专利名称：一种用于道路检测车的led阵列路面照明电源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种LED阵列路面照明电源系统。
背景技术：
LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体器件，相比于传统照明，LED具有使用寿命长、发光效率高、无有害辐射和器件体积小等特点，已经逐渐成为照明技术发展的主流，被广泛用于显示屏、车灯、室内外照明等领域。LED是一种具有负温度系数的非线性元件，即随温度升高电阻减小。目前车载LED多用于照明或显示。用于车外照明的LED (如白天行车灯、汽车近光灯、刹车灯和转向信号灯)，其功率在几瓦到几十瓦之间；用于显示的 LED 一般由多个LED联合工作，但屏幕一般不大，单个LED的功率也较低。车载LED —般使用汽车电池给LED供电。在正常操作的情况下，小型车电池供电电压介于9V与16V之间(例如12V系统总线)，大货车的电池供电电压则介于18V与32V之间(例如24V系统总线)。目前，车载路面病害检测系统用于道路检测车对高速公路病害进行实时检测，其由照明系统、CCD相机及计算机图像处理系统等三部分组成。当在阴雨、夜晚及由于车体本身或路旁建筑、植物遮挡造成的阴影区域时需要使用照明系统对被检路面进行高亮度照明，否则路面图像会因为对比度差而无法识别。照明系统需多个大功率LED按一定方式排布，且LED阵列投射到地面的照明亮度需要达到正午时刻太阳光水平，否则难以通过图像识别路面病害。目前国家道路标准规定最宽的单车道为3750mm，通过光照度计算，照明系统需要至少100个2W大功率LED才能照明3750mm宽的车道，每个LED负载电压在3. 5V左右，过电流接近700mA，整个照明系统发光功率在200W以上，无论采取串联还是并联，恒压还是恒流方式，汽车电池都无法满足供电要求。因此需要一个大功率且工作稳定的车载电源驱动上述LED路面照明系统。
发明内容针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种功率大、工作稳定的能用于道路检测车的LED阵列路面照明电源系统。为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为一种用于道路检测车的LED阵列路面照明电源系统，包括有车载发电机、LED阵列电路、散热电扇、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块；其LED阵列电路由多个LED 灯和水泥电阻或金属壳电阻串联而成；其车载发电机、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块、LED阵列电路依次连接，车载发电机给散热电扇供电。作为优选，本实用新型还包括有与整流稳压模块并联的系统工作提示模块，其由两个并联的LED灯和电阻串联组成，可以显示本实用新型电源系统的工作模式，车载发电机给其供电。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果1、本实用新型的电源系统满足了用于道路检测车的LED阵列所需的大功率供电要求；2、本实用新型体积小巧，工作稳定，且成本低廉。
图1为车载路面照明系统中使用的CREE Xlamp大功率LED电学特性曲线；图2为车载LED路面照明系统电源单路电路原理图；图3为实施例中LED灯外观图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。一种车载LED阵列路面照明电源系统，包括有车载发电机、LED阵列电路、散热电扇、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块；其LED阵列电路由多个LED灯和水泥电阻或金属壳电阻串联而成；其车载发电机、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块、LED 阵列电路依次连接，车载发电机给散热电扇供电。本实用新型还包括有与整流稳压模块并联的系统工作提示模块，其由两个并联的LED灯和分压电阻串联组成，车载发电机给其供电，该模块可以显示本实用新型电源系统的工作模式。水泥电阻和金属壳电阻均具有正温度系数特性，其电阻随温度的升高增加，而LED 具有负温度系数特性，所以本实用新型中将水泥电阻或金属壳电阻与LED灯串联，正好利用水泥电阻和金属壳电阻的正温度系数特性来平衡LED的负温度系数特性的影响。