CN206650896U - 一种低压直流配电照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压直流配电照明系统，包括供电电源和两组分别设置在供电电源两侧且均与供电电源连接的照明装置，两组照明装置的结构均相同，照明装置包括两条导线和n个同向并联在两条导线之间的照明灯L，n为整数且n≥1；供电电源包括市电交流电、变压器、整流器、稳压器和两端接口P1，两条导线中与n个同向并联的照明灯L的正极连接的一条导线安装在两端接口P1的一端，两条导线中与n个同向并联的照明灯L的负极连接的一条导线安装在两端接口P1的另一端，每个照明灯L由多个LED灯串联组成。本实用新型设计新颖，结构简单，投入成本低，可通过调整供电电源在照明灯组中的位置实现减少导线线路电压损耗的功能，实用性强。

Description

一种低压直流配电照明系统

技术领域

本实用新型属于照明供电技术领域，具体涉及一种低压直流配电照明系统。

背景技术

在低压直流配电照明系统中，导线线路电压损失会随着系统负载及配电距离的增大而增大，线路末端电压很可能超出负载本身所能承受或规范规定的电压损失范围，从而导致照明系统不能正常运行，应急照明、道路照明和警卫照明等规定照明灯终端处电压偏差允许值为+5％额定电压至-10％额定电压，随着LED灯具在室外景观照明、建筑泛光照明中的大量应用，其低压直流配电系统的电压损失应成为工程设计的考虑重点，如图3所示，现有的低压直流配电照明系统为了方便电源维护安装，通常将供电电源设置在照明灯的一端头，这种接法带来末端照明灯电压无法满足供电需要或是带来电压偏差过大的影响，为解决照明灯电压无法满足供电需要或是电压偏差过大的影响，降低导线线路电压损失，往往增大回路导线截面，增大导线截面可使线路等效电阻变小，在回路负载不变的情况下，线路电压损失可降低。但在实际工程设计中，采用增大电缆截面来减小电阻从而减小压降的方法会受到投资过大和敷设不便等因素的限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种低压直流配电照明系统，其设计新颖合理，结构简单，投入成本低，可通过调整供电电源在照明灯组中的位置实现减少导线线路电压损耗的功能，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种低压直流配电照明系统，其特征在于：包括供电电源和两组分别设置在所述供电电源两侧且均与所述供电电源连接的照明装置，两组所述照明装置的结构均相同，所述照明装置包括两条导线和n个同向并联在两条所述导线之间的照明灯L，n为整数且n≥1；所述供电电源包括市电交流电和与所述市电交流电输出端相接且将所述市电交流电转换为低压直流电的电源变换装置，所述电源变换装置包括依次连接的变压器、整流器、稳压器和两端接口P1，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的正极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的一端，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的负极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的另一端，每个所述照明灯L由多个LED灯串联组成。

上述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述变压器为变压器T1，所述变压器T1的原边一端经保险丝F1与所述市电交流电的火线连接，变压器T1的原边另一端与所述市电交流电的零线连接。

上述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述整流器包括整流桥D1，所述整流桥D1的交流输入端与变压器T1的副边输出端相接。

上述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述稳压器为直流24V稳压电路，所述直流24V稳压电路包括稳压芯片CW7824，所述稳压芯片CW7824的Vin管脚与整流桥D1的正直流输出端相接，稳压芯片CW7824的GND管脚分三路，一路与整流桥D1的负直流输出端相接，另一路接地，第三路为所述直流24V稳压电路的负极输出端V-；稳压芯片CW7824的Vout管脚分两路，一路经电容C4接地，另一路与二极管D2的阳极相接，第三路为所述直流24V稳压电路的正极输出端V+；二极管D2的阴极与稳压芯片CW7824的Vin管脚相接，所述直流24V稳压电路的正极输出端V+与所述两端接口P1的一端相接，所述直流24V稳压电路的负极输出端V-与所述两端接口P1的另一端相接。

上述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：每个所述照明灯L由六个LED灯串联组成。

上述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述导线的横截面积为4mm²或6mm²。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过将供电电源的位置设置在两组照明装置之间，两组照明装置末端的照明灯距离供电电源的距离缩短，有效减少导线上电压损耗，为了保持每个照明灯供电平衡，两组照明装置中的照明灯数量相同，便于推广使用。

2、本实用新型低压直流配电采用24V直流电，每个所述照明灯L由多个LED灯串联组成，由于，每个LED灯的导通压降为3.6V，保证24V直流电供电稳定的前提下，每个所述照明灯L采用六个LED灯串联而成，可靠稳定，使用效果好。

