一種恒流補償太陽能led路燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路燈，特別是一種恒流補償太陽能LED路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的太陽能LED路燈通常定時控制其啟動或關(guān)閉，或是通過人為集中控制其開、關(guān)，在LED路燈的電流控制方面，對于照明光線要求不高的路況中，時常簡單的采用恒壓驅(qū)動方式來控制，控制簡單，對于照明光線要求較高的場合，采用PWM恒流控制方式來驅(qū)動LED路燈，以達(dá)到穩(wěn)定輸出、提高照明效果的目的。
[0003]但此種方式的不足之處在于:無法根據(jù)環(huán)境光照度的變化自動開啟和關(guān)閉路燈，造成能源的浪費或達(dá)不到路況正常照明的要求。另一方面，眾所周知，LED發(fā)光二極管是一個半導(dǎo)體器件，其PN結(jié)電壓隨著溫度的升高而下降，溫度每升高1°C會下降2mV，也正是正是這個原因，使得在一些高功率的太陽能LED路燈系統(tǒng)中，光靠PWM恒流控制電路無法及時消除LED路燈由于溫升造成電流的上升，導(dǎo)致其出射光強急劇增強，路燈的光照度不穩(wěn)定，甚至燒毀LED 二極管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種恒流補償太陽能LED路燈，有效解決了 LED路燈光照度不穩(wěn)定的問題，同時避免LED路燈因過流而燒毀。
[0005]本發(fā)明還有一個目的是解決LED路燈無法實現(xiàn)根據(jù)環(huán)境光照度的變化智能自行開啟或關(guān)閉的功能。
[0006]同時，本發(fā)明采用太陽能和工頻交流電互補的方式，交互對LED路燈進(jìn)行供電。
[0007]為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種恒流補償太陽能LED路燈，包括:
[0008]交流電源，其用于為LED路燈提供后備電源；整流濾波電路，其與所述交流電源連接，用于把所述交流電源變成平穩(wěn)的直流電，作為所述LED路燈的驅(qū)動電源；光敏感應(yīng)電路，其與所述整流濾波電路的輸出端連接，用于根據(jù)環(huán)境光線的強弱產(chǎn)生所述LED路燈的開關(guān)信號；PWM開關(guān)電路，其與所述光敏感應(yīng)電路的輸出端連接，用于對所述LED路燈進(jìn)行恒流驅(qū)動控制，以滿足路況的照明需求；蓄電池組電路，其與所述交流電源并聯(lián)，并且輸入端與光伏電池板連接，輸出端與所述PWM開關(guān)電路連接，用于將太陽能轉(zhuǎn)變成所述LED路燈工作所需的電能；補償電路，其與LED路燈連接，用于對所述LED路燈進(jìn)行溫度恒流補償，以使得所述LED路燈工作穩(wěn)定，同時避免過流燒毀LED路燈；其中，所述交流電源和所述蓄電池組電路的投切由控制模塊聯(lián)鎖控制，所述控制模塊還同時配合控制所述PWM開關(guān)電路和所述補償電路，為所述LED路燈輸出恒流電流。
[0009]優(yōu)選的，所述整流濾波電路包括:整流橋，其與所述交流電源的輸出端連接，用于將交流電整流成直流電；LC濾波器，其由電感LI和電容Cl構(gòu)成，所述電容Cl用于濾除電流中的交流成分，所述電感LI用于緩和線路中的電流突變；二極管D1，其陽極與所述LC濾波電路連接，用于對電流進(jìn)行再次整流。
[0010]優(yōu)選的，所述光敏感應(yīng)電路包括:與所述二極管Dl陰極連接的可調(diào)電阻R3、連接在所述可調(diào)電阻R3和地之間的光敏電阻R4、一端與所述二極管Dl陰極連接的開關(guān)管Q1。
[0011]優(yōu)選的，所述PWM開關(guān)電路包括:與所述開關(guān)管Ql另一端連接的電感L2、與所述電感L2連接的隔離變壓器Tl、與其原邊負(fù)極連接的限流電阻R5、串聯(lián)在所述限流電阻R5和所述整流橋直流負(fù)極之間的開關(guān)管Q3。
[0012]優(yōu)選的，所述LED路燈通過二次濾波整流電路連接在所述隔離變壓器Tl的副邊。
[0013]優(yōu)選的，所述補償電路設(shè)置在所述二次濾波整流電路和所述LED路燈之間，包括電位器RP和熱敏電阻R6。
[0014]優(yōu)選的，所述蓄電池組電路包括:蓄電池BT和開關(guān)管Q2，所述蓄電池的負(fù)極與所述整流橋直流負(fù)極連接，正極通過所述開關(guān)管Q2連接在所述開關(guān)管Ql和所述電感L2的連接端O
[0015]優(yōu)選的，所述控制模塊根據(jù)接收到線路中的電流信號和電壓信號，經(jīng)處理得到控制信號，以此來控制所述開關(guān)管Ql、Q2和Q3的開、關(guān)過程。
[0016]優(yōu)選的，所述控制模塊控制所述電位器RP接入電路的阻值。
[0017]本發(fā)明至少包括以下有益效果:提供的一種恒流補償太陽能LED路燈，在驅(qū)動線路中增設(shè)有光敏感應(yīng)電路，使得LED路燈能根據(jù)環(huán)境光照度的變化自行開啟或關(guān)閉，節(jié)省電能同時滿足實時路況的照明需求；LED路燈的驅(qū)動線路中，在PWM恒流開關(guān)電路的基礎(chǔ)上還增設(shè)有溫度補償電路，使得LED 二極管上的電流嚴(yán)格保持恒定，穩(wěn)定了大功率LED路燈的光照度，同時起到了保護(hù)LED 二極管的作用，此種設(shè)計的太陽能LED路燈具有更高的工作效率，同時光照度更加穩(wěn)定，照明效果更好，且路燈的使用壽命更長，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)和實用價值。