由于在LED阵列电路中串入了水泥电阻或金属壳电阻来平衡LED的负温度系数影响，所以需要散热风扇采用风冷的方式来对LED阵列电路进行冷却。过流保护模块可以在电路电流超过LED的最大允许通过电流时使LED串联回路形成断路，从而保护LED不被大电流损坏。当电路电流超过LED的最大允许通过电流，将会大大减少LED的使用寿命，如果发生短路，则会直接烧毁LED。整流稳压模块可以将车载发电机输出的220V交流电转换成可以给LED供电的恒压直流电，而直流滤波模块用来滤除得到的恒压直流电中可能存在的浪涌电流等，从而保证电流的稳定性。图2所示为本实用新型的一个具体实施例，图中1为散热风扇，2为系统工作模块， 3为两个单刀双掷开关，4为另一路单刀双掷开关。本实施例中的车载发电机为可输出220V 交流电的柴油发电机；LED阵列电路有两组LED阵列电路1和LED阵列电路2，整流稳压模块也有两组整流稳压模块1和整流稳压模块2，直流滤波模块也有两组直流滤波模块1 和直流滤波模块2，LED阵列电路1、直流滤波模块1、整流稳压模块1依次串联，LED阵列电路2、直流滤波模块2、整流稳压模块2依次串联。每组LED阵列电路中的LED阵列均由50 个LED灯和水泥电阻串联而成，其中的50个LED灯又分别由20个外侧LED灯和30个内侧 LED灯组成，具体见图3所示，方框A内的为20个外侧LED灯，方框B内的为30个内侧LED 灯，本实施例中所用的LED是CREE Xlamp大功率LED，其电学特性如图1所示；由于LED阵列电路有两组，所以本实施例采用两个散热风扇并联，由车载发电机直接供电，采用风冷的方式分别冷却两组LED阵列电路中水泥电阻。本实施例中的系统工作提示模块，由两个并联的LED灯和两个10ΚΩ的分压电阻串联组成。车载发电机输出的220V交流电经过电源总开关S1、2A过流保护器、2个并联的交流散热风扇和工作提示模块后分为两路，分别进入整流稳压模块和直流滤波模块后输出 265V恒压直流电给LED阵列电路供电。本实施例中的直流滤波模块均由一个330// F的电容和一个5 Ω的电阻构成。 在本实施例中设置了 4组单刀双掷开关S2、S3、S4、S5。由于LED阵列电路2与 LED阵列电路1完全相同，所以仅以LED阵列电路1为例进一步其工作原理。如图2所示， 当开关S2置于a处，无论开关S3位于c处或d处，LED阵列电路1中均无电流，所有LED 均不工作；当开关S2置于b处，开关3置于c处时，LED阵列电路1中30个内侧LED灯亮而20个外侧LED灯不亮，不亮的20个LED阻值由两个68 Ω、20W的水泥电阻等效，此时可用于2200mm窄车道的照明；当开关2置于b处，开关3置于d处时，LED阵列电路1中的50 个LED灯全亮，可用于对3750mm全车道的照明。本实施例可根据车道宽度的不同而选择使用不同数量的LED灯照明，并通过系统工作提示模块来显示总电源、右外测LED灯、右内侧 LED灯、左内侧LED灯、和左外侧LED灯的工作状态。
权利要求1.一种用于道路检测车的LED阵列路面照明电源系统，其特征在于包括有车载发电机、LED阵列电路、散热电扇、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块；其LED阵列电路由多个LED灯和水泥电阻或金属壳电阻串联而成；其车载发电机、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块、LED阵列电路依次连接，车载发电机给散热电扇{共 ο
2.根据权利要求1所述的用于道路检测车的LED阵列路面照明电源系统，其特征在于包括与整流稳压模块并联的系统工作提示模块，其由两个并联的LED灯和电阻串联组成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于道路检测车的LED阵列路面照明电源系统，包括有车载发电机、LED阵列电路、散热电扇、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块。LED阵列电路由多个LED灯和水泥电阻或金属壳电阻串联而成，车载发电机、过流保护模块、整流稳压模块、直流滤波模块、LED阵列电路依次连接，车载发电机给散热电扇供电。本实用新型可用于道路检测车的LED阵列所需的大功率供电要求，具有体积小巧、工作稳定、成本低廉的优点。
文档编号F21V29/02GK202118751SQ20112012056
公开日2012年1月18日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者余典, 马跃 申请人:武汉大学