3、本实用新型设计新颖合理，体积小，供电电源采用市电直接取电，经变压器，整流器和稳压器将市电交流电稳压至24V直流电，采用稳压芯片CW7824功耗低，投入成本低，实用性强，便于推广使用。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单，投入成本低，可通过调整供电电源在照明灯组中的位置实现减少导线线路电压损耗的功能，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型照明装置的结构连接示意图。

图2为本实用新型变压器、整流器和稳压器的电路连接关系示意图。

图3为现有技术中照明装置的结构连接示意图。

附图标记说明:

1—变压器；2—整流器；3—稳压器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括供电电源和两组分别设置在所述供电电源两侧且均与所述供电电源连接的照明装置，两组所述照明装置的结构均相同，所述照明装置包括两条导线和n个同向并联在两条所述导线之间的照明灯L，n为整数且n≥1；所述供电电源包括市电交流电和与所述市电交流电输出端相接且将所述市电交流电转换为低压直流电的电源变换装置，所述电源变换装置包括依次连接的变压器1、整流器2、稳压器3和两端接口P1，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的正极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的一端，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的负极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的另一端，每个所述照明灯L由多个LED灯串联组成。

两组分别设置在所述供电电源两侧的照明装置的设置为了减少电源输送的路程，降低导线线路电压损失，满足照明灯供电需要或是降低电压偏差过大的影响。

本实施例中，每个所述照明灯L由六个LED灯串联组成。

本实施例中，所述导线的横截面积为4mm²或6mm²，均为普通导线，成本低。

本实施例中，供电电源输出的低压直流配电为24V直流电，LED灯具有在直流电压下正常工作启动电压低的特点，照明用LED光源的正向电压一般为3.6V左右，通常六个为一组串联后并联接于24V直流电，其每组的最低工作直流电压为21.6V，否则灯具无法点亮。

如图2所示，所述变压器1为变压器T1，所述变压器T1的原边一端经保险丝F1与所述市电交流电的火线连接，变压器T1的原边另一端与所述市电交流电的零线连接。

实际使用中，变压器T1采用220V转24V的壳式降压变压器将220V市电交流点转换为24V低压交流电，所述壳式降压变压器的原边跨接一个安规X电容C1用于抑制差模干扰，安规X电容C1取值1μF。

如图2所示，所述整流器2包括整流桥D1，所述整流桥D1的交流输入端与变压器T1的副边输出端相接。

实际使用中，整流桥D1的交流输入端与变压器T1的副边输出端连接处跨接有安规X电容C2用于抑制差模干扰，整流桥D1的直流输出端输出33V至34V的直流电。

如图2所示，所述稳压器3为直流24V稳压电路，所述直流24V稳压电路包括稳压芯片CW7824，所述稳压芯片CW7824的Vin管脚与整流桥D1的正直流输出端相接，稳压芯片CW7824的GND管脚分三路，一路与整流桥D1的负直流输出端相接，另一路接地，第三路为所述直流24V稳压电路的负极输出端V-；稳压芯片CW7824的Vout管脚分两路，一路经电容C4接地，另一路与二极管D2的阳极相接，第三路为所述直流24V稳压电路的正极输出端V+；二极管D2的阴极与稳压芯片CW7824的Vin管脚相接，所述直流24V稳压电路的正极输出端V+与所述两端接口P1的一端相接，所述直流24V稳压电路的负极输出端V-与所述两端接口P1的另一端相接。

实际使用中，所述稳压芯片CW7824的Vin管脚与整流桥D1的正直流输出端相接，即所述稳压芯片CW7824的Vin管脚输入为33V至34V的直流电，所述稳压芯片CW7824将33V至34V的直流电转换为24V稳定直流电，所述稳压芯片CW7824的Vin管脚与整流桥D1的正直流输出端连接处跨接有电解电容C3，电解电容C3采用50V/1μF的电解电容用于稳压滤波，稳压芯片CW7824的Vin管脚与稳压芯片CW7824的Vout管脚之间接有二极管D2，二极管D2的阴极接在稳压芯片CW7824的Vin管脚，二极管D2的阳极接在稳压芯片CW7824的Vout管脚用于防止反向击穿稳压芯片CW7824，稳压芯片CW7824的Vout管脚与地之间并联有电解电容C4和电解电容C5用于稳压滤波，电解电容C4采用36V/1μF的电解电容，电解电容C5采用36V/47μF的电解电容。

