CN202261927U - 一种隧道及矿井用led照明灯 - Google Patents

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Abstract

一种隧道及矿井用LED照明灯，包括：开关整流器，用于将电网的交流电变成直流电；蓄电池，用于贮存电能；LED阵列，包含至少一个LED；开关整流器由交流配电模块、高频开关整流模块、监控与显示模块等部分组成，多路高频开关整流模块与监控模块并联连接在交流配电模块与显示模块之间，监控模块还分别与各路高频开关整流模块连接，其输出端连接至本地监控及远程监控装置；LED灯内置的恒流驱动电路采用降压式开关电路。本实用新型具有结构新颖、成本低、使用寿命长、节电效果好、可靠性高等优点，易于广泛推广使用。

Description

一种隧道及矿井用LED照明灯
技术领域
本实用新型涉及一种隧道及矿井用LED照明灯。
背景技术
近年来，隧道及矿井等地下场所，由于常年在地下运行所以对照明灯具有很高的要求，不仅要求节电、高亮度、长寿命，还必须保证持续性照明。目前常用的白炽灯、高压钠灯等都是由交流电网供电。最佳设计的交流电网也不可避免出现停电事故。为了确保地下持久性照明，通常都必须安装应急照明电源，该电源由整流器、蓄电池和逆变器等部分组成。电网正常供电时，交流电经整流器后变为直流电给蓄电池充电，当电网中断供电时，蓄电池通过逆变器把直流电变为交流电，给照明灯具供电。这种持久照明系统成本很高，同时，由于经过多次变换，功耗也较大。近年来由直流电源供电的半导体照明灯(LED)得到迅速发展，这种照明灯比白炽灯节电90％，在同等功率下LED比普通日光灯和高压钠灯的发光强度高40％以上，而且LED灯的寿命可达10万小时，显色指数可达80以上，远远高于高压钠灯。由于采用直流恒定电流供电，LED灯不可能出频闪，因此目前已成为世界各国公认的最佳绿色照明灯具。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种隧道及矿井用LED照明灯，为目前隧道及矿井等地下照明系统存在的问题提供一种结构新颖、成本低、使用寿命长、节电效果好、可靠性高的隧道及矿井照明系统。
本实用新型的技术方案是：一种隧道及矿井用LED照明灯，包括：
开关整流器，用于将电网的交流电变成直流电；
蓄电池，用于贮存电能；
LED阵列，包含至少一个LED；
其特征在于：所述开关整流器由交流配电模块、高频开关整流模块、监控与显示模块等部分组成，多路高频开关整流模块与监控模块并联连接在交流配电模块与显示模块之间，监控模块还分别与各路高频开关整流模块连接，输出端连接至本地监控及远程监控装置；LED灯内置的恒流驱动电路采用降压式开关电路。
本实用新型的有益效果是：它可以大大降低持久性照明系统的初期投资，因为本实用新型应急照明系统中省去了价格最贵的大功率逆变器，系统造价大约降低40％，采用LED灯，可节电40％，因此整流器和蓄电池的容量都可降低40％，这样系统的成本还能降低20％，同时减少了一次变换，系统效率和可靠性大大提高，此外，LED灯可省去AC/DC变换部分直接由直流电供电，LED灯控制电路的成本大大降低，同时AC/DC变换对LED灯的可靠性影响最大，省去这部分电路，每只LED灯的可靠性将大大提高，寿命也将大大延长。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型组成结构框图。
图2开关整流器的组成结构框图。
图3是LED恒流驱动电路电路图。
具体实施方式
如附图1所示，为本实用新型组成结构框图，由开关整流器、阀控铅酸蓄电池、带恒流控制器的LED灯组成。整流器的主要作用是将电网的交流电变成直流电，以便对蓄电池充电和给LED灯供电。每个需要的场所配置一台高效率开关型整流器。蓄电池开始充电时，该整流器输出恒定电流，当电池组电压达到规定值时，开关整流器自动输出恒定电压，一方面供给LED灯恒定电压，另一方面供给蓄电池浮充充电电流，确保工作过程中，蓄电池始终保持充足电状态。
