CN202679700U - 低电压led节能照明系统 - Google Patents

Abstract

低电压 LED 节能照明系统 。 目前，国内多数照明系统存在不合理性，普遍为能效低、能耗高、不能按需有效控制。我们经常看到照明灯 24 小时常明的现象，尤其是矿山井下照明，造成巨大的能源浪费。相对实用的一种照明灯控制器是利用声控开关来控制照明灯的亮灭，但声控开关的灵敏度不好控制，需要人为的发出声音，容易受环境的干扰，尤其对于像矿山这样的特定环境；至于像光控开关等照明控制系统，都存在一定缺陷和局限性。 本实用新型的组成包括： 无线探测控制器（ 1 ） ，所述的 无线探测控制器通过导线（ 2 ）与 LED 节能灯（ 3 ）相连，所述的无线探测控制器通过无线信号与 ZigBee 无线网络移动终端（ 4 ）连接。 本产品用于照明。

Description

低电压LED节能照明系统

技术领域：

本实用新型涉及一种低电压LED节能照明系统。

背景技术：

目前，国内多数照明系统存在不合理性，普遍为能效低、能耗高、不能按需有效控制。我们经常看到照明灯24小时常明的现象，尤其是矿山井下照明，造成巨大的能源浪费。相对实用的一种照明灯控制器是利用声控开关来控制照明灯的亮灭，但声控开关的灵敏度不好控制，需要人为的发出声音，容易受环境的干扰，尤其对于像矿山这样的特定环境；至于像光控开关等照明控制系统，都存在一定缺陷和局限性。

目前，针对矿山井下的安全照明的节能控制技术特别是低压（照明电压为安全电压，不高于36v）照明控制技术还未见报道。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种低电压LED节能照明系统，对环境照明进行自动控制，实现人走灯灭的绿色节能照明，特别适用于矿山采掘作业面安全照明环境。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种低电压LED节能照明系统，其组成包括：无线探测控制器，所述的无线探测控制器通过导线与LED节能灯相连，所述的无线探测控制器通过无线信号与ZigBee无线网络移动终端连接。

所述的低电压LED节能照明系统，所述的无线探测控制器包括：输出控制单元，所述的输出控制单元连接ZigBee信号探测单元、人工控制单元、过压保护单元、限流保护单元、和交流变直流单元，所述的交流变直流单元与所述的过压保护单元、所述的限流保护单元连接，导线接口与所述的交流变直流单元连接。

有益效果：

1．无线探测控制器用于探测识别ZigBee无线网络终端设备（定位卡，下井人员都要佩戴），并基于所识别的人员位置信息通过导线输出不高于36v的安全电压来控制LED节能灯的亮度、亮、灭等状态，无线探测控制器可依据所探测到的人员定位终端设备位置信息来确照明范围。

2．无线探测控制器所识别的ZigBee无线网络人员定位终端设备具有广泛的通用性，不局限于特定人员定位系统产品，LED节能灯同时具有高节能、高寿命、高环保与高光效等特点。

3．无线探测控制器能够自动识别ZigBee无线网络人员定位终端设备，排除其他ZigBee无线信号干扰，提高了系统的可靠性。无线探测控制器可依据所探测到的人员定位终端设备位置信息来确照明范围。

4．本实用新型的低电压LED节能照明系统巧妙地结合了ZigBee无线网络技术和LED节能环保技术，能够满足基于ZigBee无线传感网络人员定位环境中的安全照明自动控制，以实现节能、降低能耗的目的。

附图说明：

附图1是本产品的结构示意图。

附图2是附图1中无线探测控制器的结构示意图。

附图3是附图1中无线探测控制器的的电路原理图。

附图4是附图1中LED节能灯的电路原理图。

具体实施方式：

实施例1：

一种低电压LED节能照明系统，其组成包括：无线探测控制器1，所述的无线探测控制器通过导线2与LED节能灯3相连，所述的无线探测控制器通过无线信号与ZigBee无线网络移动终端4连接。

