CN204593147U - 一种具有空气净化功能的led路灯 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种具有空气净化功能的LED路灯，包括灯具外壳及设置在该灯具外壳内的具有空气净化功能的LED路灯驱动器，其包括驱动电源、LED路灯模组、控制模块、直流高压电源发生装置和静电集尘装置，驱动电源与交流输入端相连接，用于输出恒定电流点亮LED路灯模组；直流高压电源发生装置与交流输入端相连接；控制模块与驱动电源和直流高压电源发生装置相连接。采用本实用新型的技术方案，通过在路灯内同时集成照明和空气净化功能，在实现道路照明的同时，能够对室外空气质量情况进行实时监测，从而达到高效的空气净化效果，有效缓解城市环境污染，净化周边空气，还城市一个干净清爽的环境。

Description

一种具有空气净化功能的LED路灯
技术领域
本实用新型涉及LED照明领域，具体涉及一种具有空气净化功能的LED路灯。
背景技术
随着我国城市空气环境持续的恶化，尤其是越来越多的城市都出现了雾霾天气，不但给人们的生活和出行造成了极大的不便，而且这些空气污染物对我们的身体造成的伤害是难以估量的。
随着LED照明技术的不断成熟，LED照明逐渐去掉传统道路照明，近年来，全国各地将逐步完成道路照明的LED改造工程。路灯犹如城市的血管贯穿于整个城市，又刚好分布于人生活的空间高度。现有技术的路灯仅仅起到道路照明作用。如果能够利用具有净化功能的数量众多的路灯装置，就可以有效的处理空气中的雾霾，给城市带来直接的净化效果能够缓解城市空气污染问题。
故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种具有空气净化功能的LED路灯，在实现道路照明的同时，能够对室外空气质量情况进行实时监测，并根据室外的空气质量决定是否开启空气净化装置，从而达到高效的空气净化效果，有效缓解城市环境污染，净化周边空气，还城市一个干净清爽的环境。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型的技术方案为：
一种具有空气净化功能的LED路灯，包括灯具外壳及设置在该灯具外壳内的具有空气净化功能的LED路灯驱动器，所述具有空气净化功能的LED路灯驱动器包括驱动电源、LED路灯模组、控制模块、直流高压电源发生装置和静电集尘装置，其中，
所述驱动电源与交流输入端相连接，用于输出恒定电流点亮所述LED路灯模组；
所述直流高压电源发生装置与交流输入端相连接，用于产生高压并驱动所述静电集尘装置；
所述控制模块与所述驱动电源和所述直流高压电源发生装置相连接，用于控制所述驱动电源和所述直流高压电源发生装置。
优选地，所述直流高压电源发生装置包括EMI滤波器、整流滤波电路、逆变电路、高频变压器、倍压整流电路、辅助电源、控制电路和电流反馈电路，所述EMI滤波器与交流输入端相连接，所述整流滤波电路与所述逆变电路相连接；所述逆变电路与所述高频变压器相连接；所述高频变压器与所述倍压整流电路相连接；所述电流反馈电路与所述倍压整流电路相连接，并将电流反馈信号发送给所述控制电路；所述辅助电源与所述控制电路相连，用于为所述控制电路提供供电；所述控制电路与所述逆变电路相连接，用于根据所述电流反馈信号控制所述逆变电路。
优选地，所述驱动电源包括EMI滤波单元、输入整流滤波单元、功率因数校正单元、功率变换单元、输出整流滤波单元、LED模块、辅助电源单元、反馈单元和主控芯片单元，所述EMI滤波单元与交流输入端相连，输入整流滤波单元与EMI滤波单元输出端相连，功率因数校正单元与输入整流滤波单元输出端相连，功率变换单元与功率因数校正单元输出端相连，输出整流滤波单元与功率变换单元输出端相连，输出整流滤波单元的输出端与LED模块相连，主控芯片单元发出调制信号控制所述功率变换单元调节输出，所述输入整流滤波单元为主控芯片单元提供启动电源，所述功率因数校正单元产生的自馈电经过辅助电源单元为主控芯片单元提供工作所需的维持电源，输出整流滤波单元通过反馈单元将电流、电压信号反馈给主控芯片单元。
优选地，所述静电集尘装置包括电晕极和集尘极，所述电晕极和集尘极分别与直流高压电源发生装置输出正端及输出负端相连接；所述电晕极和集尘极之间形成高压电场，使经过其中灰尘颗粒物带电并吸附在集尘极。
优选地，所述静电集尘装置还包括风扇模块，用于引导气流通过所述静电集尘装置。
优选地，还包括空气质量传感器，所述空气质量传感器包括包括烟雾传感器和灰尘传感器。
优选地，所述烟雾传感器采用费加罗TGS2600型传感器。
优选地，所述灰尘传感器采用韩国SYHITECH公司型号为DSM501A的传感器。
优选地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测室内温度和湿度。
优选地，所述温湿度传感器型号为DHT11。
与现有技术相比，采用本实用新型的技术方案，通过在路灯内同时集成照明和空气净化功能，在实现道路照明的同时，能够对室外空气质量情况进行实时监测，并根据室外的空气质量决定是否开启空气净化装置，从而达到高效的空气净化效果，有效缓解城市环境污染，净化周边空气，还城市一个干净清爽的环境。
附图说明
