CN211240203U - 多色温led路灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种多色温LED路灯控制系统，包括路灯壳体、通风单元、LED灯板、供电单元以及控制单元；所述路灯壳体的设置有进风口和出风口，所述路灯壳体内设置有球面灯罩，所述LED灯板固定设置于球面灯罩内，所述供电单元和控制单元集成于电路板，所述电路板设置有散热片，所述散热片位于进风口和出风口之间，所述电路板固定设置于球面灯罩的上方；所述进风口和出风口设置有百叶窗，所述通风单元包括驱动电机、风机、驱动机构以及电机控制器；能够确保LED路灯在工作过程中对LED灯、LED驱动电路等进行良好地散热，确保LED灯的使用寿命。

Description

多色温LED路灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种LED控制系统，尤其涉及一种多色温LED路灯控制系统。

背景技术

LED照明广泛适用于路灯照明中，现有的LED路灯在工作过程中存在以下缺陷：现有的LED路灯普遍为单色温照明，比如一直使用白色光照明或者一直使用黄色光照明，不能根据环境的变化而适应，从而使得路灯的适应性差；另一方面，LED灯在照明过程中会产生热量，现有的路灯对于LED照明过程中产生的热量散热不佳，从而影响LED灯的使用寿命。

因此了为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段加以解决。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多色温LED路灯控制系统，能够根据路灯所处的环境变化自适应调整LED灯的色温以及强度，从而使得LED路灯具有更强的适应性，并且确保LED灯的照明效果，而且，能够确保LED路灯在工作过程中对LED灯、LED驱动电路等进行良好地散热，确保LED灯的使用寿命。

本实用新型提供的一种多色温LED路灯控制系统，包括路灯壳体、通风单元、LED灯板、供电单元以及控制单元；

所述路灯壳体的设置有进风口和出风口，所述路灯壳体内设置有球面灯罩，所述LED灯板固定设置于球面灯罩内，所述供电单元和控制单元集成于电路板，所述电路板设置有散热片，所述散热片位于进风口和出风口之间，所述电路板固定设置于球面灯罩的上方；

所述进风口和出风口设置有百叶窗，所述通风单元包括驱动电机、风机、驱动机构以及电机控制器；

所述电机控制器的控制输入端与控制单元的控制输出端连接，所述电机控制器控制驱动电机工作，所述驱动电机的动力输出端与驱动机构的动力输入端连接，所述驱动机构驱动百叶窗开启或者关闭，所述风机设置于出风口且风机的控制输入端与控制单元的控制输出端连接；

所述供电单元向驱动电机、电机控制器、风机以及LED灯板供电；

所述LED灯板至少设置有两种色温的LED阵列，LED阵列通过电子开关与供电单元连接，电子开关由控制器控制；

所述控制单元包括传感器模块和控制器，所述传感器模块用于检测LED路灯所处位置的光强状态、烟尘状态以及空气湿度并将检测信号传输至控制器，所述控制器根据传感器输出的检测信号控制风机、驱动电机以及LED灯板工作。

进一步，所述供电单元包括整流电路、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路以及电压转电流电路；

所述整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与第一电压转换电路的输入端连接，所述第一电压转换电路输出12V直流电；第二电压转换电路的输入端与第一电压转换电路的输出端连接，所述第二电压转换电路输出5V直流电，所述第三电压转换电路的输入端与第二电压转换电路的输入端连接，所述第三电压转换电路输出3.3V直流电；所述第一电压转换电路向驱动电机、电压转电源电路以及风机供电，所述第二电压转换电路向传感器模块和电机控制器供电，所述第三电压转换电路向控制器供电，所述电压转电源电路向LED阵列供电。

进一步，所述驱动机构包括第一驱动齿轮、齿条以及第二驱动齿轮；

所述第一驱动齿轮与驱动电机的动力输出端传动连接；所述齿条为双面齿条，所述齿条的一面传动齿与第一驱动齿轮啮合，所述齿条的另一面齿与第二驱动齿轮啮合，所述第二驱动齿轮同轴固定设置于百叶窗的窗叶转动轴，所述第二驱动齿轮的个数与百叶窗的窗叶转动轴的个数相等。

进一步，所述传感器模块包括光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器，所述光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器的输出端与控制器的信号输入端连接。