[0018]本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研宄和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的恒流補償太陽能LED路燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的一個實施例的示意性電路圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0022]在本說明書中，當(dāng)一個元件被提及為“連接在或耦接在”另一個元件或“設(shè)置在另一個元件中”時，其可以“直接”連接在或耦接在另一元件或“直接”設(shè)置在另一元件中。或以其他元件介于其間的方式連接在或耦接在另一元件或設(shè)置在另一元件中，除非其被提及為“直接耦接在或連接在”另一元件或“直接設(shè)置”在另一元件中。應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0023]如圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明的一種實現(xiàn)形式，其中包括:
[0024]交流電源，其用于為LED路燈提供備選電源，保證在路燈的正常工作；整流濾波電路，其與所述交流電源連接，用于把所述交流電源變成平穩(wěn)的直流電，作為所述LED路燈的驅(qū)動電源，以實現(xiàn)LED路燈的穩(wěn)定工作，降低其出射光線的閃爍；光敏感應(yīng)電路30，其與所述整流濾波電路的輸出端連接，用于根據(jù)環(huán)境光線的強弱產(chǎn)生所述LED路燈的開關(guān)信號，同時還用于控制所述交流電源的投切；PWM開關(guān)電路50，其一端與光敏感應(yīng)電路30的輸出端連接，通過控制設(shè)置在其上的PWM開關(guān)管的導(dǎo)通時間來驅(qū)動所述LED路燈工作，以實現(xiàn)對所述LED路燈的恒流控制，LED 二極管70與PWM開關(guān)電路50藕接，從而實現(xiàn)電源與LED 二極管70連接。蓄電池組電路40，其與所述交流電源并聯(lián)，蓄電池通過充電回路與光伏電池板連接，以將太陽能轉(zhuǎn)變成電能，儲存在電池組中，蓄電池組還通過開關(guān)管與所述LED路燈連接，在電量充足時對LED路燈供電，電量不足時斷開連接，用所述交流電源供電，蓄電池組的輸出端與所述PWM開關(guān)電路50連接；補償電路60，其直接與LED 二極管70串聯(lián)連接，用于對所述LED路燈進(jìn)行溫度恒流補償，以使得所述LED路燈工作穩(wěn)定，同時避免過流燒毀LED路燈，特別是在高功率LED路燈系統(tǒng)中，隨著LED路燈的運行，二極管上的溫度會隨之上升，PN結(jié)電壓會下降，導(dǎo)致流經(jīng)LED 二極管上的電流上升，光照度隨之提高，造成LED路燈工作不穩(wěn)定，假如不進(jìn)行有效的控制，最終會燒毀LED 二極管，而通過PWM恒流控制電路很難實時控制二極管上的溫度變化，只能通過不停地調(diào)整開關(guān)導(dǎo)通時間，來被動地控制由于溫升造成LED 二極管上電流的不穩(wěn)定，電流穩(wěn)定控制滯后，而設(shè)置補償電路60的目的正在于此，當(dāng)LED 二極管的溫度上升時，補償電路會調(diào)整接入電路中的阻值，使得LED 二極管70上的電流保持穩(wěn)定，消除了溫升帶來的電流失控，使得流經(jīng)LED 二極管上的電流保持恒定，穩(wěn)定路燈的出光強度，保護(hù)LED 二極管的安全使用，同時提高了路燈的照明效果。其中，所述交流電源和所述蓄電池組電路40的投切由控制模塊80聯(lián)鎖控制，使得路燈能自行開啟或關(guān)閉，所述控制模塊80還同時配合控制所述PWM開關(guān)電路50和所述補償電路60，使得流經(jīng)所述LED 二極管70上電流嚴(yán)格保持恒定。
[0025]在一種實例中，如圖2所示，所述整流濾波電路包括:整流橋10，其與所述交流電源的輸出端連接，用于將交流電整流成直流電；LC濾波器20，其由電感LI和電容Cl構(gòu)成，所述電容Cl接于所述整流橋10的直流輸出正負(fù)極之間，用于濾除電流中的交流成分，所述電感LI接于所述整流橋10的直流輸出正極，用于緩和線路中的電流突變；二極管D1，其陽極與所述電感LI和電容Cl的公共端連接，用于對濾波后的電流進(jìn)行再次整流。
[0026]在本發(fā)明實施方式的恒流補償太陽能LED路燈中，所述光敏感應(yīng)電路30包括:與所述二極管Dl陰極連接的可調(diào)電阻R3、連接在所述可調(diào)電阻R3和地之間的光敏電阻R4、集電極與所述二極管Dl陰極連接的NPN三極管Q1，所述光敏電阻R4隨著環(huán)境光照強度的變化，其阻值也隨之改變，可調(diào)電阻R3起到分壓作用，當(dāng)環(huán)境光強變?nèi)鯐r，光敏電阻R4的阻值變大，其上電壓也隨之變大，當(dāng)電壓達(dá)到設(shè)定的參考值時，LED路燈自動開啟，當(dāng)環(huán)境光線變強，光敏電阻R4的阻值變小，其上的電壓下降到設(shè)定參考值以下，LED路燈