实施例2：

上述的低电压LED节能照明系统，所述的无线探测控制器包括：输出控制单元5，所述的输出控制单元连接ZigBee信号探测单元6、人工控制单元7、过压保护单元8、限流保护单元9和交流变直流单元10，所述的交流变直流单元与所述的过压保护单元、所述的限流保护单元连接，导线接口11与所述的交流变直流单元连接。

实施例3：

上述的低电压LED节能照明系统，无线探测控制器对ZigBee无线网络中移动终端进行探测、识别，并控制LED节能灯亮、灭或调节其亮度，无线探测控制器可以是带有按钮的开关和/或带有指示灯的控制面板，开关用于控制无线探测控制器的状态，可以为自动控制、常亮控制、常灭控制。自动控制表示无线探测控制器主动探测控制范围内的ZigBee无线网络移动终端，并自动控制LED节能灯的亮、灭状态；常亮控制表示人工控制LED节能灯为点亮状态；常灭状态表示人工控制LED节能灯为熄灭状态。

实施例4：

上述的低电压LED节能照明系统， ZigBee信号探测单元完成ZigBee无线网络信号接收、分析、处理，识别ZigBee无线网络的移动终端（人），将探测结果送入输出控制单元；人工控制单元处理用户控制信息，输入设备可以为按钮、键盘等，将用户控制送入输出控制单元；过压保护单元完成电压采集、阈值比较功能，实现过电压检测功能，并将比较结果送入输出控制单元；限流保护单元完成直流电流采集、阈值比较功能，并将比较结果送入输出控制单元，输出控制单元相应调整输出电压，实现限流保护功能；输出控制单元依据ZigBee信号探测单元、人工控制单元、过压保护单元与限流保护单元的处理结果，控制输出电压进行线性调整或开、关控制，实现对LED灯的开关状态进行控制；交流/直流单元完成输入交流电压的电磁干扰抑制，将交流电压变换为直流电压，并控制输出电压等于或低于36v。无线探测控制器输入电压可以是24V、36V、127V、220V直、交流。

实施例5：

上述的低电压LED节能照明系统，所述的LED节能灯包括：恒流驱动单元，所述的恒流驱动单元完成交流或直流输入恒电流输出的功能，同时驱动LED灯。

实施例6：

上述的低电压LED节能照明系统，附图3为本实用新型的无线探测控制器的电路原理图(36V～24V输入模式，127V或220V输入应增加开关电源模块)， P1为交流电或直流电输入端口；P2为输出端口，可并接多个LED灯；整流桥B1与滤波电容C1构成整流滤波电路；电阻R1、R2、R3、R4、运算放大器U2与二极管D1以及N沟道场效应管Q1构成过电压保护电路，当滤波电容C1两端电压大于控制器设计电压阈值时，运算放大器U2的输出端3为低电位，由于二极管D1的作用，节点5的电位被拉低，从而使N沟道场效应管Q1处于关断状态，控制器输出端口P2无电压输出；R5为控制器主回路电流采样电阻，R5、R6、R7、R8、R9与运算放大器U4以及N沟道场效应管Q1构成电流限制保护电路，当控制器主回路电流即流过电流采样电阻R5的电流大于控制器设计电流阈值时，运算放大器U4的输出端3电位变低，即节点5的电位变低，N沟道场效应管Q1的等效电阻变高，从而使控制器主回路电流变小，实现了控制器主回路电流即输出端口P2回路电流限制的功能；电阻R12、R13、R14、R15与运算放大器U3以及二极管D2构成限流保护检测电路，二极管D2与电阻R15的连接公共端连接至处理器U1输入端口2，当运算放大器U4输出端3的电位变低即输出端口P2回路处于状态时，节点4电压低于控制器设计电压阈值，运算放大器输出端3电平为低，由于二极管D2的作用，使处理器U1输入端口2由高电平变为低电平，处理器U1检测端口2电平为低电平时，可判断控制器输出端口P2回路电流处于限制状态，电流限制时间过长则可认为输出端口P2回路处于电流超限或短路状态，此时处理器可控制控制器输出主回路为关断状态，实现过电流保护或短路保护功能；光电耦合器U5、电阻R16与N沟道场效应管Q1以及处理器U1构成控制器电压输出控制电路，当处理器U1的输出端口1为低电平时，运算放大器输出端3的高电位经过电阻R10与R11分压，使节点5为高电位，使N沟道场效应管Q1处于导通状态，反之，当处理器U1输出端口1为高电平时，节点5为低电位，N沟道场效应管Q1处于关断状态，即控制器输出端口P2回路为关断状态；射频天线E1与射频收发处理器U1的射频输入端口5连接，构成Zigbee信号探测电路，处理器完成对Zigbee网络信号的接收、分析、移动终端（人）识别以及固定终端排除等功能；发光二极管LED1与电阻R18以及处理器U1构成工作状态指示电路，处理器U1通过控制输出端口4的电平状态，可使发光二极管处于常亮、常灭以及闪烁状态，用以指示控制器工作状态；电阻R17、按键S1以及处理器U1构成人工控制输入电路，当用户按下按钮S1时，处理器U1输入端口3由高电平变为低电平，处理器U1由此接收用户按键信息并控制控制器输出端口P2回路状态以及工作状态指示灯LED1等。

