电装置、监控器以及采用N+1冗余供电技术配置的N+1只整流器模块组成，N＝2、3、……、10，各整流器模块相互并联，交流配电装置的输出端同时接至各整流器模块的输入端，各整流器模块的输出端同时接至直流配电装置的输入端，监控器的交流检测输入端和直流检测输入端分别与交流配电装置和直流配电装置的输出端联接，监控器的整流器监控输入/输出端与各整流器模块的输出/输入端相联接。
2.根据权利要求1所述的LED照明系统集中供电装置，其特征是整流器模块由输入整流滤波电路、有源功率因数校正电路PFC、PWM高频变换器、输出滤波电路组成，输入整流滤波电路的输出端依次经有源功率因数校正电路PFC和PWM高频变换器后通至输出滤波电路。
CN2010205973118U 2010-11-05 2010-11-05 Led照明系统集中供电装置 Expired - Lifetime CN201986208U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010205973118U CN201986208U (zh) 2010-11-05 2010-11-05 Led照明系统集中供电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010205973118U CN201986208U (zh) 2010-11-05 2010-11-05 Led照明系统集中供电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201986208U true CN201986208U (zh) 2011-09-21

Family

ID=44613657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010205973118U Expired - Lifetime CN201986208U (zh) 2010-11-05 2010-11-05 Led照明系统集中供电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201986208U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102869155A (zh) * 2012-09-06 2013-01-09 上海晶丰明源半导体有限公司 一种发光二极管驱动电源控制电路及其控制方法
CN104080257A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 芜湖市政通市政工程有限责任公司 公共照明用直流集中供电调光监控系统及方法
CN112584578A (zh) * 2020-02-24 2021-03-30 广东顺德长和电气有限公司 悬浮直流供电的led路灯系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102869155A (zh) * 2012-09-06 2013-01-09 上海晶丰明源半导体有限公司 一种发光二极管驱动电源控制电路及其控制方法
CN104080257A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 芜湖市政通市政工程有限责任公司 公共照明用直流集中供电调光监控系统及方法
CN104080257B (zh) * 2014-07-15 2016-08-17 芜湖市政通市政工程有限责任公司 公共照明用直流集中供电调光监控系统及方法
CN112584578A (zh) * 2020-02-24 2021-03-30 广东顺德长和电气有限公司 悬浮直流供电的led路灯系统
CN112584578B (zh) * 2020-02-24 2022-10-14 广东顺德长和电气有限公司 悬浮直流供电的led路灯系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102438378B (zh) Led照明智能控制系统
CN100546423C (zh) 照明电源智能节电装置
CN202406349U (zh) Led照明智能控制系统
CN202050568U (zh) Led可控硅调光控制系统
CN102045925A (zh) 一种led集中式直流供电系统及其运行方法
CN102006701A (zh) 基于电力载波通信的智能led电源
CN201412739Y (zh) Led交通灯
CN104812149A (zh) 一种led投光灯智能照明控制系统
CN201986208U (zh) Led照明系统集中供电装置
CN203039971U (zh) 一种新型灯具驱动电路
CN201263232Y (zh) Led照明灯外接集中控制恒流驱动单元及监控系统
CN201237128Y (zh) 地铁车站、隧道及地下设施内led应急照明装置
CN206136377U (zh) Led照明电源驱动芯片与驱动电路
CN2779791Y (zh) 照明电源智能节电装置
CN201854469U (zh) 一种led集中式直流供电系统
CN201805576U (zh) 集中控制led路灯电源系统
CN204157104U (zh) 地铁led不间断应急照明系统
CN210112346U (zh) 多功能路灯电源系统
CN201672429U (zh) 带应急供电的led照明系统
CN209572189U (zh) 一种led电源可控硅调光线路
CN203120220U (zh) Led电源
CN207219118U (zh) 一种带应急照明led电路
CN101801144A (zh) 一种led照明节能电路
CN202663612U (zh) 一种无级差式照明节能装置
CN201919193U (zh) 一种不间断照明系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180720

Address after: 518117 No. 6 Lane three, Fu Xin Road, Tsuen Tau Village, Pingdi street, Longgang District, Shenzhen, Guangdong

Patentee after: Guangdong Kexin Electronics Co., Ltd.

Address before: 515152 Chen Dian Industrial Zone, Chaonan District, Shantou, Guangdong

Patentee before: Guangdong Kexin Industrial Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110921

CX01 Expiry of patent term