專利名稱：一種隧道及礦井用led照明燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種隧道及礦井用LED照明燈技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道及礦井用LED照明燈。
技術(shù)背景[0002]近年來(lái)，隧道及礦井等地下場(chǎng)所，由于常年在地下運(yùn)行所以對(duì)照明燈具有很高的要求，不僅要求節(jié)電、高亮度、長(zhǎng)壽命，還必須保證持續(xù)性照明。目前常用的白熾燈、高壓鈉燈等都是由交流電網(wǎng)供電。最佳設(shè)計(jì)的交流電網(wǎng)也不可避免出現(xiàn)停電事故。為了確保地下持久性照明，通常都必須安裝應(yīng)急照明電源，該電源由整流器、蓄電池和逆變器等部分組成。電網(wǎng)正常供電時(shí)，交流電經(jīng)整流器后變?yōu)橹绷麟娊o蓄電池充電，當(dāng)電網(wǎng)中斷供電時(shí)，蓄電池通過(guò)逆變器把直流電變?yōu)榻涣麟?，給照明燈具供電。這種持久照明系統(tǒng)成本很高，同時(shí)，由于經(jīng)過(guò)多次變換，功耗也較大。近年來(lái)由直流電源供電的半導(dǎo)體照明燈(LED)得到迅速發(fā)展，這種照明燈比白熾燈節(jié)電90 %，在同等功率下LED比普通日光燈和高壓鈉燈的發(fā)光強(qiáng)度高40%以上，而且LED燈的壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，顯色指數(shù)可達(dá)80以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高壓鈉燈。由于采用直流恒定電流供電，LED燈不可能出頻閃，因此目前已成為世界各國(guó)公認(rèn)的最佳綠色照明燈具。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種隧道及礦井用LED照明燈，為目前隧道及礦井等地下照明系統(tǒng)存在的問(wèn)題提供一種結(jié)構(gòu)新穎、成本低、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)電效果好、可靠性高的隧道及礦井照明系統(tǒng)。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種隧道及礦井用LED照明燈，包括[0005]開(kāi)關(guān)整流器，用于將電網(wǎng)的交流電變成直流電；[0006]蓄電池，用于貯存電能；[0007]LED陣列，包含至少一個(gè)LED ；[0008]其特征在于所述開(kāi)關(guān)整流器由交流配電模塊、高頻開(kāi)關(guān)整流模塊、監(jiān)控與顯示模塊等部分組成，多路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊與監(jiān)控模塊并聯(lián)連接在交流配電模塊與顯示模塊之間，監(jiān)控模塊還分別與各路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊連接，輸出端連接至本地監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置；LED燈內(nèi)置的恒流驅(qū)動(dòng)電路采用降壓式開(kāi)關(guān)電路。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是它可以大大降低持久性照明系統(tǒng)的初期投資，因?yàn)楸緦?shí)用新型應(yīng)急照明系統(tǒng)中省去了價(jià)格最貴的大功率逆變器，系統(tǒng)造價(jià)大約降低40%，采用 LED燈，可節(jié)電40%，因此整流器和蓄電池的容量都可降低40%，這樣系統(tǒng)的成本還能降低 20 %，同時(shí)減少了一次變換，系統(tǒng)效率和可靠性大大提高，此外，LED燈可省去AC/DC變換部分直接由直流電供電，LED燈控制電路的成本大大降低，同時(shí)AC/DC變換對(duì)LED燈的可靠性影響最大，省去這部分電路，每只LED燈的可靠性將大大提高，壽命也將大大延長(zhǎng)。


[0010]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。[0011]圖1是本實(shí)用新型組成結(jié)構(gòu)框圖。[0012]圖2開(kāi)關(guān)整流器的組成結(jié)構(gòu)框圖。[0013]圖3是LED恒流驅(qū)動(dòng)電路電路圖。
具體實(shí)施方式
[0014]如附圖1所示，為本實(shí)用新型組成結(jié)構(gòu)框圖，由開(kāi)關(guān)整流器、閥控鉛酸蓄電池、帶恒流控制器的LED燈組成。整流器的主要作用是將電網(wǎng)的交流電變成直流電，以便對(duì)蓄電池充電和給LED燈供電。每個(gè)需要的場(chǎng)所配置一臺(tái)高效率開(kāi)關(guān)型整流器。蓄電池開(kāi)始充電時(shí)，該整流器輸出恒定電流，當(dāng)電池組電壓達(dá)到規(guī)定值時(shí)，開(kāi)關(guān)整流器自動(dòng)輸出恒定電壓， 一方面供給LED燈恒定電壓，另一方面供給蓄電池浮充充電電流，確保工作過(guò)程中，蓄電池始終保持充足電狀態(tài)。[0015]如附圖2所示，為開(kāi)關(guān)整流器的組成結(jié)構(gòu)框圖。開(kāi)關(guān)整流器由交流配電模塊、高頻開(kāi)關(guān)整流模塊、監(jiān)控與顯示模塊等部分組成。為了確保開(kāi)關(guān)整流器可靠工作，多個(gè)整流模塊并聯(lián)工作，并且采用N+1冗余供電系統(tǒng)。