实施例7：

上述的低电压LED节能照明系统，附图4为本实用新型的 LED节能灯的电路原理图，如图所示， P1为LED节能灯输入端口，与无线探测控制器输出端口连接，输入电压可以为交流或直流；二极管D1、D2、D3、D4与电容C1构成整流滤波电路，二极管D1、D2、D3、D4为肖特基二极管，由于肖特基二极管导通电压降相对较低，使驱动器整体功耗降低；U1为恒流驱动器件，恒流驱动器件U1的输入端1与节点4相连，恒流驱动器件U1的电流采样输入端2与节点6相连，恒流驱动器件U1的输出端3与节点5相连，恒流驱动器件U1将1端的直流电压变换为可变占空比的方波电压并输出至节点5；L1为储能电感，将节点6的方波电压变换为锯齿波电压，由于输出滤波电容C2的作用，使节点7电压为直流电压；LED为发光二极管灯芯；D5为续流二极管，续流二极管D5的阳极与参考地相连，续流二极管D5的阴极与节点5相连，当恒流驱动器件U1处于关断状态时，储能电感L1通过LED灯芯、续流二极管D5以及电流采样电阻R1构成放电回路；C2为恒流输出滤波电容，滤波电容正极与节点7相连，滤波电容负极与参考地相连；当流过电流采样电阻R1的电流即LED节能灯的电流大于LED节能灯设计恒定电流值时，恒流驱动器件U1的3端方波电压占空比变小，节点6方波电压占空比变小，节点7直流电压值变小，从而使流过电流采样电阻R1的电流即LED灯芯的电流变小，反之，当流过电流采样电阻R1的电流即LED灯芯的电流小于LED节能灯设计恒定电流值时，恒流驱动器件U1的3端方波电压占空比变大，节点6方波电压占空比变大，节点7直流电压值变大，从而使流过电流采样电阻R1的电流即LED灯芯的电流变大，实现了恒定电流驱动LED灯芯的要求。

Claims (2)

1.一种低电压LED节能照明系统，其组成包括：无线探测控制器，其特征是：所述的无线探测控制器通过导线与LED节能灯相连，所述的无线探测控制器通过无线信号与ZigBee无线网络移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的低电压LED节能照明系统，其特征是：所述的无线探测控制器包括：输出控制单元，所述的输出控制单元连接ZigBee信号探测单元、人工控制单元、过压保护单元、限流保护单元和交流变直流单元，所述的交流变直流单元与所述的过压保护单元、所述的限流保护单元连接，导线接口与所述的交流变直流单元连接。

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