进一步，所述控制器为STM32F030K6T6芯片。

进一步，所述电机控制器为L9110S芯片。

进一步，所述第一电压转换电路为LM7812芯片。

进一步，所述第二电压转换电路为LM2596芯片。

进一步，所述第三电压转换电路为SGM2202-3.3V芯片。

进一步，所述电压转电流电路包括电阻R1、运放U1、运放U2、运放U3、电阻R2、电阻R3、电容C1以及数字电位器RT1；

所述电阻R1的一端作为电压转电流电路的输入端，电阻R1的另一端与运放U1的同相端连接，所述运放U1的输出端与数字电位器RT1的输入端连接，所述数字电位器RT1的输出端作为电压转电流电路的输出端向LED阵列供电，所述运放U3的同相端与数字电位器RT1的输出端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端连接，运放U3的输出端通过电阻R3与运放U2的反相端连接，运放U2的反相端通过电阻R2和电容C1并联后与运放U2的输出端连接，运放U2的输出端与运放U1的反相端连接，运放U2的同相端与运放U1的输出端连接。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够根据路灯所处的环境变化自适应调整LED灯的色温以及强度，从而使得LED路灯具有更强的适应性，并且确保LED灯的照明效果，而且，能够确保LED路灯在工作过程中对LED灯、LED驱动电路等进行良好地散热，确保LED灯的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电气原理框图。

图3为本实用新型供电单元原理框图。

图4为本实用新型的控制器原理图。

图5为本实用新型的电机控制器原理图。

图6为本实用新型的第一电压转换电路原理图。

图7为本实用新型的第二电压转换电路原理图。

图8为本实用新型的第三电压转换电路原理图。

图9为本实用新型的电压转电流电路原理图。

图10为本实用新型的驱动结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步详细说明：

本实用新型提供的一种多色温LED路灯控制系统，包括路灯壳体4、通风单元、LED灯板8、供电单元以及控制单元；

所述路灯壳体4的设置有进风口1和出风口11，进风口和出风口正对，所述路灯壳体4内设置有球面灯罩7，所述LED灯板8固定设置于球面灯罩7内，所述供电单元和控制单元集成于电路板6，所述电路板6设置有散热片5，所述散热片5位于进风口1和出风口11之间，所述电路板6固定设置于球面灯罩的上方；为了对LED灯进行保护，在路灯壳体的下方开口端设置有透明的玻璃9，

所述进风,1和出风口11设置有百叶窗2，所述通风单元包括驱动电机3、风机10、驱动机构以及电机控制器；

所述电机控制器的控制输入端与控制单元的控制输出端连接，所述电机控制器控制驱动电机工作，所述驱动电机的动力输出端与驱动机构的动力输入端连接，所述驱动机构驱动百叶窗开启或者关闭，所述风机10设置于出风口11且风机10的控制输入端与控制单元的控制输出端连接；风机为现有的吸气式风机，通过风机带动路灯壳体内的空气流动，

所述供电单元向驱动电机、电机控制器、风机以及LED灯板供电；

所述LED灯板至少设置有两种色温的LED阵列，LED阵列通过电子开关与供电单元连接，电子开关由控制器控制；其中，电子开关采用现有的半导体开关，比如三极管、MOS管等，本实施例采用三极管实现控制，控制器的2、18、22、21引脚均可作为电子开关的控制输出端；

所述控制单元包括传感器模块和控制器，所述传感器模块用于检测LED路灯所处位置的光强状态、烟尘状态以及空气湿度并将检测信号传输至控制器，所述控制器根据传感器输出的检测信号控制风机、驱动电机以及LED灯板工作，通过上述结构，能够根据路灯所处的环境变化自适应调整LED灯的色温以及强度，从而使得LED路灯具有更强的适应性，并且确保LED灯的照明效果，而且，能够确保LED路灯在工作过程中对LED灯、LED驱动电路等进行良好地散热，确保LED灯的使用寿命，其中，所述控制器为STM32F030K6T6芯片，所述电机控制器为L9110S芯片，控制器的19、20引脚与电机控制器的7和6引脚连接，当控制器19引脚输出控制信号时，驱动电机正传，20引脚输出控制信号时，驱动电机反转，驱动电机采用现有的微型步进电机，控制器的7、8、9引脚分别输入湿度信号、烟尘浓度信号以及光强信号，控制器将这些检测信息进行比较处理，输出相应的控制信息，比如烟尘浓度超过设定值，则控制器控制黄色LED灯YLED工作，即三极管Q2导通，黄色LED灯YLED工作，如果光强小于设定值，则控制三极管Q1导通，WLED工作，并且，控制器还控制数字电位器RT1的阻值，用于调节输出电流的大小，从而调节LED阵列的照明亮度；所述风机采用现有的风机。

