CN201335297Y - 智能led路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种智能LED路灯，包括：具有LED大功率器件和外壳的LED路灯本体；第一供电单元，与所述LED路灯本体相连接，用于提供所述LED路灯本体所需能量；温度检测单元，用于检测所述LED大功率器件PN结的温度；控制单元，用于根据所述温度检测单元所检测的温度生成相应的脉宽调制信号以控制所述第一供电单元的供电，进而控制LED路灯功率；第二供电单元，与所述温度检测单元及所述控制单元相连接，用于提供所述温度检测单元及所述控制单元所需电能。本实用新型提供的智能LED路灯能够根据环境光、温度、时间自动调节光照亮度并且节能环保长寿。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种智能LED路灯，特别涉及一种能够根据需要自动调节光照亮度的节能环保长寿的自适应智能化LED路灯。
背景技术
道路照明是指在道路上设置照明器为在夜间给车辆和行人提供必要的能见度。道路照明可以改善交通条件，减轻驾驶员疲劳，并有利于提高道路通行能力和保证交通安全，还可美化市容。道路最初是用点燃木材照明，后来逐步发展为用油灯、汽灯、电弧灯、碳丝白炽灯、高压汞灯以至现在的高压钠灯。1558年巴黎街道上设置了装有松脂或木条的容器，天黑时点燃松脂或木条照明。1667年冬季，在一些街道上改用油灯。1806年，美国巴尔的摩城的街道用汽灯照明。1842年，巴黎出现电弧灯，不久就将这种灯应用于街道上。1878年，英国人J.W.斯旺首先提出用碳丝白炽灯。1932年，荷兰人开始在街道上用低压钠灯照明。1935年，发明了高压汞灯。1965年，高压钠灯问世，并用于道路照明。中国最早是1865年在上海南京路上安装了10盏煤气灯；1882年在上海外滩安装10盏电弧灯；1890年上海开始在街道上使用白炽灯。
现有技术的道路照明多采用定时开关灯的方法，也就是在某一设定时间段内开灯，然而，不同的季节，天色变黑的时间相差较大，往往夏天尚且十分明亮时，就已经开灯，而冬天天已漆黑，路灯还未开启。并且，不同环境所需要的光照亮度也不同，但是现有技术的道路照明采用的是统一亮度的照明方式，并且在车流较少的后半夜与车流较多的前半夜，采用同等亮度的照明，较为浪费。此外，现有技术的道路照明多采用白炽灯与气体放电灯，白炽灯是一种发光效率低，发热量高的热光源，十分浪费能源，气体放电灯具中所含的汞、铅、苯、溴、镉等有害污染物，亦会在灯泡废弃后污染环境。
因此，提供一种能够根据需要自动调节光照亮度的节能环保长寿的道路照明灯，已成为本技术领域人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的所要解决的技术方案是提供一种能够根据需要自动调节光照亮度的节能环保长寿的智能LED路灯。
为解决上述技术方案，本实用新型提供一种智能LED路灯，包括：具有LED大功率器件和外壳的LED路灯本体；第一供电单元，与所述LED路灯本体相连接，用于提供所述LED路灯本体所需能量；温度检测单元，用于检测所述LED大功率器件PN结的温度；控制单元，用于根据所述温度检测单元所检测的温度生成相应的脉宽调制信号以控制所述第一供电单元的供电，进而控制LED路灯功率；第二供电单元，与所述温度检测单元及所述控制单元相连接，用于提供所述温度检测单元及所述控制单元所需电能。
较佳地，所述温控度检测单元包括设置在所述第一供电单元与所述LED路灯本体连接处的半导体温度传感器、及用于将所述半导体温度传感器所测出的值转换为与温度成正比的电信号以提供给所述控制单元的电流电压转换单元。
较佳地，所述外壳为AA1070型铝合金的热沉。
较佳地，所述智能LED路灯还包括与所述第二供电单元相连接且用于检测所述LED路灯本体所在环境的亮度的光控单元，所述第二供电单元还用于为所述光控单元提供电能。
较佳地，所述光控单元包括光敏传感器及光电转换器，所述光敏传感器探测所述智能LED路灯所在环境的亮度，并将探测结果通过所述光电转换器转换为与光强成正比的电信号，以使所述控制单元综合所述与光强成正比的电信号和所述与温度成正比的电信号生成相应的脉宽调制信号。