工作過(guò)程中，即使某一個(gè)模塊發(fā)生故障，其他模塊仍能保證供電。監(jiān)控模塊可以監(jiān)控開(kāi)關(guān)整流器、蓄電池組和LED的各種參數(shù)。通過(guò)通信接口，隧道及礦井控制中心可對(duì)各個(gè)隧道及礦井場(chǎng)所內(nèi)的開(kāi)關(guān)整流器、蓄電池、LED燈實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。[0016]蓄電池的主要作用是貯存電能，電網(wǎng)供電正常時(shí)，整流器給蓄電池充電，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)供電中斷，蓄電池即可立即給LED燈供電，根據(jù)隧道及礦井內(nèi)安裝LED的功率和要求保證停電后的照明時(shí)間，來(lái)選擇所需蓄電池的容量。蓄電池的種類很多，但是每個(gè)隧道及礦井場(chǎng)所所需蓄電池的容量都比較大，因此應(yīng)選擇價(jià)格較低的閥控鉛酸蓄電池。為了確保照明不間斷，蓄電池組最好選用兩組，一組作主用，另一組作備用。[0017]如附圖3所示LED燈內(nèi)置的恒流驅(qū)動(dòng)電路采用降壓式開(kāi)關(guān)電路，該電路具有輸入電壓范圍寬、控制效率高等優(yōu)點(diǎn)。圖中M1為開(kāi)關(guān)調(diào)整管、D1為續(xù)流二極管、L1為續(xù)流電感、 Rcs為電流采樣電阻。當(dāng)流過(guò)LED燈的電流變化時(shí)，采樣電阻Rcs兩端降壓變化，該電壓送入集成電路的電流反饋腳Ifb，與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓比較后，控制信號(hào)改變開(kāi)關(guān)調(diào)整管 M1的輸出脈沖占空比，并通過(guò)續(xù)流二極管、續(xù)流電感L1確保LED燈的電流恒定。圖中自舉二極管Α。。τ和自舉電容Cbcmt組成高端自舉電路，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)調(diào)整管高頻工作。二極管Dra、電容Cvee和二極管DaAMP組成電源電路，給集成電路IRS2540提供電源電壓。二極管Dw、電阻 Rovi> Rov2組成開(kāi)路保護(hù)電路，通過(guò)二極管Deni加入脈沖信號(hào)，可以關(guān)斷LED燈，也可以調(diào)整 LED燈亮度。[0018]LED燈帶有恒流驅(qū)動(dòng)電路，它的作用是把直流輸入電壓變換為L(zhǎng)ED燈所需的恒定電流，保證LED燈安全可靠工作。隧道及礦井場(chǎng)所面積很大，采用低壓直流輸電技術(shù)，輸電線上將產(chǎn)生一定的壓降，因此加到每只LED燈上的電壓將有一定波動(dòng)，尤其是電網(wǎng)供電中斷后，蓄電池的供電電壓波動(dòng)更大，因此必須通過(guò)恒流控制電路保證所有LED燈的電流均保持恒定，LED燈還需要安裝具有一定面積的散熱器，才能降低LED燈的工作溫度，保證LED 的壽命達(dá)5萬(wàn)小時(shí)以上。LED燈采用金屬鋁制成的燈罩，這樣燈罩還可實(shí)現(xiàn)LED燈的散熱功能。
權(quán)利要求1. 一種隧道及礦井用LED照明燈，包括 開(kāi)關(guān)整流器，用于將電網(wǎng)的交流電變成直流電； 蓄電池，用于貯存電能； LED陣列，包含至少一個(gè)LED ；其特征在于所述開(kāi)關(guān)整流器由交流配電模塊、高頻開(kāi)關(guān)整流模塊、監(jiān)控與顯示模塊等部分組成，多路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊與監(jiān)控模塊并聯(lián)連接在交流配電模塊與顯示模塊之間， 監(jiān)控模塊還分別與各路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊連接，其輸出端連接至本地監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置；LED燈內(nèi)置的恒流驅(qū)動(dòng)電路采用降壓式開(kāi)關(guān)電路。
專利摘要一種隧道及礦井用LED照明燈，包括開(kāi)關(guān)整流器，用于將電網(wǎng)的交流電變成直流電；蓄電池，用于貯存電能；LED陣列，包含至少一個(gè)LED；開(kāi)關(guān)整流器由交流配電模塊、高頻開(kāi)關(guān)整流模塊、監(jiān)控與顯示模塊等部分組成，多路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊與監(jiān)控模塊并聯(lián)連接在交流配電模塊與顯示模塊之間，監(jiān)控模塊還分別與各路高頻開(kāi)關(guān)整流模塊連接，其輸出端連接至本地監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置；LED燈內(nèi)置的恒流驅(qū)動(dòng)電路采用降壓式開(kāi)關(guān)電路。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)新穎、成本低、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)電效果好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，易于廣泛推廣使用。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202261927SQ20112031717
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者劉彪 申請(qǐng)人:劉彪