本实施例中，所述供电单元包括整流电路、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路以及电压转电流电路；

所述整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与第一电压转换电路的输入端连接，所述第一电压转换电路输出12V直流电；第二电压转换电路的输入端与第一电压转换电路的输出端连接，所述第二电压转换电路输出5V直流电，所述第三电压转换电路的输入端与第二电压转换电路的输入端连接，所述第三电压转换电路输出3.3V直流电；所述第一电压转换电路向驱动电机、电压转电源电路以及风机供电，所述第二电压转换电路向传感器模块和电机控制器供电，所述第三电压转换电路向控制器供电，所述电压转电源电路向LED阵列供电，通过上述结构，能够向用电设备提供稳定的工作用电，其中，整流电路为二极管组成的全桥式整流电路；所述第一电压转换电路为LM7812芯片；所述第二电压转换电路为LM2596芯片；所述第三电压转换电路为SGM2202-3.3V芯片，当然，也可以采用其他能够输出上述相应电压的现有的电压转换芯片。

本实施例中，所述驱动机构包括第一驱动齿轮12、齿条13以及第二驱动齿轮14；

所述第一驱动齿轮12与驱动电机的动力输出端传动连接；所述齿条13为双面齿条，所述齿条的一面传动齿与第一驱动齿轮啮合，所述齿条的另一面齿与第二驱动齿轮啮合，所述第二驱动齿轮14同轴固定设置于百叶窗的窗叶转动轴15，所述第二驱动齿轮14的个数与百叶窗的窗叶转动轴的个数相等，通过上述结构，能够利于驱动百叶窗的窗叶转动，从而实现百叶窗的开启和关闭，其中，百叶窗的窗叶都具有一个转动轴，并且设置有第二驱动齿轮，通过齿条实现所有的第二驱动齿轮同时联动，采用百叶窗，能够阻止壳体外的杂物进入到壳体内对用电器件造成影响。

本实施例中，所述传感器模块包括光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器，所述光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器的输出端与控制器的信号输入端连接，传感器模块还设置有温度传感器，温度传感器用于检测壳体内的温度，其检测信号输入至控制器的27引脚，当温度超过设定值时，则控制器控制风机以及驱动电机工作，从而进行散热，湿度传感器用于检测壳体外的湿度状态，如果湿度大于设定值，表明当前处于下雨状态，如果此时温度过高，那么控制器控制百叶窗的开启间隙变小，防止雨水进入到壳体内，具体的开启间隙根据百叶窗的窗叶尺寸进行确定，属于现有技术，在此不加以赘述。

本实施例中，所述电压转电流电路包括电阻R1、运放U1、运放U2、运放U3、电阻R2、电阻R3、电容C1以及数字电位器RT1；

所述电阻R1的一端作为电压转电流电路的输入端，电阻R1的另一端与运放U1的同相端连接，所述运放U1的输出端与数字电位器RT1的输入端连接，所述数字电位器RT1的输出端作为电压转电流电路的输出端向LED阵列供电，所述运放U3的同相端与数字电位器RT1的输出端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端连接，运放U3的输出端通过电阻R3与运放U2的反相端连接，运放U2的反相端通过电阻R2和电容C1并联后与运放U2的输出端连接，运放U2的输出端与运放U1的反相端连接，运放U2的同相端与运放U1的输出端连接，由于LED灯为电流工作性器件，因此，需要将电压转换成电流，通过上述的电路，能够向LED灯提供稳定的工作电流，其中，数字电位器采用MAX5432数字电位器，控制器的30引脚与MAX5432的控制输入端连接，由于数字电位器RT1的作用，可以调节恒流电路输出电流的大小，也就是说：此处的恒流电路的电流并不是一直不变，而是说当数字电位器RT1的阻值固定后，电流保持稳定，如果调整RT1，那么输出电流也会变化为一个新的电流值，然后在这个新的电流值上稳定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种多色温LED路灯控制系统，其特征在于：包括路灯壳体、通风单元、LED灯板、供电单元以及控制单元；