图1是本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯的原理框图；
图2是本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中直流高压电源发生装置的原理框图；
图3是本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中驱动电源的原理框图；
图4本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中静电集尘装置的集尘原理示意图。
附注：图4中，1为电晕极，2为自由电子，3为离子，4为粒子，5为集尘极，6为直流高压电源发生装置，7为电晕区。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
参见图1，所示为本实用新型实施例一种具有空气净化功能的LED路灯的原理框图，包括灯具外壳及设置在该灯具外壳内的具有空气净化功能的LED路灯驱动器，具有空气净化功能的LED路灯驱动器包括驱动电源11、LED路灯模组12、控制模块13、直流高压电源发生装置14和静电集尘装置15，其中，
驱动电源11与交流输入端相连接，用于输出恒定电流点亮LED路灯模组12；
直流高压电源发生装置14与交流输入端相连接，用于产生高压并驱动静电集尘装置15；
控制模块13与驱动电源11和直流高压电源发生装置14相连接，用于控制驱动电源11和直流高压电源发生装置14。
参见图2，所示为本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中直流高压电源发生装置的原理框图，直流高压电源发生装置14包括EMI滤波器、整流滤波电路、逆变电路、高频变压器、倍压整流电路、辅助电源、控制电路和电流反馈电路，EMI滤波器与交流输入端相连接，整流滤波电路与逆变电路相连接；逆变电路与高频变压器相连接；高频变压器与倍压整流电路相连接；电流反馈电路与倍压整流电路相连接，并将电流反馈信号发送给控制电路；辅助电源与控制电路相连，用于为控制电路提供供电；控制电路与逆变电路相连接，用于根据电流反馈信号控制逆变电路。
直流高压电源发生装置14输入电压为交流220V，输出电压为直流10kV，其工作原理为：输入市网220V交流电压，经过降噪滤波掉高频杂波及噪声，再经过整流滤波得到300V左右的直流电压，电源的逆变电路把直流电转换成高频交流电压，在升压部分采用了两级升压，先经过高频变压器进行升压，再将升压后的电压送入四倍压电路中，最后输出高压直流电压。控制电路输出PWM波信号，经过驱动电路送入到逆变器中控制输出电流、电压等。
参见图3，所示为本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中驱动电源的原理框图，驱动电源11包括EMI滤波单元、输入整流滤波单元、功率因数校正单元、功率变换单元、输出整流滤波单元、LED模块、辅助电源单元、反馈单元和主控芯片单元，EMI滤波单元与交流输入端相连，输入整流滤波单元与EMI滤波单元输出端相连，功率因数校正单元与输入整流滤波单元输出端相连，功率变换单元与功率因数校正单元输出端相连，输出整流滤波单元与功率变换单元输出端相连，输出整流滤波单元的输出端与LED模块相连，主控芯片单元发出调制信号控制功率变换单元调节输出，输入整流滤波单元为主控芯片单元提供启动电源，功率因数校正单元产生的自馈电经过辅助电源单元为主控芯片单元提供工作所需的维持电源，输出整流滤波单元通过反馈单元将电流、电压信号反馈给主控芯片单元。
参见图4，所示为本实用新型实施例具有空气净化功能的LED路灯中静电集尘装置的集尘原理示意图，静电集尘装置15包括电晕极和集尘极，电晕极和集尘极分别与直流高压电源发生装置14输出正端及输出负端相连接；电晕极和集尘极之间形成高压电场，使经过其中灰尘颗粒物带电并吸附在集尘极。其原理是通过在电晕极与集尘极之间加上一定值的高压直流电压，导致两个电极之间会产生电位差非常不均匀的电场。一般电晕极附件的电场强度比较高，从而使电晕极周围的颗粒物被电离，这时电晕放电产生了，电晕放电的强烈度随着电压的增大而增大。气体或颗粒物的电离会生成很多的正离子和自由电子，在电晕区外，由于正离子的动能比较低，不能够使颗粒物发生碰撞电离而附着在颗粒物上形成的正离子，正离子在电场力的作用下向集尘极运动。集尘装置使带电尘粒从下气流电场通过，迅速地被吸附在负极上。其结构采用金属平板式，施加的电压略低于离子化电压。粒径为1mm尘粒向集尘极迁移速度为25mm/s。
静电集尘装置15还包括风扇模块，用于引导气流通过静电集尘装置15。促使灯具内空气流动，加速室内空气循环，使净化效果更加理想；同时，还可以有效解决驱动电源11和直流高压电源发生装置14的散热问题。在一种优选实施方式中，风扇模块选用12V日本NMB涡轮离心风扇，其电机的转速通过PWM波来控制。
在一种优选实施方式中，还包括空气质量传感器16，空气质量传感器16包括包括烟雾传感器和灰尘传感器。
在一种优选实施方式中，还包括温湿度传感器17，温湿度传感器17用于检测室内温度和湿度。