较佳地，所述控制单元包括定时器，所述定时器用于提供定时信号以使所述控制单元综合所述定时信号、所述与光强成正比的电信号和所述与温度成正比的电信号生成相应的脉宽调制信号。
较佳地，所述第一供电单元采用恒流源为所述LED路灯本体供电。
较佳地，所述控制单元包括脉宽调制信号生成器及低导通电阻MOS管，所述脉宽调制信号生成器通过控制低导通电阻MOS管的开与关来控制所述恒流源，从而调节流过所述LED路灯本体的电流。
较佳地，所述低导通电阻MOS管为大功率低导通电阻的MOS管。
本实用新型的有益效果在于：能够根据环境光、温度、时间自动调节光照亮度并且节能环保长寿。
附图说明
图1为智能LED路灯的结构示意图。
图2为LED六路恒流驱动示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
请参阅图1及图2，本实用新型提供的智能LED路灯包括LED灯本体1、光控单元3、温度检测单元4、控制单元5、第一供电单元7及第二供电单元8。所述LED灯本体1具有LED大功率器件和外壳。
请参阅图1，图1中的第二供电单元8应与温度检测单元4相连接，但为了避免线路的交叉，故图中没有显示连接。
LED路灯本体1包括12个5.5W功率的LED路灯及热沉，所述12个5.5W功率的LED路灯均安装在热沉上；热沉形成所述智能LED路灯的外壳，其材料为AA1070型铝合金并且兼具散热与防水的功能；所述12个5.5W功率的LED路灯由大功率低导通电阻MOS管驱动，第一供电单元7与LED路灯本体1连接，提供LED路灯本体1所需的能量。
光控单元3包括光敏传感器及光电转换器，所述光敏传感器探测所述智能LED路灯所在环境的亮度，并将探测结果通过所述光电转换器转换为与与光强成正比的电信号，传输给控制单元5，第一供电单元7与光控单元3连接，提供光控单元3所需的电能。
温度检测单元4用于检测所述LED路灯的PN结的温度，温度检测单元4包括设置在所述第一供电单元7与所述LED路灯本体连接处的半导体温度传感器及电流电压转换单元，所述半导体温度传感器检测所述PN结的温度，并将检测结果通过所述电流电压转换单元转换为与温度成正比的电信号，传输给所述控制单元5。第二供电单元8与温度检测单元4连接，提供温度检测单元4所需的电能。
控制单元5包括脉宽调制信号生成器、大功率低导通电阻MOS管及定时器。定时器提供定时信号，控制单元5对上述与光强成正比的电信号、与温度成正比的电信号及定时信号进行处理，并将处理结果通过脉宽调制信号生成器转换成脉宽调制信号(PWM信号)，所述脉宽调制信号生成器通过控制大功率低导通电阻MOS管的开与关来控制恒流源，从而控制流过第一供电单元7供电的LED恒流电路的电流，进而控制所述智能LED路灯的功率。控制单元5在开灯信号的控制下开启或关闭所述智能LED灯。第二供电单元8提供控制单元5所需的电压。
第一供电单元7是一个AC/DC转换器，具有高的功率因素(PF＞0.9)，第一供电单元7输入端接入市电，其输出为适用于LED路灯本体1的直流电压，即第一供电单元7采用恒流源为LED路灯本体1供电。第二供电单元8输入端接第一供电单元7的输出端，将第一供电单元7较高的电压转换适用于光控单元3、温度检测单元4、及控制单元5的电压。第一供电单元7的功率因数经过补偿，达到提高电网利用率和节能降低电污染的效果。
请参阅图2，所述12个5.5W功率的LED路灯构成LED阵列，LED阵列中LED的电流由六路恒流驱动，并由第一供电单元7供电，第一供电单元7受控于控制单元5产生脉宽调制信号，当脉宽调制信号为高电平时，各开关管导通，进而与各开关管串联的六路恒流分别向相应的LED路灯供电使其发光，而当脉宽调制信号为低电平时，各开关管截止，进而六路恒流不再向相应的LED路灯供电，采用恒流源供电即可以保持LED IF不变，使光、电、色参数的恒定。又可实现对光源上的电功率实现控制。
本实用新型提供的智能LED路灯，可根据所在环境照明亮度的异同，通过线性化的光敏传感器接收所在环境照明亮度，从而调节功率LED的电流，当所在环境照明亮度高时，降低灯具功率，反之亦然，达到节省电能的目的。同时，当所在环境照明亮度高于一设定值时，不允许点亮智能LED路灯。