所述路灯壳体的设置有进风口和出风口，所述路灯壳体内设置有球面灯罩，所述LED灯板固定设置于球面灯罩内，所述供电单元和控制单元集成于电路板，所述电路板设置有散热片，所述散热片位于进风口和出风口之间，所述电路板固定设置于球面灯罩的上方；

所述进风口和出风口设置有百叶窗，所述通风单元包括驱动电机、风机、驱动机构以及电机控制器；

所述电机控制器的控制输入端与控制单元的控制输出端连接，所述电机控制器控制驱动电机工作，所述驱动电机的动力输出端与驱动机构的动力输入端连接，所述驱动机构驱动百叶窗开启或者关闭，所述风机设置于出风口且风机的控制输入端与控制单元的控制输出端连接；

所述供电单元向驱动电机、电机控制器、风机以及LED灯板供电；

所述LED灯板至少设置有两种色温的LED阵列，LED阵列通过电子开关与供电单元连接，电子开关由控制器控制；

所述控制单元包括传感器模块和控制器，所述传感器模块用于检测LED路灯所处位置的光强状态、烟尘状态以及空气湿度并将检测信号传输至控制器，所述控制器根据传感器输出的检测信号控制风机、驱动电机以及LED灯板工作。

2.根据权利要求1所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述供电单元包括整流电路、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路以及电压转电流电路；

所述整流电路的输入端与市电连接，整流电路的输出端与第一电压转换电路的输入端连接，所述第一电压转换电路输出12V直流电；第二电压转换电路的输入端与第一电压转换电路的输出端连接，所述第二电压转换电路输出5V直流电，所述第三电压转换电路的输入端与第二电压转换电路的输入端连接，所述第三电压转换电路输出3.3V直流电；所述第一电压转换电路向驱动电机、电压转电源电路以及风机供电，所述第二电压转换电路向传感器模块和电机控制器供电，所述第三电压转换电路向控制器供电，所述电压转电源电路向LED阵列供电。

3.根据权利要求1所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述驱动机构包括第一驱动齿轮、齿条以及第二驱动齿轮；

所述第一驱动齿轮与驱动电机的动力输出端传动连接；所述齿条为双面齿条，所述齿条的一面传动齿与第一驱动齿轮啮合，所述齿条的另一面齿与第二驱动齿轮啮合，所述第二驱动齿轮同轴固定设置于百叶窗的窗叶转动轴，所述第二驱动齿轮的个数与百叶窗的窗叶转动轴的个数相等。

4.根据权利要求1所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器，所述光强传感器、湿度传感器以及烟尘浓度传感器的输出端与控制器的信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述控制器为STM32F030K6T6芯片。

6.根据权利要求1所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述电机控制器为L9110S芯片。

7.根据权利要求2所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述第一电压转换电路为LM7812芯片。

8.根据权利要求2所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述第二电压转换电路为LM2596芯片。

9.根据权利要求2所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述第三电压转换电路为SGM2202-3.3V芯片。

10.根据权利要求2所述多色温LED路灯控制系统，其特征在于：所述电压转电流电路包括电阻R1、运放U1、运放U2、运放U3、电阻R2、电阻R3、电容C1以及数字电位器RT1；

所述电阻R1的一端作为电压转电流电路的输入端，电阻R1的另一端与运放U1的同相端连接，所述运放U1的输出端与数字电位器RT1的输入端连接，所述数字电位器RT1的输出端作为电压转电流电路的输出端向LED阵列供电，所述运放U3的同相端与数字电位器RT1的输出端连接，运放U3的反相端与运放U3的输出端连接，运放U3的输出端通过电阻R3与运放U2的反相端连接，运放U2的反相端通过电阻R2和电容C1并联后与运放U2的输出端连接，运放U2的输出端与运放U1的反相端连接，运放U2的同相端与运放U1的输出端连接。

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