三基色多色温LED路灯智能控制系统的制作方法

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种三基色多色温led路灯智能控制系统。

背景技术：

随着led技术的发展，led技术用于照明也被广泛应用，比如led路灯、led台灯等，这是由于led具有抗震性强、发热量小、能耗低、寿命长等优点。

led灯一般基于三基色原理，通过控制红绿蓝三基色的led阵列使led灯发出不同色温、亮度的光线，led灯的工作稳定性不仅仅取决于led自身，还取决于led的驱动控制电路，现有的led控制电路存在稳定性差，而且，在控制led灯的亮度时容易造成led灯老化，从而缩减led灯的寿命。

因此，为了解决上述技术问题，继续提出一种新的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种三基色多色温led路灯智能控制系统，能够为三基色多色温的led灯提供稳定的工作用电，而且能够确保led灯中的led阵列不会超过亮度临界值发光，从而确保led路灯能够持久、稳定运行。

本发明提供的一种三基色多色温led路灯智能控制系统，包括浪涌保护电路、整流电路、前级电源电路、主控器、三基色led灯、led控制电路、第一稳压电路和第二稳压电路；

所述浪涌保护电路的输入端与市电连接，所述浪涌保护电路的输出端与整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与前级电源电路的输入端连接，所述前级电源电路的输出端分别于第一稳压电路和第二稳压电路的输入端连接，所述第一稳压电路输出5v直流电向主控器、led控制电路以及前级电源电路供电，所述第二稳压电路的输出端输出9v直流电vcc1向led控制电路供电，所述led控制电路的控制端与主控电器连接，所述前级电源电路的控制端与主控器连接。

进一步，所述三基色led灯包括红光led阵列、黄光led阵列以及白光led阵列，所述led控制电路具有三个且结构且电路结构相同，三个led控制电路分别控制红光led阵列、黄光led阵列以及白光led阵列发光以及亮度；

所述led控制电路包括电阻r15、电阻r16、数字电位器rt2、三极管q4、三极管q5、二极管d1、可控硅scr1、电阻r13、电阻r24、电阻r25、电阻r26、运放u5、运放u6、运放u7以及电容c4；

所述电阻r15的一端与5v直流电源连接，电阻r15的另一端与三极管q4的集电极连接，三极管q4的发射极与可控硅scr1的控制极连接，所述三极管q4的基极与电阻r16连接，电阻r16的另一端作为led控制电路的第一控制端con1与主控器连接，所述可控硅scr1的正极与数字电位器rt2的输出端连接，数字电位器rt2的输入端与运放u5的输出端连接，所述数字电位器rt2的控制端与主控器连接，可控硅scr1的负极与三基色led等的led阵列的输入端连接，可控硅scr1的正极还与三极管q5的集电极连接，三极管q5的发射极接地，三极管q5的基极通过电阻r13与二极管d1的负极连接，二极管d1的正极作为led控制电路的第二控制端con2与主控器连接；

所述运放u5的同相端通过电阻r24连接于电源vcc1，运放u7的同相端连接于数字电位器rt2与可控硅scr1之间的公共连接点，运放u7的输出端通过电阻r25连接于运放u6的反相端，运放u7的反相端与运放u7的输出端直接连接，运放u6的反相端通过电阻r26和电容c4并联后连接于运放u6的输出端，所述运放u6的输出端连接于运放u5的反相端，运放u6的同相端连接于运放u5的输出端。

进一步，所述前级电源电路包括电阻r1、运放u1、电阻r3、三极管q1、电阻r5、可控精密稳压源u2、电阻r10、电容c1、数字电位器rt1、二极管d3、电容c2和稳压管dw1；

所述电阻r1的一端作为前级电源电路的输入端与整流电路的输出端连接，电阻r1的另一端与运放u1的同相端连接，运放u1的反相端直接与运放u1的输出端连接构成电压跟随器，运放u1的输出端通过电阻r3与三极管q1的集电极连接，三极管q1的发射极与二极管d3的正极连接，二极管d3的负极通过电容c2接地，二极管d3的负极与稳压管dw1的负极连接，稳压管dw1的正极接地，三极管q1与稳压管dw1之间的公共连接点作为前级电源电路的输出端，三极管q1的集电极通过电阻r5与三极管q1的基极连接，三极管q1的基极与可控精密稳压源u2的负极连接，可控精密稳压源u2的正极接地，三极管q1的发射极还与数字电位器rt1的输入端连接，数字电位器rt1的输出端通过电阻r10接地，数字电位器rt1和电阻r10之间的公共连接点与可控精密稳压源u2的参考极连接，三极管q1的发射极通过电容c1与可控精密稳压源u2的参考极连接。

