專利名稱：一種高可靠、可免去桿上維修的led路燈系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及戶外照明技術領域，是一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)。
背景技術：
目前，公知的LED路燈系統(tǒng)都是由LED路燈頭和路燈控制器兩部分所構成。其中LED路燈頭的電器主要是由LED光源和恒流/恒壓驅(qū)動器所構成；路燈控制器主要是由時/光控制器和交流接觸器所構成。由于路燈頭中的驅(qū)動器用量大，電路復雜系數(shù)較高，要用至IJ電解電容、IC等壽命較低的元、器件等因素，所以目前的LED路燈系統(tǒng)桿上維修大，系統(tǒng)投資成本高，能效低，使用壽命低
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術方案是采用NTC負溫度系數(shù)的熱敏電阻與每個LED管并聯(lián)，正常工作時NTC上壓降只有3V左右，阻值大于1K，過流很小，對回路影響甚微，當LED管發(fā)生斷路時，NTC上壓降瞬間上升，隨著NTC溫度上升，壓降降至IV左右，確保任一 LED管斷路都不影響其它管的正常工作；運用LED管的最高光效的正向壓降值，通過多級串聯(lián)達到額定工作電壓，作為LED主光源。采用PPTC正溫度系數(shù)的熱敏電阻與少數(shù)LED管的并聯(lián)組合，與主光源串聯(lián)作為LED輔助光源。正常工作時輔助光源不亮，因為這時PPTC電阻很小，并聯(lián)組合上壓降很低，LED管無法啟動。當環(huán)境溫度上升、個別LED管短路、LED光源等效電阻下降，回路電流上升時，PPTC阻值迅速上升，并聯(lián)組合中的LED管開啟、實現(xiàn)分壓，光源等效電阻上升，回路電流回落，逐步趨于平衡。實現(xiàn)對LED光源溫度、電流變化的調(diào)節(jié)和補償；并對系統(tǒng)線路銅損所造成的燈功率差異起到平衡作用。路燈控制器采用電力補償式穩(wěn)壓器加裝整流橋，取代系統(tǒng)中所有的驅(qū)動器，并引出電壓調(diào)節(jié)端，設置延時控制器，實現(xiàn)后半夜合理調(diào)低功率，進入更節(jié)能的運行狀態(tài)等。這項LPNW(L LED ；P PTC ；N NTC ；ff :穩(wěn)壓電源)技術方案的主要特點在于路燈頭內(nèi)僅保留了 LED管、PTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻三種高可靠元件，完善了對LED管斷路、短路、失常等故障的自動調(diào)節(jié)和自愈功能，燈頭故障概率僅為傳統(tǒng)LED路燈頭的1/1000。另外采用補償式穩(wěn)壓器加裝整流橋取代了所有的驅(qū)動器。設置調(diào)壓調(diào)光電位器、延時控制器，實現(xiàn)后半夜降至50% 20%額定功率的節(jié)能運行狀況。降低了投資成本和維護成本，提高了能效和使用壽命，拓寬了更廣泛的節(jié)能途徑。本發(fā)明是一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)，它是由路燈控制器、電纜、燈桿、LED路燈頭等所構成；其特征是LED路燈頭由LED管、PPTC熱敏電阻、NTC熱敏電阻所構成，路燈控制器由補償式穩(wěn)壓器、調(diào)壓電位器、延時控制器所構成。具體實施方法是首先根據(jù)設定的穩(wěn)壓值除以所用LED管的最高光效壓降值，再除以直流等效比，得出LED管的串聯(lián)級數(shù)；根據(jù)設定的主光源功率(即燈頭的額定功率)除以串聯(lián)級數(shù)，得出每只大功率LED管(或小功率LED管并聯(lián)組合)的所需功率值；并將它們?nèi)看?lián)，作為LED主光源。采用4只同規(guī)格LED管，分別與(相應啟動電流的)PPTC熱敏電阻并聯(lián)組合，將這些組合全部串聯(lián)作為LED輔助光源，再與主光源串聯(lián)。正常工作時輔助光源不亮，因為這時PPTC電阻很小，并聯(lián)組合上壓降很低，LED管無法啟動。當環(huán)境溫度上升、個別LED管短路、LED光源等效電阻下降，回路電流上升時，PPTC阻值迅速上升，并聯(lián)組合中的LED管開啟、分壓，光源等效電阻上升，回路電流小幅回落，逐步趨于平衡。這種調(diào)節(jié)、補償、恢復過程是連續(xù)的、可逆的。它可保障4只以下LED管發(fā)生短路，其它LED管仍正常工作。采用(相應啟動電壓的)NTC熱敏電阻與每個LED管并聯(lián)(包括輔助光源中的LED管)，正常工作時NTC上壓降只有3V左右，阻值大于1K，過流很小，對回路影響甚微。當LED管發(fā)生斷路時，NTC上壓降瞬間上升，隨著NTC溫度上升，壓降降至IV左右，電流同時也受到PPTC的調(diào)整，逐步恢復到額定的電流值。這項保護措施可以保障4只以下LED管，發(fā)生 斷路故障后其它LED管仍正常工作。而這種狀況發(fā)生的概率是極微小的。采用時/光控制器控制穩(wěn)壓器開啟、關斷。