CN205082002U - 一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯 - Google Patents
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Abstract
一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，本实用新型涉及智能交通照明系统，其旨在解决现有交通照明装置，存在电能浪费，光强过明、过暗，不能自适应环境光光强，不能自适应电流且缺乏应急电源等技术问题。该结构特征电力线，进一步包括与电力线连接的控制电路：其中包括具有自适应调节功能的驱动器，发送模拟信号；自适应光强路灯：接收和/或发送模拟信号；控制电路：接收模拟信号；分别与控制电路和自适应路灯连接的应急电源电路：还与电力线连接。本实用新型用于搭建智能交通照明系统。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通照明系统，具体涉及一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯。
背景技术
现有交通照明装置，通常采用固定时间开光和固定发光光强的路灯；存在浪费电能的问题，如夏日傍晚，自然光光强还比较足够时，定时触发发光，造成能源浪费；还存在不能随环境光改变光强的问题，如隧道口路灯，不论驾驶员进入隧道或驶出隧道，由于人眼对光强变化需要反应时间，驾驶员都会产生明显的短暂视觉感光能力下降；缺乏应急电源，如十字路口处，街区断电发生时照明无法得以保障；在LED控制系统中，LED电流的稳定性很重要，尤其是输入电压有变化时，LED的变化很大，为了限制电流的变化设置了随输入电压自动调节工作电流的装置。
发明内容
针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其旨在解决现有交通照明装置，存在电能浪费，光强过明、过暗，不能自适应环境光光强，不能自适应电流且缺乏应急电源等技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，包括电力线，进一步包括与电力线连接的控制电路：其中包括具有自适应调节功能的驱动器，发送模拟信号；自适应光强路灯：接收和/或发送模拟信号；控制电路：接收模拟信号；分别与控制电路和自适应路灯连接的应急电源电路：还与电力线连接。
上述方案中，所述的控制电路，包括数字信号处理单元：通过连接数模转换器发送模拟脉冲和/或通过连接模数转换器接收反馈时钟；驱动器：接收模拟脉冲并发送模拟信号。
上述方案中，所述的自适应光强路灯，包括第一LED灯：接收驱动器的模拟信号；第二LED灯：接收驱动器的模拟信号；光强探测器：发送模拟信号至模数转换器。
上述方案中，所述的应急电源电路，包括交流电检测电路、推挽升压电路、应急电源以及逆变电路；交流电检测电路的输入端用于输入电力线，其输出端连接到控制电路的检测端；推挽升压电路的受控端连接到控制电路的控制端；推挽升压电路的输入端用于输入应急电源，推挽升压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端用于为控制电路和自适应光强路灯供电。
上述方案中，优选地，所述的驱动器，包括误差放大器、脉宽调制电路、功率管、同步管、储能电感、滤波电容、采样电阻、比较器、二极管和NPN管。
上述方案中，优选地，所述误差放大器的正输入端接基准电压VREF1和所述二极管的阳极，负输入端接所述采样电阻的一端和所述LED灯的阴极，输出端控制所述脉宽调制电路；所述脉宽调制电路的一端接所述误差放大器的输出端，根据误差放大器的输出端的高低进行调节所述功率管和所述同步管的开启时间；所述功率管的栅极接所述脉宽调制电路，漏极接所述输入电压VIN，源极接所述同步管的漏极和所述储能电感的一端；所述同步管的栅极接所述脉宽调制电路，漏极接所述功率管的源极和所述储能电感的一端，源极接地；所述储能电感的一端接所述功率管的源极和所述同步管的漏极，另一端接所述滤波电容的一端和所述第一LED灯的阳极；所述滤波电容的一端接所述储能电感的一端和所述第一LED灯的阳极，另一端接地；所述第一LED灯的阳极接所述储能电感的一端和所述滤波电容的一端，阴极接所述第二LED灯的阳极；所述第二LED灯的阳极接所述第一LED灯的阴极，阴极接所述误差放大器的负输入端和所述采样电阻的一端；所述采样电阻的一端接所述第二LED灯的阴极和所述误差放大器的负输入端，另一端接地；所述比较器的正输入端接输入电压VIN，负输入端接基准电压VREF2，输出端接所述NPN管的基极；所述二极管的阳极接所述误差放大器的正输入端和基准电压VREF1，阴极接所述NPN管的集电极；所述NPN管的基极接所述比较器的输出端，集电极接所述二极管的阴极，发射极接地。
本发明有益效果：提供了自适应环境光光强照明；在区域断电发生时，保证了十字路口处和/或隧道的路灯照常工作；节约电能。
附图说明
图1为本发明的模块结构示意图；
图2为本发明的推挽升压电路实施例示意图；
图3为本发明的驱动器实施例示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合附图对本发明做进一步说明：
一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，包括电力线，进一步包括与电力线连接的控制电路：发送模拟信号；与电力线连接的自适应光强路灯：接收和/或发送模拟信号；控制电路：接收模拟信号；分别与控制电路和自适应路灯连接的应急电源电路：还与电力线连接。
实施例1