进一步，所述前级电源电路还包括备用电路，所述备用电路包括电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r8、电阻r7、电阻r9、电阻r11、电阻r14、电阻r17、电阻r18、电阻r19、可控精密稳压源u3、运放u4、光耦g1、二极管d2、电阻r20、三极管q6、三极管q7、电阻r21、电阻r22、常闭继电器、备用锂电池、三极管q3以及mos管q2；

其中，电阻r7和电阻r9的阻值相等，电阻r12的阻值小于电阻r7的阻值的二分之一；

所述电阻r2的一端与二极管d3的负极连接，电阻r2的另一端通过电阻r4接地，电阻r2和电阻r4之间的公共连接点与通过电阻r7与运放u4的反相端连接，电阻r18的一端与运放u4的同相端连接，电阻r18的另一端与备用锂电池vbat连接，可控精密稳压源u3的负极与运放u4的同相端连接，可控精密稳压源u3的正极接地，可控精密稳压源u3的参考极通过电阻r19连接于备用锂电池vbat，运放u4的输出端通过电阻r14连接于光耦g1的发光二极管的正极，光耦g1的发光二极管的负极接地，光耦g1的光敏三极管的集电极接5v电源，光耦g1的光敏三极管的发射极通过电阻r23接地，光耦g1的光敏三极管的发射极通过电阻r11与三极管q3的基极连接，三极管q3的发射极通过电阻r12接地；

电阻r6的一端连接于三极管q1的集电极，电阻r6的另一端与mos管q2的漏极连接，mos管q2的源极通过电阻r9连接于电容c2和三极管q1的发射极之间的公共连接点，电阻r7的一端连接于mos管q2的栅极，电阻r7的另一端连接于电容c2和三极管q1的发射极之间的公共连接点，mos管q2的栅极通过电阻r8接地，mos管q2的栅极通过电容c3接地，mos管的栅极与电阻r8之间的公共连接点a与三极管q3的集电极连接，其中，mos管q2为pmos管；

二极管d2的正极连接于光耦g1的光敏三极管的发射极，二极管d2的负极通过电阻r20连接于三极管q6的基极，三极管q6的发射极接地，三极管q6的集电极连接于主控器的检测端子con3；

三极管q7的基极通过电阻r22连接于电阻r2和电阻r4之间的公共连接点，三极管q7的集电极接5v直流电，三极管q7的发射极通过电阻r21和常闭继电器的线圈j1串联后接地，常闭继电器的常闭开关j-k1的一端与备用锂电池vbat连接，另一端与第一稳压电路的输入端连接。

进一步，所述主控器为单片机。

进一步，所述整流电路为二极管组成的全桥式整流电路。

本发明的有益效果：通过本发明，能够为三基色多色温的led灯提供稳定的工作用电，而且能够确保led灯中的led阵列不会超过亮度临界值发光，从而确保led路灯能够持久、稳定运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的前级电源电路的原理图。

图3为本发明的led控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：

本发明提供的一种三基色多色温led路灯智能控制系统，包括浪涌保护电路、整流电路、前级电源电路、主控器、三基色led灯、led控制电路、第一稳压电路和第二稳压电路；

所述浪涌保护电路的输入端与市电连接，所述浪涌保护电路的输出端与整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与前级电源电路的输入端连接，所述前级电源电路的输出端分别于第一稳压电路和第二稳压电路的输入端连接，所述第一稳压电路输出5v直流电向主控器、led控制电路以及前级电源电路供电，所述第二稳压电路的输出端输出9v直流电vcc1向led控制电路供电，所述led控制电路的控制端与主控电器连接，所述前级电源电路的控制端与主控器连接，其中，主控器采用现有的单片机，比如89s51单片机，avr单片机等，浪涌保护电路采用现有的电路，通过上述结构，能够为三基色多色温的led灯提供稳定的工作用电，而且能够确保led灯中的led阵列不会超过亮度临界值发光，从而确保led路灯能够持久、稳定运行，其中，第一稳压电路和第二稳压电路采用现有的稳压电路，比如：第一稳压电路采用lm7805、lm2596稳压电路，第二稳压电路采用lm7809稳压电路。

