网络化智能调光LED隧道照明系统

　　供电部分

　　EMI输入电路工作原理：交流电输入经过串联NTC热敏电阻。NTC的电阻值随温度升高而减小，这样在开机一瞬间避免了输入电流过大。并联在交流两端的压敏电阻TUR1的作用是抑制浪涌电压。当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，是输入短路，保护后边的电路。C01、C02、C03的作用是吸收差模干扰，C04的作用是消除从后边电路中流入电网的差模干扰。共模线圈L01的作用是吸收共模干扰。

　　BR1为整流桥，整流后经过L1滤波，R21的作用是断电后泄流，避免断电后电感内部电流对人造成伤害。

　　DZ、D4、R20、C7的作用是保护芯片。当晶体管断开时，变压器初级线圈产生的反击电压脉冲将会与输入电压叠加，同时加到Q1的D、S两端，此时二极管D4导通，并对C7充电，C7把加到Q1的尖峰脉冲电压吸收，防止击穿。R20作用是把C7吸收电压产生的积累电荷泄放，为下次吸收做准备。

　　调光模块^[3]

　　无论调光模块是直接从传感器接受脉冲信号还是接收转换为模拟量的控制信号，该控制信号经过电容流向NPN三极管的基极，导通三极管。三极管导通后2脚处于低电平状态，7脚外接电容瞬间放电，同时3脚处于高电平。此时PNP三极管由导通状态变为关断状态，光耦也由导通状态变为关断状态。由于三极管导通只是瞬时状态，再次关断后，电容开始充电，充电速度由变阻器决定。当电容充电到一定电压时，2脚电压恢复高电平，3脚输出变为低电平，PNP三极管导通，光耦导通。

　　功率调整模块^[4]

　　由于某种原因使LED电流减小时，恒流电路采集到变化(减小)的电流值，进行误差放大后，通过控制PC817的导通状态，输出给功率调节电路。功率调节电路中的L6562芯片对输入信号进行反相处理，输出脉冲宽度增大。宽度增大的输出脉冲驱动晶体管Q1，从而使得初级线圈中电压增大，进而次级输出电压增加。这样，LED两端的电压也增大，于是流过LED的电流也增大，这就维持发光二极管的电流恒定。同样，若由于某种原因使发光二极管的电流增大时，其控制过程相反。这种恒流驱动器的优点就在于：不管LED的管压降差异有多大，其结温和环境温度的变化引起二极管的电流变化有多大，都能通过高速的恒流电路的快速调整，来维持LED的电流恒定。

　　1脚(INV)：误差放大器反向输入端。PFC输出电压由分压电阻分压后送入该脚。

　　2脚(COMP)：误差放大器输出端。补偿网络设置在该脚与INV端(1脚)，以完成电压控制环路的稳定性和保证有高的PF值与低的谐波失真(THD)。

　　3脚(MULT)：乘法器输入端。该脚通过分压电阻分压，连接到整流器整流电压端，提供基准的正弦电压给电流环。

　　4脚(CS)：输入到PWM比较器。MOSFET管电流流过取样电阻，在电阻产生电压降，该电压与内部的正弦电压形成基准信号，与乘法器比较来决定MOSFET的关闭。

　　5脚(ZCD)：升压电感去磁侦测输入端。工作在临界传导模式，用负极性信号的后沿来触发MOSFET的导通。

　　6脚(GND)：地。栅极驱动和信号回路的通路都应该汇集到该地引脚端。

　　7脚(GD)：栅极驱动输出。图腾柱输出能直接驱动MOSFET管或IGBT管，对源极峰值推动电流是600mA，吸收电流时800mA。该脚的驱动电压被钳制在12V左右，避免因CCU电压过高而使驱动电压也升高。

　　8脚(CCV)：电压供给IC内部信号与栅极驱动，供电电压被限制在22V以下。

　　结语

　　网络化智能调光LED隧道灯的突破意义就在于它将隧道内灯具的开关与否以及亮度与车流量挂钩，进行实时监测实时控制。通过传感器采集详细的车流量、车速等信息，通过算法进行分析得出最合理的调光方案并通过无线通讯发送给灯具进行控制。在运行过程中，系统直接降低了维护的人工费用、灯具的功率、线缆费用以及灯具输出功率，从而大大降低了初期建设费用以及年运营费用。这种控制方法不仅通过调光合理控制灯具工作状态，同时根据人眼的视觉特点避免造成了车辆刚进隧道式产生的炫目现象，使人眼平滑的从自然光过渡过来，大幅提高了安全系数。

　　参考文献：
　　[1] 韩直,基于等效亮度的公路隧道照明需求研究[J].中国交通信息产业,2007:11
　　[2] 周志敏,周纪海,纪爱华.LED驱动电路设计与应用[M].北京:人民邮电出版社,2006:12
　　[3] 周建,吕晓峰,杨洋.公路隧道LED灯照明系统无级调光控制方式研究[J].公路隧道,2010,(3):10-13
　　[4] 王彦锋,公路隧道照明节能研究田[D].西安:长安大学,2009:5-7
　　[5] 马永强,李静强,冯立营.基于ZigBee技术的射频芯片CC2430[J].新器件新技术,2006,(3):45-47