空气质量传感模块16和温湿度传感器17负责采集环境信息，环境信息包括灰尘浓度、温湿度、空气质量等，以电压形式的模拟量传送到控制模块13，经AD转换后变为数字量，以这些传感器信号为基础控制模块13输出控制信号给驱动电源11和直流高压电源发生装置14。当环境信息符合预设条件，控制模块13发送控制信号启动直流高压电源发生装置14，而无需客户发送控制信号，自启的预设条件可以由客户设置。
空气质量传感模块16用于检测空气质量，包括烟雾传感器和灰尘传感器，烟雾传感器选用费加罗TGS2600系列油烟、烟雾、烹调嗅味儿传感器，该型号传感器对油烟、香烟等气味较敏感，适合作为空气净化传感器；灰尘传感器采用韩国SYHITECH出品的DSM501A，该型号灰尘传感器可检测的粒子在1mm以上，采用粒子计数原理利用PWM波输出，内置加热器可以实现空气的自动吸入。
温湿度传感器17用于检测室内温度和湿度，选用DHT11，它是一款常用的数字温湿度传感器。该传感器采用单总线式温度传感探头，采用数字信号方式输出。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，包括灯具外壳及设置在该灯具外壳内的具有空气净化功能的LED路灯驱动器，所述具有空气净化功能的LED路灯驱动器包括驱动电源(11)、LED路灯模组(12)、控制模块(13)、直流高压电源发生装置(14)和静电集尘装置(15)，其中，
所述驱动电源(11)与交流输入端相连接，用于输出恒定电流点亮所述LED路灯模组(12)；
所述直流高压电源发生装置(14)与交流输入端相连接，用于产生高压并驱动所述静电集尘装置(15)；
所述控制模块(13)与所述驱动电源(11)和所述直流高压电源发生装置(14)相连接，用于控制所述驱动电源(11)和所述直流高压电源发生装置(14)。
2.根据权利要求1所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述直流高压电源发生装置(14)包括EMI滤波器、整流滤波电路、逆变电路、高频变压器、倍压整流电路、辅助电源、控制电路和电流反馈电路，所述EMI滤波器与交流输入端相连接，所述整流滤波电路与所述逆变电路相连接；所述逆变电路与所述高频变压器相连接；所述高频变压器与所述倍压整流电路相连接；所述电流反馈电路与所述倍压整流电路相连接，并将电流反馈信号发送给所述控制电路；所述辅助电源与所述控制电路相连，用于为所述控制电路提供供电；所述控制电路与所述逆变电路相连接，用于根据所述电流反馈信号控制所述逆变电路。
3.根据权利要求1或2所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述驱动电源(11)包括EMI滤波单元、输入整流滤波单元、功率因数校正单元、功率变换单元、输出整流滤波单元、LED模块、辅助电源单元、反馈单元和主控芯片单元，所述EMI滤波单元与交流输入端相连，输入整流滤波单元与EMI滤波单元输出端相连，功率因数校正单元与输入整流滤波单元输出端相连，功率变换单元与功率因数校正单元输出端相连，输出整流滤波单元与功率变换单元输出端相连，输出整流滤波单元的输出端与LED模块相连，主控芯片单元发出调制信号控制所述功率变换单元调节输出，所述输入整流滤波单元为主控芯片单元提供启动电源，所述功率因数校正单元产生的自馈电经过辅助电源单元为主控芯片单元提供工作所需的维持电源，输出整流滤波单元通过反馈单元将电流、电压信号反馈给主控芯片单元。
4.根据权利要求1或2所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述静电集尘装置(15)包括电晕极和集尘极，所述电晕极和集尘极分别与直流高压电源发生装置(14)输出正端及输出负端相连接；所述电晕极和集尘极之间形成高压电场，使经过其中灰尘颗粒物带电并吸附在集尘极。
5.根据权利要求4所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述静电集尘装置(15)还包括风扇模块，用于引导气流通过所述静电集尘装置(15)。
6.根据权利要求4所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，还包括空气质量传感器(16)，所述空气质量传感器(16)包括包括烟雾传感器和灰尘传感器。
7.根据权利要求6所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述烟雾传感器采用费加罗TGS2600型传感器。
8.根据权利要求6所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述灰尘传感器采用韩国SYHITECH公司型号为DSM501A的传感器。
9.根据权利要求4所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，还包括温湿度传感器(17)，所述温湿度传感器(17)用于检测室内温度和湿度。
10.根据权利要求9所述的具有空气净化功能的LED路灯，其特征在于，所述温湿度传感器(17)型号为DHT11。
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