本实施例中，所述三基色led灯包括红光led阵列、黄光led阵列以及白光led阵列，所述led控制电路具有三个且结构且电路结构相同，三个led控制电路分别控制红光led阵列、黄光led阵列以及白光led阵列发光以及亮度；本发明中的三基色是指的红黄白的三种基本颜色，而并非传统意义上的红绿色三原色，通过上述三种基本颜色，能够是路灯的光线还原度更高，利于照明；

所述led控制电路包括电阻r15、电阻r16、数字电位器rt2、三极管q4、三极管q5、二极管d1、可控硅scr1、电阻r13、电阻r24、电阻r25、电阻r26、运放u5、运放u6、运放u7以及电容c4；

所述电阻r15的一端与5v直流电源连接，电阻r15的另一端与三极管q4的集电极连接，三极管q4的发射极与可控硅scr1的控制极连接，所述三极管q4的基极与电阻r16连接，电阻r16的另一端作为led控制电路的第一控制端con1与主控器连接，所述可控硅scr1的正极与数字电位器rt2的输出端连接，数字电位器rt2的输入端与运放u5的输出端连接，所述数字电位器rt2的控制端与主控器连接，可控硅scr1的负极与三基色led等的led阵列的输入端连接，可控硅scr1的正极还与三极管q5的集电极连接，三极管q5的发射极接地，三极管q5的基极通过电阻r13与二极管d1的负极连接，二极管d1的正极作为led控制电路的第二控制端con2与主控器连接；

所述运放u5的同相端通过电阻r24连接于电源vcc1，运放u7的同相端连接于数字电位器rt2与可控硅scr1之间的公共连接点，运放u7的输出端通过电阻r25连接于运放u6的反相端，运放u7的反相端与运放u7的输出端直接连接，运放u6的反相端通过电阻r26和电容c4并联后连接于运放u6的输出端，所述运放u6的输出端连接于运放u5的反相端，运放u6的同相端连接于运放u5的输出端；其中，运放u5、数字电位器rt2、运放u6以及运放u7组成一个恒流源电路，通过控制rt2的大小，从而改变输出至led阵列的供电电流的大小，从而改变照明亮度，运放u7和运放u6用于进行反馈控制，从而使得整个恒流源的输出电流更加稳定可靠。

通过上述结构，当需要led路灯发出白光时，则三个led控制电路均工作，主控器控制三极管q4导通，三极管q5截止，可控硅此时导通，三个led阵列发光工作，使得整个led路灯输出白光，如果需要其他色温的光，则通过控制不同led阵列工作实现色温的变化，并且通过主控器控制rt2改变阻值，从而改变led阵列的驱动电流，从而改变led路灯的亮度，而且，主控器还会根据rt2的值、可控硅scr1的内部阻抗，计算出流向led阵列的电流值大小，如果用户输入的亮度值过高，那么流向led阵列的电流就会越大，就会导致led的老化加快，此时，主控器就会通过控制三极管q5导通，将供电回路关断，然后通过与主控器连接的触控交互界面或者远程控制终端询问用户不能按照当前输入的亮度值工作，从而对led阵列起到良好的保护的，而且，通过可控硅作为开关，具有反映灵敏度高，稳定性强以及开断过程中无涌流特点，进而能够进一步保护led阵列。

本实施例中，所述前级电源电路包括电阻r1、运放u1、电阻r3、三极管q1、电阻r5、可控精密稳压源u2、电阻r10、电容c1、数字电位器rt1、二极管d3、电容c2和稳压管dw1；

所述电阻r1的一端作为前级电源电路的输入端与整流电路的输出端连接，电阻r1的另一端与运放u1的同相端连接，运放u1的反相端直接与运放u1的输出端连接构成电压跟随器，运放u1的输出端通过电阻r3与三极管q1的集电极连接，三极管q1的发射极与二极管d3的正极连接，二极管d3的负极通过电容c2接地，二极管d3的负极与稳压管dw1的负极连接，稳压管dw1的正极接地，三极管q1与稳压管dw1之间的公共连接点作为前级电源电路的输出端，三极管q1的集电极通过电阻r5与三极管q1的基极连接，三极管q1的基极与可控精密稳压源u2的负极连接，可控精密稳压源u2的正极接地，三极管q1的发射极还与数字电位器rt1的输入端连接，数字电位器rt1的输出端通过电阻r10接地，数字电位器rt1和电阻r10之间的公共连接点与可控精密稳压源u2的参考极连接，三极管q1的发射极通过电容c1与可控精密稳压源u2的参考极连接。

