基于LED光源隧道照明调光系统的研究与设计_王丽

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1、基于LED光源隧道照明调光系统的研究与设计王丽,等基于LED光源隧道照明调光系统的研究与设计ResearchandDesignoftheTunnelLightingDimmingSystemBasedonLEDLightSource11,21,21,21,2王丽王晓东黄国勇吴建德范玉刚12(昆明理工大学信息工程与自动化学院,云南昆明650500;云南省矿物管道输送工程技术研究中心,云南昆明650500)摘要:针对隧道照明调光的要求,设计了一种基于PWM驱动大功率LED的调光系统。该系统采用恒流可控电路,主电路采用BUCK

2、拓扑结构,控制电路采用自带PWM功能的单片机。通过对负载电流的采样,控制输出PWM脉冲的频率和占空比,以达到负载电流恒定的目的。该方法解决了LED在不同环境及时间内的亮度调节问题,且可在不改变其他电路参数的情况下增加或减少一定数量的LED,节约了成本,同时也给施工带来了极大的便利。试验表明,系统的各项性能指标均达到要求,抗干扰能力强。关键词:LED恒电压源恒电流源调光系统PWM中图分类号:TP272文献标志码:AAbstract:Inaccordancewiththerequirementoftunnellighting

3、dimmer,thedimmingsystemusingPWMtodrivelargepowerLEDisdesigned.Inthissystem,constantcurrentcontrollablecircuitisadopted,andtheBUCKtopologystructureisusedasthemaincircuit.Thecontrolcircuitisthesinglechipcomputerequippedwithbuilt-inPWMfunction.Throughsamplingtheload

4、current,thefrequencyanddutyfactoroftheoutputPWMpulsesarecontrolledtoachievethegoalforconstantloadcurrent.ThemethodsolvestheproblemofthedimmingforLEDunderdifferentenvironmentandatdifferenttime,andisabletoincreaseordecreasecertainquantityofLEDwithoutchangingotherci

5、rcuitparameters;thisreducesthecostandbringsgreatconvenienceinconstruction.Theexperimentsshowthattheperformanceindexesmeetrequirement,andthesystemfeaturesstronganti-interferencecapability.Keywords:LEDConstantvoltagesourceConstantcurrentsourceDimmingsystemPWM同时,整体光

6、效比较低,造成能源浪费。0引言LED灯的发光效率高,大约是55~80lm/W;灯具随着我国经济的快速发展和交通建设步伐的逐步效率(有效光效)高,只需要荧光灯一半的功率就可以加快,隧道建设无论从数量上还是长度上都呈现出直达到相同的亮度;使用寿命长;不含汞,无污染;色温范线上升的趋势。隧道的照明不同于普通公路的照明,围广,显色指数高且没有紫外线辐射;调控方便,容易[1]维护[2]。据统计,如果使用LED灯替代传统的照明设其不仅需要在晚上照明,白天的照明控制更加复杂。在当今世界能源紧缺、经济危机、环保压力日益增加的备,全球的照

7、明能耗可降低50%以上。情况下,如何在保证行车安全稳定的前提下降低隧道PWM调光技术利用了数字脉冲以及反复开关大的运营费用,是一个亟待解决的问题。功率LED驱动器的方式。它充分利用人眼的视觉残目前,隧道中主要使用的照明工具是荧光灯和高留现象,高速率地进行零电流和满幅度电流的切换,从压钠灯。荧光灯闪动频繁且含红外线和紫外线以及重而调节大功率LED的亮度。PWM脉冲占空比改变了LED的有效平均电流,可实现高达3000∶1的调光范金属汞,不环保;启动时它需要高压激活荧光粉,有一围。由于LED电流只有最大值和被关断2种状态,因定

8、的危险性;工作时其需要镇流器和启辉器相配合,功此PWM调光技术能够避免在电流变化时发生LED色耗比较大且使用寿命不是很长。高压钠灯的噪声大、谱偏移。为此,本文设计了一种基于PWM的恒流可温升高;启动时间长且启动时要求电压波动不能过大;控电路驱动大功率LED的调光系统。国家自然基金资助项目(编号:51169007);1

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