本实施例中，根据实际环境以及道路长短确定照明灯L的个数，根据照明灯L的个数确定供电电源的功率；实际安装2n个照明灯，将供电电源接入两端接口P1，两端接口P1位于2n个照明灯中间位置，两端接口P1的两侧分别布设有n个照明灯，如图1所示，两端接口P1的一侧n个照明灯分别为照明灯L₁、照明灯L₂、……、照明灯L_n-1和照明灯L_n，照明灯L₁与两端接口P1连接的两条导线具有内阻，导线越长，内阻越大，电压损耗就越大，照明灯L₁的一端与两端接口P1连接的一条导线的内阻为r₁+r₂+···+r_n-1+r_n，照明灯L₂的一端与两端接口P1连接的一条导线的内阻为r₂+···+r_n-1+r_n，以此类推，照明灯L_n的一端与两端接口P1连接的一条导线的内阻为r_n，照明灯L₁距离供电电源最远，电压损耗最大；照明灯L₁的另一端、照明灯L₂的另一端、……、照明灯L_n的另一端与两端接口P1连接的另一条导线的内阻变化情况与照明灯L₁的一端、照明灯L₂的一端、……、照明灯L_n的一端与两端接口P1连接的一条导线的内阻变化情况相同，两端接口P1的另一侧n个照明灯分别为照明灯L_n+1、照明灯L_n+2、……、照明灯L_2n-1和照明灯L_2n，同理，照明灯L_2n距离供电电源最远，电压损耗最大，对于相同导线、导线长度相等且将供电电源设置在2n个照明灯一端的照明系统而言，照明灯L₁或照明灯L_2n输电导线上电压损耗缩减了一半。

本实用新型使用时，将2n个照明灯等分，在照明灯等分位置处安装供电电源，供电电源的两端接口P1的一侧并联接有照明灯L₁、照明灯L₂、……、照明灯L_n-1和照明灯L_n，供电电源的两端接口P1的另一侧并联接有照明灯L_n+1、照明灯L_n+2、……、照明灯L_2n-1和照明灯L_2n，市电交流电经变压器1、整流器2和稳压器3将交流电转换为24V直流电，24V直流电经最远导线为照明灯L₁和照明灯L_2n供电，24V直流电为照明灯L₁供电产生的电压损耗为内阻r₁+r₂+···+r_n-1+r_n的导线产生的电压损耗，24V直流电为照明灯L_2n供电产生的电压损耗为内阻r_n+1+r_n+2+···+r_2n-1+r_2n的导线产生的电压损耗，远小于供电电源设置在照明灯一端时，内阻为r₁+r₂+···+r_2n-1+r_2n的导线产生的电压损耗，低功耗，投入成本低，使用稳定效果好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种低压直流配电照明系统，其特征在于：包括供电电源和两组分别设置在所述供电电源两侧且均与所述供电电源连接的照明装置，两组所述照明装置的结构均相同，所述照明装置包括两条导线和n个同向并联在两条所述导线之间的照明灯L，n为整数且n≥1；所述供电电源包括市电交流电和与所述市电交流电输出端相接且将所述市电交流电转换为低压直流电的电源变换装置，所述电源变换装置包括依次连接的变压器(1)、整流器(2)、稳压器(3)和两端接口P1，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的正极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的一端，两条所述导线中与n个同向并联的照明灯L的负极连接的一条导线安装在所述两端接口P1的另一端，每个所述照明灯L由多个LED灯串联组成。

2.按照权利要求1所述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述变压器(1)为变压器T1，所述变压器T1的原边一端经保险丝F1与所述市电交流电的火线连接，变压器T1的原边另一端与所述市电交流电的零线连接。

3.按照权利要求2所述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述整流器(2)包括整流桥D1，所述整流桥D1的交流输入端与变压器T1的副边输出端相接。

4.按照权利要求3所述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述稳压器(3)为直流24V稳压电路，所述直流24V稳压电路包括稳压芯片CW7824，所述稳压芯片CW7824的Vin管脚与整流桥D1的正直流输出端相接，稳压芯片CW7824的GND管脚分三路，一路与整流桥D1的负直流输出端相接，另一路接地，第三路为所述直流24V稳压电路的负极输出端V-；稳压芯片CW7824的Vout管脚分三路，一路经电容C4接地，另一路与二极管D2的阳极相接，第三路为所述直流24V稳压电路的正极输出端V+；二极管D2的阴极与稳压芯片CW7824的Vin管脚相接，所述直流24V稳压电路的正极输出端V+与所述两端接口P1的一端相接，所述直流24V稳压电路的负极输出端V-与所述两端接口P1的另一端相接。

5.按照权利要求4所述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：每个所述照明灯L由六个LED灯串联组成。

6.按照权利要求1所述的一种低压直流配电照明系统，其特征在于：所述导线的横截面积为4mm²或6mm²。