專利名稱：一種用于道路檢測車的led陣列路面照明電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED陣列路面照明電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件，相比于傳統(tǒng)照明，LED具有使用壽命長、發(fā)光效率高、無有害輻射和器件體積小等特點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為照明技術(shù)發(fā)展的主流，被廣泛用于顯示屏、車燈、室內(nèi)外照明等領(lǐng)域。LED是一種具有負(fù)溫度系數(shù)的非線性元件，即隨溫度升高電阻減小。目前車載LED多用于照明或顯示。用于車外照明的LED (如白天行車燈、汽車近光燈、剎車燈和轉(zhuǎn)向信號燈)，其功率在幾瓦到幾十瓦之間；用于顯示的 LED 一般由多個LED聯(lián)合工作，但屏幕一般不大，單個LED的功率也較低。車載LED —般使用汽車電池給LED供電。在正常操作的情況下，小型車電池供電電壓介于9V與16V之間(例如12V系統(tǒng)總線)，大貨車的電池供電電壓則介于18V與32V之間(例如24V系統(tǒng)總線)。目前，車載路面病害檢測系統(tǒng)用于道路檢測車對高速公路病害進(jìn)行實(shí)時檢測，其由照明系統(tǒng)、CCD相機(jī)及計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)等三部分組成。當(dāng)在陰雨、夜晚及由于車體本身或路旁建筑、植物遮擋造成的陰影區(qū)域時需要使用照明系統(tǒng)對被檢路面進(jìn)行高亮度照明，否則路面圖像會因?yàn)閷Ρ榷炔疃鵁o法識別。照明系統(tǒng)需多個大功率LED按一定方式排布，且LED陣列投射到地面的照明亮度需要達(dá)到正午時刻太陽光水平，否則難以通過圖像識別路面病害。目前國家道路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最寬的單車道為3750mm，通過光照度計(jì)算，照明系統(tǒng)需要至少100個2W大功率LED才能照明3750mm寬的車道，每個LED負(fù)載電壓在3. 5V左右，過電流接近700mA，整個照明系統(tǒng)發(fā)光功率在200W以上，無論采取串聯(lián)還是并聯(lián)，恒壓還是恒流方式，汽車電池都無法滿足供電要求。因此需要一個大功率且工作穩(wěn)定的車載電源驅(qū)動上述LED路面照明系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種功率大、工作穩(wěn)定的能用于道路檢測車的LED陣列路面照明電源系統(tǒng)。為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種用于道路檢測車的LED陣列路面照明電源系統(tǒng)，包括有車載發(fā)電機(jī)、LED陣列電路、散熱電扇、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊；其LED陣列電路由多個LED 燈和水泥電阻或金屬殼電阻串聯(lián)而成；其車載發(fā)電機(jī)、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊、LED陣列電路依次連接，車載發(fā)電機(jī)給散熱電扇供電。作為優(yōu)選，本實(shí)用新型還包括有與整流穩(wěn)壓模塊并聯(lián)的系統(tǒng)工作提示模塊，其由兩個并聯(lián)的LED燈和電阻串聯(lián)組成，可以顯示本實(shí)用新型電源系統(tǒng)的工作模式，車載發(fā)電機(jī)給其供電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)滿足了用于道路檢測車的LED陣列所需的大功率供電要求；2、本實(shí)用新型體積小巧，工作穩(wěn)定，且成本低廉。
圖1為車載路面照明系統(tǒng)中使用的CREE Xlamp大功率LED電學(xué)特性曲線；圖2為車載LED路面照明系統(tǒng)電源單路電路原理圖；圖3為實(shí)施例中LED燈外觀圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。一種車載LED陣列路面照明電源系統(tǒng)，包括有車載發(fā)電機(jī)、LED陣列電路、散熱電扇、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊；其LED陣列電路由多個LED燈和水泥電阻或金屬殼電阻串聯(lián)而成；其車載發(fā)電機(jī)、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊、LED 陣列電路依次連接，車載發(fā)電機(jī)給散熱電扇供電。本實(shí)用新型還包括有與整流穩(wěn)壓模塊并聯(lián)的系統(tǒng)工作提示模塊，其由兩個并聯(lián)的LED燈和分壓電阻串聯(lián)組成，車載發(fā)電機(jī)給其供電，該模塊可以顯示本實(shí)用新型電源系統(tǒng)的工作模式。水泥電阻和金屬殼電阻均具有正溫度系數(shù)特性，其電阻隨溫度的升高增加，而LED 具有負(fù)溫度系數(shù)特性，所以本實(shí)用新型中將水泥電阻或金屬殼電阻與LED燈串聯(lián)，正好利用水泥電阻和金屬殼電阻的正溫度系數(shù)特性來平衡LED的負(fù)溫度系數(shù)特性的影響。由于在LED陣列電路中串入了水泥電阻或金屬殼電阻來平衡LED的負(fù)溫度系數(shù)影響，所以需要散熱風(fēng)扇采用風(fēng)冷的方式來對LED陣列電路進(jìn)行冷卻。