由于LED器件的工作寿命与光衰取决于其PN结上的温度，因此，控制PN结上的温升，是确保LED高可靠工作的重要举措。本实用新型通将LED底座处引出端设为测温点，通过半导体温度传感器对所述测温点温度的检测、I/V转换器对检测结果的转换、控制单元5的处理及PWM驱动模块6的调节，形成反馈回路来调节流过LED的电流大小，从而达到限制PN结温升超限的调节作用，进而延长LED的寿命。
一般城市与乡镇的街路，在上半夜需要较高的路面照度，方便行人与车辆行驶，但下半夜行人与车辆稀少，过高照度是浪费能源，本实用新型设置定时器，通过预先编制的定时软件，在开灯后即进入计时状态，当所述智能LED路灯的开灯时间达到所述预设的时间长度后，控制单元5使所述智能LED路灯的功率下降到设定值，即使所述智能LED路灯的功率下降到节能的功率，实现下半夜自动节能。
由于LED是固体光源，灯具中不含有汞、铅、苯、溴、镉等有害污染物，不会对环境造成污染。
本实用新型提供的智能LED路灯工作电压为AC180~260V；AC/DC功率因数PF≥0.9；100％电功率为66W；光源色温为5000±300K；光源显色指数≥70；路面照度平均值≥20Lx；照度均匀度≥0.4；灯壳防水，防尘等级为IP65，其中，光源色温可视要求作出调整。
本实用新型提供的智能LED路灯在全功率时可达4500lm的辐射光通量，显色指数70，色温6000K(正白光)是卤素灯与钠灯达不到的光色，功率66W，较同等照度的传统光源可节电60％以上，如计入其节能功率控制，则节电效果更为显著。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案。不脱离本实用新型精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1、一种智能LED路灯，其特征在于，包括：
具有LED大功率器件和外壳的LED路灯本体；
第一供电单元，与所述LED路灯本体相连接，用于提供所述LED路灯本体所需能量；
温度检测单元，用于检测所述LED大功率器件的PN结的温度；
控制单元，用于根据所述温度检测单元所检测的温度生成相应的脉宽调制信号以控制所述第一供电单元的供电，进而控制LED路灯功率；
第二供电单元，与所述温度检测单元及所述控制单元相连接，用于提供所述温度检测单元及所述控制单元所需电能。
2、如权利要求1所述的智能LED路灯，其特征在于：所述温控检测单元包括设置在所述第一供电单元与所述LED路灯本体连接处的半导体温度传感器、及用于将所述半导体温度传感器所测出的值转换为与温度成正比的电信号以提供给所述控制单元的电流电压转换单元。
3、如权利要求1所述的智能LED路灯，其特征在于：所述外壳为AA1070型铝合金的热沉。
4、如权利要求1所述的智能LED路灯，其特征在于还包括：与所述第二供电单元相连接且用于检测所述LED路灯本体所在环境的亮度的光控单元，所述第二供电单元还用于为所述光控单元提供电能。
5、如权利要求4所述的智能LED路灯，其特征在于：所述光控单元包括光敏传感器及光电转换器，所述光敏传感器探测所述智能LED路灯所在环境的亮度，并将探测结果通过所述光电转换器转换为与光强成正比的电信号，以使所述控制单元综合所述与光强成正比的电信号和所述与温度成正比的电信号生成相应的脉宽调制信号。
6、如权利要求2或5所述的智能LED路灯，其特征在于：所述控制单元包括定时器，所述定时器用于提供定时信号以使所述控制单元综合所述定时信号、所述与光强成正比的电信号和所述与温度成正比的电信号生成相应的脉宽调制信号。
7、如权利要求1所述的智能LED路灯，其特征在于：所述第一供电单元采用恒流源为所述LED路灯本体供电。
8、如权利要求7所述的智能LED路灯，其特征在于：所述控制单元包括脉宽调制信号生成器及低导通电阻MOS管，所述脉宽调制信号生成器通过控制低导通电阻MOS管的开与关来控制所述恒流源，从而调节流过所述LED路灯本体的电流。
9、如权利要求8所述的智能LED路灯，其特征在于：所述低导通电阻MOS管为大功率低导通电阻的MOS管。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091028 Termination date: 20121202 |