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)路燈的總功率選擇采用相應的電力補償式穩(wěn)壓器，加裝整流橋，取代所有的路燈驅(qū)動器。由于燈頭負載稍偏容性，補償式穩(wěn)壓器屬于感性負載，稍加電容補償即可實現(xiàn)O. 95以上的功率因數(shù)。采用補償式穩(wěn)壓器調(diào)光也很適宜，只需引出節(jié)能運行狀態(tài)的電壓調(diào)節(jié)端，安裝節(jié)能運行狀態(tài)的電位器，調(diào)整到所要求的功率。按電路設計，設置延時控制器，聯(lián)接線路，設定后半夜轉(zhuǎn)換到節(jié)能運行狀態(tài)的時間?？刂蒲a償式穩(wěn)壓器通過直流輸出端，提供燈頭穩(wěn)定的額定電壓或設定的穩(wěn)定的節(jié)能運行電壓。
附圖I是本發(fā)明一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)的路燈頭光源電路圖。其中I延時啟動NTC熱敏電阻，2LED管，3防斷路NTC熱敏電阻，4PPTC熱敏電阻。附圖2是本發(fā)明一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)的控制部分聯(lián)接示意。其中5交流接線端，6時/光控制器，7補償式穩(wěn)壓器，8調(diào)節(jié)電壓電位器，9延時控制器，10直流輸出端。具體實施例說明附圖I是一款額定功率80W LED路燈頭的電路圖。首先設定穩(wěn)壓器供電的電壓值為220Vac，這樣可不再調(diào)整正常工作的穩(wěn)壓值，穩(wěn)壓器效率也最高。220除以所選用LED管
(2)的最高光效壓降值3. IV，再除以直流等效比O. 89，得出LED管的串聯(lián)級數(shù)80 ;再根據(jù)設定的主光源功率(即燈頭的額定功率)80W除以串聯(lián)級數(shù)80，得出每只大功率LED管的所需功率值IW ;并將它們?nèi)看?lián)，作為LED主光源。另用4只同規(guī)格LED管，額定電流為lW/3. IV = O. 32A。分別與啟動電流O. 35A，居里溫度55°C的PPTC熱敏電阻(4)并聯(lián)組合，將這些組合全部串聯(lián)作為LED輔助光源，并與主光源串聯(lián)。采用啟動電壓100V，工作穩(wěn)態(tài)阻值2 3' Ω的NTC熱敏電阻(3)與每個LED管并聯(lián)(包括輔助光源中的LED管)。延時啟動NTC熱敏電阻(I)是為減緩啟動電流而設置，啟動電壓200V，工作穩(wěn)態(tài)阻值I 2' Ω。
附圖2是實施例系統(tǒng)的控制部分聯(lián)接示意圖。首先通過交流接線端(5)，將市電接入時/光控制器出)，本控制器還設置了手動開關，都可以選擇來控制電力補償式穩(wěn)壓器(7)的開啟和關斷。根據(jù)系統(tǒng)路燈的總功率80WX50盞，COSΦ :0. 93，選擇采用了5KVA/220Vac補償式穩(wěn)壓器，加裝2A/1000V整流橋，取代了 50臺路燈驅(qū)動器。由于燈頭內(nèi)的元件都屬于阻性負載，采用補償式穩(wěn)壓器調(diào)壓很適宜。只需引出節(jié)能運行狀態(tài)的電壓調(diào)節(jié)端，安裝3K/1W調(diào)節(jié)電壓電位器(8)，按設計要求調(diào)整到185V，功率降到I. 2KW，即額定功率的30%。按電路設計，設置了延時控制器(9)。聯(lián)接線路前半夜接常閉，后半夜接常開。設定后半夜轉(zhuǎn)換到節(jié)能運行狀態(tài)的時間，控制補償式穩(wěn)壓器 (加整流橋)通過直流輸出端
(10)，提供燈頭穩(wěn)定的220V額定電壓或設定的穩(wěn)定的185V節(jié)能運行電壓。
權利要求
1.一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)，它是由路燈控制器、電纜、燈桿、LED路燈頭等所構成；其技術特征是=LED路燈頭由LED管、PPTC熱敏電阻、NTC熱敏電阻所構成，路燈控制器由補償式穩(wěn)壓 器、調(diào)壓電位器、延時控制器所構成。
全文摘要
一種高可靠、可免去桿上維修的LED路燈系統(tǒng)。其技術方案的主要特點在于路燈頭內(nèi)僅保留了LED管、PPTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻三種高可靠元件，完善了對LED管斷路、短路、失常等故障的自動調(diào)節(jié)和自愈功能，燈頭故障概率僅為傳統(tǒng)LED路燈頭的1/1000。另外采用補償式穩(wěn)壓器加裝整流橋取代了所有的驅(qū)動器。設置調(diào)壓電位器、延時控制器，實現(xiàn)后半夜降至50％～20％額定功率的節(jié)能運行狀況。降低了投資成本和維護成本，提高了能效和使用壽命，拓寬了更廣泛的節(jié)能途徑。
文檔編號F21Y101/02GK102954396SQ20111025535
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月28日 優(yōu)先權日2011年8月28日
發(fā)明者陳真 申請人:鶴山市明華電器五金有限公司, 陳真