過流保護(hù)模塊可以在電路電流超過LED的最大允許通過電流時使LED串聯(lián)回路形成斷路，從而保護(hù)LED不被大電流損壞。當(dāng)電路電流超過LED的最大允許通過電流，將會大大減少LED的使用壽命，如果發(fā)生短路，則會直接燒毀LED。整流穩(wěn)壓模塊可以將車載發(fā)電機(jī)輸出的220V交流電轉(zhuǎn)換成可以給LED供電的恒壓直流電，而直流濾波模塊用來濾除得到的恒壓直流電中可能存在的浪涌電流等，從而保證電流的穩(wěn)定性。圖2所示為本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，圖中1為散熱風(fēng)扇，2為系統(tǒng)工作模塊， 3為兩個單刀雙擲開關(guān)，4為另一路單刀雙擲開關(guān)。本實(shí)施例中的車載發(fā)電機(jī)為可輸出220V 交流電的柴油發(fā)電機(jī)；LED陣列電路有兩組LED陣列電路1和LED陣列電路2，整流穩(wěn)壓模塊也有兩組整流穩(wěn)壓模塊1和整流穩(wěn)壓模塊2，直流濾波模塊也有兩組直流濾波模塊1 和直流濾波模塊2，LED陣列電路1、直流濾波模塊1、整流穩(wěn)壓模塊1依次串聯(lián)，LED陣列電路2、直流濾波模塊2、整流穩(wěn)壓模塊2依次串聯(lián)。每組LED陣列電路中的LED陣列均由50 個LED燈和水泥電阻串聯(lián)而成，其中的50個LED燈又分別由20個外側(cè)LED燈和30個內(nèi)側(cè) LED燈組成，具體見圖3所示，方框A內(nèi)的為20個外側(cè)LED燈，方框B內(nèi)的為30個內(nèi)側(cè)LED 燈，本實(shí)施例中所用的LED是CREE Xlamp大功率LED，其電學(xué)特性如圖1所示；由于LED陣列電路有兩組，所以本實(shí)施例采用兩個散熱風(fēng)扇并聯(lián)，由車載發(fā)電機(jī)直接供電，采用風(fēng)冷的方式分別冷卻兩組LED陣列電路中水泥電阻。本實(shí)施例中的系統(tǒng)工作提示模塊，由兩個并聯(lián)的LED燈和兩個10ΚΩ的分壓電阻串聯(lián)組成。車載發(fā)電機(jī)輸出的220V交流電經(jīng)過電源總開關(guān)S1、2A過流保護(hù)器、2個并聯(lián)的交流散熱風(fēng)扇和工作提示模塊后分為兩路，分別進(jìn)入整流穩(wěn)壓模塊和直流濾波模塊后輸出 265V恒壓直流電給LED陣列電路供電。本實(shí)施例中的直流濾波模塊均由一個330// F的電容和一個5 Ω的電阻構(gòu)成。 在本實(shí)施例中設(shè)置了 4組單刀雙擲開關(guān)S2、S3、S4、S5。由于LED陣列電路2與 LED陣列電路1完全相同，所以僅以LED陣列電路1為例進(jìn)一步其工作原理。如圖2所示， 當(dāng)開關(guān)S2置于a處，無論開關(guān)S3位于c處或d處，LED陣列電路1中均無電流，所有LED 均不工作；當(dāng)開關(guān)S2置于b處，開關(guān)3置于c處時，LED陣列電路1中30個內(nèi)側(cè)LED燈亮而20個外側(cè)LED燈不亮，不亮的20個LED阻值由兩個68 Ω、20W的水泥電阻等效，此時可用于2200mm窄車道的照明；當(dāng)開關(guān)2置于b處，開關(guān)3置于d處時，LED陣列電路1中的50 個LED燈全亮，可用于對3750mm全車道的照明。本實(shí)施例可根據(jù)車道寬度的不同而選擇使用不同數(shù)量的LED燈照明，并通過系統(tǒng)工作提示模塊來顯示總電源、右外測LED燈、右內(nèi)側(cè) LED燈、左內(nèi)側(cè)LED燈、和左外側(cè)LED燈的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于道路檢測車的LED陣列路面照明電源系統(tǒng)，其特征在于包括有車載發(fā)電機(jī)、LED陣列電路、散熱電扇、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊；其LED陣列電路由多個LED燈和水泥電阻或金屬殼電阻串聯(lián)而成；其車載發(fā)電機(jī)、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊、LED陣列電路依次連接，車載發(fā)電機(jī)給散熱電扇{共 ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于道路檢測車的LED陣列路面照明電源系統(tǒng)，其特征在于包括與整流穩(wěn)壓模塊并聯(lián)的系統(tǒng)工作提示模塊，其由兩個并聯(lián)的LED燈和電阻串聯(lián)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于道路檢測車的LED陣列路面照明電源系統(tǒng)，包括有車載發(fā)電機(jī)、LED陣列電路、散熱電扇、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊。LED陣列電路由多個LED燈和水泥電阻或金屬殼電阻串聯(lián)而成，車載發(fā)電機(jī)、過流保護(hù)模塊、整流穩(wěn)壓模塊、直流濾波模塊、LED陣列電路依次連接，車載發(fā)電機(jī)給散熱電扇供電。本實(shí)用新型可用于道路檢測車的LED陣列所需的大功率供電要求，具有體積小巧、工作穩(wěn)定、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F21V29/02GK202118751SQ20112012056
公開日2012年1月18日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者余典, 馬躍 申請人:武漢大學(xué)