在十字路口处，所述的应急电源电路，包括交流电检测电路、推挽升压电路、应急电源以及逆变电路；交流电检测电路的输入端用于输入电力线，其输出端连接到控制电路的检测端；推挽升压电路的受控端连接到控制电路的控制端；推挽升压电路的输入端用于输入应急电源，推挽升压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端用于为控制电路和自适应光强路灯供电。提供了应急电源，以保障街区区域断电发生时十字路口的照明。
实施例2
进入隧道和/或驶出隧道时，由于光强探测器探测到环境光很强（白昼）和/或很弱（夜晚），分别向数字信号处理单元输入高电压和/或低电压，数字信号处理单元对驱动器输入高电压和/或低电压，驱动器调整安装在隧道口的自适应光强路灯的亮度至接近环境光；隧道两端至隧道中部，所有自适应光强路灯的亮度根据环境光进行柔和过渡，整条隧道的路灯光强不在是一致的，驾驶员也不会有强烈的视觉光强变化反应，降低了交通事故率。
实施例3
图1为本发明的模块结构示意图，所述的应急电源电路，通过交流电检测电路检测到电力线无电压、电流时，启动应急电源，推挽升压电路立即向逆变电路输送电流，逆变电路恢复路灯和控制电路的供电。
实施例4
图2为本发明的推挽升压电路实施例示意图，所述的推挽升压电路，包括晶体管Q10、Q11、D4、D5构成的BUCK电路，变压器T1和整流桥D6。BUCK电路输入端接入数字信号处理单元的控制时钟脉冲PWM1、PWM2；变压器T1一次绕组连接BUCK电路输出端，还连接有应急电源V1；变压器T1二次绕组连接整流桥D6输入端；整流桥D6输出端连接电压节点V2；电压节点V2连接逆变电路。
实施例5
LED可选工作波长区间在850nm,1310nm,1490nm,CW-DM，1550nm,DWDM;启用方式是光感应启动、无源光启动、光声控结合技术、光感应机械整合模块的和/或可选技术选择。
实施例6
数字处理单元适用于以下DSP、CPU或者GPU、APU的RISC架构、ARM或x86架构、量子或光子CPU技术选择。硬件技术的进步只是选用标准的参考。但是出于改劣发明,或者成本考量,仅仅从实用性的技术方案选择。
实施例7
图3为本发明的驱动器实施例示意图，当输入电压VIN偏高时，高于基准电压VREF2，所述比较器110的输出端为高电平，驱动所述NPN管112导通，进而对基准电压VREF1进行拉低，进一步控制所述脉宽调制电路102的驱动所述功率管103的控制端的高电平时间减小，减小的时间是根据所述比较器110的比较结果的深度，这样就限制了输入电压VIN升高时输出电流的增加，用以限制输出电流对LED灯107、108的冲击。当输入电压VIN低于基准电压VREF2时，整个电路恢复正常。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，包括电力线，其特征在于，进一步包括
与电力线连接的控制电路：其中包括具有自适应调节功能的驱动器，发送模拟信号；
自适应光强路灯：接收和/或发送模拟信号；
控制电路：接收模拟信号；
分别与控制电路和自适应路灯连接的应急电源电路：还与电力线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其特征在于，所述的控制电路，包括
数字信号处理单元：通过连接数模转换器发送模拟脉冲和/或通过连接模数转换器接收反馈时钟；
驱动器：接收模拟脉冲并发送模拟信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其特征在于，所述的自适应光强路灯，包括
第一LED灯：接收驱动器的模拟信号；
第二LED灯：接收驱动器的模拟信号；
光强探测器：发送模拟信号至模数转换器。
4.根据权利要求1所述的一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其特征在于，所述的应急电源电路，包括交流电检测电路、推挽升压电路、应急电源以及逆变电路；
交流电检测电路的输入端用于输入电力线，其输出端连接到控制电路的检测端；
推挽升压电路的受控端连接到控制电路的控制端；
推挽升压电路的输入端用于输入应急电源，推挽升压电路的输出端与逆变电路的输入端连接；逆变电路的输出端用于为控制电路和自适应光强路灯供电。
5.根据权利要求3所述的一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其特征在于，所述的驱动器，包括误差放大器、脉宽调制电路、功率管、同步管、储能电感、滤波电容、采样电阻、比较器、二极管和NPN管。
6.根据权利要求5所述的一种基于自适应调节装置的智能交通断电应急路灯，其特征在于，所述误差放大器的正输入端接基准电压VREF1和所述二极管的阳极，负输入端接所述采样电阻的一端和所述LED灯的阴极，输出端控制所述脉宽调制电路；所述脉宽调制电路的一端接所述误差放大器的输出端，根据误差放大器的输出端的高低进行调节所述功率管和所述同步管的开启时间；所述功率管的栅极接所述脉宽调制电路，漏极接所述输入电压VIN，源极接所述同步管的漏极和所述储能电感的一端；所述同步管的栅极接所述脉宽调制电路，漏极接所述功率管的源极和所述储能电感的一端，源极接地；所述储能电感的一端接所述功率管的源极和所述同步管的漏极，另一端接所述滤波电容的一端和所述第一LED灯的阳极；所述滤波电容的一端接所述储能电感的一端和所述第一LED灯的阳极，另一端接地；所述第一LED灯的阳极接所述储能电感的一端和所述滤波电容的一端，阴极接所述第二LED灯的阳极；所述第二LED灯的阳极接所述第一LED灯的阴极，阴极接所述误差放大器的负输入端和所述采样电阻的一端；所述采样电阻的一端接所述第二LED灯的阴极和所述误差放大器的负输入端，另一端接地；所述比较器的正输入端接输入电压VIN，负输入端接基准电压VREF2，输出端接所述NPN管的基极；所述二极管的阳极接所述误差放大器的正输入端和基准电压VREF1，阴极接所述NPN管的集电极；所述NPN管的基极接所述比较器的输出端，集电极接所述二极管的阴极，发射极接地。
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