如附图2所示，为开关整流器的组成结构框图。开关整流器由交流配电模块、高频开关整流模块、监控与显示模块等部分组成。为了确保开关整流器可靠工作，多个整流模块并联工作，并且采用N+1冗余供电系统。工作过程中，即使某一个模块发生故障，其他模块仍能保证供电。监控模块可以监控开关整流器、蓄电池组和LED的各种参数。通过通信接口，隧道及矿井控制中心可对各个隧道及矿井场所内的开关整流器、蓄电池、LED灯实施远程监控。
蓄电池的主要作用是贮存电能，电网供电正常时，整流器给蓄电池充电，一旦电网出现供电中断，蓄电池即可立即给LED灯供电，根据隧道及矿井内安装LED的功率和要求保证停电后的照明时间，来选择所需蓄电池的容量。蓄电池的种类很多，但是每个隧道及矿井场所所需蓄电池的容量都比较大，因此应选择价格较低的阀控铅酸蓄电池。为了确保照明不间断，蓄电池组最好选用两组，一组作主用，另一组作备用。
如附图3所示LED灯内置的恒流驱动电路采用降压式开关电路，该电路具有输入电压范围宽、控制效率高等优点。图中M1为开关调整管、D1为续流二极管、L1为续流电感、RCS为电流采样电阻。当流过LED灯的电流变化时，采样电阻RCS两端降压变化，该电压送入集成电路IRS2540的电流反馈脚IFB，与内部的基准电压比较后，控制信号改变开关调整管M1的输出脉冲占空比，并通过续流二极管、续流电感L1确保LED灯的电流恒定。图中自举二极管DBOOT和自举电容CBOOT组成高端自举电路，驱动开关调整管高频工作。二极管DVCC、电容CVCC和二极管DCLAMP组成电源电路，给集成电路IRS2540提供电源电压。二极管DOV、电阻ROV1、ROV2组成开路保护电路，通过二极管DEN1加入脉冲信号，可以关断LED灯，也可以调整LED灯亮度。
LED灯带有恒流驱动电路，它的作用是把直流输入电压变换为LED灯所需的恒定电流，保证LED灯安全可靠工作。隧道及矿井场所面积很大，采用低压直流输电技术，输电线上将产生一定的压降，因此加到每只LED灯上的电压将有一定波动，尤其是电网供电中断后，蓄电池的供电电压波动更大，因此必须通过恒流控制电路保证所有LED灯的电流均保持恒定，LED灯还需要安装具有一定面积的散热器，才能降低LED灯的工作温度，保证LED的寿命达5万小时以上。LED灯采用金属铝制成的灯罩，这样灯罩还可实现LED灯的散热功能。

Claims (1)

1.一种隧道及矿井用LED照明灯，包括：
开关整流器，用于将电网的交流电变成直流电；
蓄电池，用于贮存电能；
LED阵列，包含至少一个LED；
其特征在于：所述开关整流器由交流配电模块、高频开关整流模块、监控与显示模块等部分组成，多路高频开关整流模块与监控模块并联连接在交流配电模块与显示模块之间，监控模块还分别与各路高频开关整流模块连接，其输出端连接至本地监控及远程监控装置；LED灯内置的恒流驱动电路采用降压式开关电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035054A (zh) * 2014-06-27 2014-09-10 梁振同 多功能矿灯检测台

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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Shenzhen Morgan Science&Technology Co., Ltd.

Assignor: Liu Biao

Contract record no.: 2012440020267

Denomination of utility model: LED illuminating lamp used for tunnel and mine

Granted publication date: 20120530

License type: Exclusive License

Record date: 20121018

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120530

Termination date: 20150829

EXPY Termination of patent right or utility model