具体地，所述前级电源电路还包括备用电路，所述备用电路包括电阻r2、电阻r4、电阻r6、电阻r8、电阻r7、电阻r9、电阻r11、电阻r14、电阻r17、电阻r18、电阻r19、可控精密稳压源u3、运放u4、光耦g1、二极管d2、电阻r20、三极管q6、三极管q7、电阻r21、电阻r22、常闭继电器、备用锂电池、三极管q3以及mos管q2；

其中，电阻r7和电阻r9的阻值相等，电阻r12的阻值小于电阻r7的阻值的二分之一；

所述电阻r2的一端与二极管d3的负极连接，电阻r2的另一端通过电阻r4接地，电阻r2和电阻r4之间的公共连接点与通过电阻r7与运放u4的反相端连接，电阻r18的一端与运放u4的同相端连接，电阻r18的另一端与备用锂电池vbat连接，可控精密稳压源u3的负极与运放u4的同相端连接，可控精密稳压源u3的正极接地，可控精密稳压源u3的参考极通过电阻r19连接于备用锂电池vbat，运放u4的输出端通过电阻r14连接于光耦g1的发光二极管的正极，光耦g1的发光二极管的负极接地，光耦g1的光敏三极管的集电极接5v电源，光耦g1的光敏三极管的发射极通过电阻r23接地，光耦g1的光敏三极管的发射极通过电阻r11与三极管q3的基极连接，三极管q3的发射极通过电阻r12接地；

电阻r6的一端连接于三极管q1的集电极，电阻r6的另一端与mos管q2的漏极连接，mos管q2的源极通过电阻r9连接于电容c2和三极管q1的发射极之间的公共连接点，电阻r7的一端连接于mos管q2的栅极，电阻r7的另一端连接于电容c2和三极管q1的发射极之间的公共连接点，mos管q2的栅极通过电阻r8接地，mos管q2的栅极通过电容c3接地，mos管的栅极与电阻r8之间的公共连接点a与三极管q3的集电极连接，其中，mos管q2为pmos管；

二极管d2的正极连接于光耦g1的光敏三极管的发射极，二极管d2的负极通过电阻r20连接于三极管q6的基极，三极管q6的发射极接地，三极管q6的集电极连接于主控器的检测端子con3；

三极管q7的基极通过电阻r22连接于电阻r2和电阻r4之间的公共连接点，三极管q7的集电极接5v直流电，三极管q7的发射极通过电阻r21和常闭继电器的线圈j1串联后接地，常闭继电器的常闭开关j-k1的一端与备用锂电池vbat连接，另一端与第一稳压电路的输入端连接。

通过上述结构的电源，由于运放u1组成的电压跟随器的作用，一方面具有稳定电压的作用，另一方面，能够起到隔离后端电路的作用，对于后端电路起到良好的保护，而且由于三极管q1起到前级稳压作用，并且与第一稳压电路和第二稳压电路相配合，能够向整个系统提供稳定的工作用电，另一方面，当三极管q1稳定运行时，此时由于电阻r9和电阻r7的阻值相等，使得mos管q2截止，电阻r2和电阻r4用于对三极管q1的输出进行采样，运放u4所组成的反向比较器用于将采样值与可控精密稳压源u3提供的基准电压比较，当采样值小于基准电压值时，则运放u4输出高电平，此时光耦g1导通，三极管q3导通，从而使得三极管q3导通，从而使得mos管q2的栅极电压拉低，从而使得mos管q2导通，从而通过电阻r6、mos管q2的漏极、源极、电阻r9所组成的备用回路进行直接供电，并且，在光耦g1导通的同时，三极管q6导通，从而拉低主控器的端子con3的电位，主控器根据该低电平得知此事三极管q1所构成的稳压电路出现故障，并进行报警，当三极管q1的稳压电路具有持续输出，三极管q7导通，常闭继电器由于得电，使得其常闭开关j-k1断开，如果三极管q1故障，则三极管q7截止，常闭继电器的常闭开关j-k1闭合，由备用锂电池vbat向第一稳压电路供电，该供电仅仅用于主控器进行相应的告警使用，并不会向led阵列提供工作用电；而了防止备用锂电池的电流倒流至电阻r2处引起误判，在稳压管dw1的与二极管d1的公共连接点的后端设置二极管d4。

本实施例中，所述整流电路为二极管组成的全桥式整流电路，结构简单，稳定性好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。