摘要：智能路燈節能控制系統方案設計，介紹了智能路燈節能系統控制器的總體結構，并對每一部分的構成及功能做了簡要介紹。
　　
　　關鍵詞：智能；路燈節能；控制系統；方案；設計
　　
　　1智能路燈節能方案概述
　　智能照明調控裝置采用微電腦控制系統，實時采集輸出、輸入電壓信號與最佳照明電壓比較，通過計算進行自動調節，從而保證輸出最佳的照明系統工作電壓，具有以下優點：
　　1.1優化電力質量，節約照明用電。針對電網電壓偏高和波動等現象，調控裝置可根據用戶現場實際需求，實時在線調控輸出最佳照明工作電壓，并能將其穩定在士2%以內，有效提高電力質量，從而達到節電10%~40%的效果。并且可以根據用戶實際的照明需求，調控裝置還可通過程序進行多時段節能電壓設置，從而滿足用戶不同光源、不同時間的需求，實現最佳照明狀態和最大節電率。
　　1.2軟啟動、慢斜坡。影響電光源壽命的一個重要因素，是啟動和運行時電流和電壓對光源的沖擊。為了有效的降低電流沖擊和提高燈的壽命，在國外高檔燈具產品中，要求燈具有軟啟動功能。智能調控裝置能夠實現燈具的軟啟動和慢斜坡控制過程。燈具在啟動時，采用低壓軟啟動，充分預熱。該過程可減少40%的啟動電流沖擊，有效提高光源壽命。在調壓、穩壓的過程中，智能調控裝置采用慢斜坡方式，讓電壓在設定時間內緩慢過渡，保證光源不受電壓、電流波動的沖擊，從而降低光源損壞，延長使用壽命。
　　1.3實時控壓、控流。在電流波動很大的地方，如電氣設備比較多的廠區，一分鐘內的電流波動達到±15%；路燈后半夜的供電電壓也會達到250V。智能調控裝置高穩定的最佳照明電壓，能夠延長電光源壽命2~4倍，減少照明運行、維護成本30%~50%。
　　
　　2智能路燈節能控制系統結構設計
　　智能控制器信號流程圖如圖1所示。
　　
　　圖1智能控制器信號流程圖
　　
　　系統工作時通過設置在路面的光傳感器檢測路面光照狀況，并送入智能控制器，智能控制器判斷路燈照明系統是否需要起動。如果需要，則控制功率變換單元完成路燈系統的軟起動。路燈系統起動后，設置在路面的噪聲傳感器檢測路面交通的實時噪聲狀況，送入智能控制器控制功率變換器，改變路燈電壓，從而達到動態節能的目的。
　　
　　路燈節能控制系統主要由可變電抗器、智能控制器等幾部分組成。路燈節能系統結構框圖如圖2所示。
　　180-230V
　　
　　
　　 圖2路燈節能系統結構框圖
　　圖2中，光和噪聲信號送入智能控制器進行相應處理，智能控制器負責對檢測信號做出處理給出控制信號控制可變電抗器，由可變電抗器觸發晶閘管導通角調節路燈兩側電壓，達到實時控制和節能的目的。
　　
　　功率變換單元由電力電子功率器件、觸發控制器、信號檢測與處理器等組成。通過對晶閘管控制角的調整來控制可變電抗變換器二次線圈電流的大小，進而使得路燈的端電壓發生變化來改變路燈的照明亮度，它的基本工作原理如圖4所示。
　　
　　圖3功率變換單元工作原理圖
　　圖3中，觸發裝置收到來自于智能控制器的控制信號，觸發板輸出脈沖信號則使功率變換單元按要求改變晶閘管的導通情況。晶閘管的導通情況不同直接決定了可變電抗變換器二次線圈的電壓或電流發生變化，由于電磁感應，使電抗器一次側電抗值發生變化（即可變電抗變換器），進而改變路燈的輸入電壓，使路燈不僅可以實現軟起動，也可以按要求進行自行調壓控制其照度。
　　
　　2.2LED驅動電路設計
　　LED照明驅動電路主要包括驅動電路和過溫度保護電路兩部分。在驅動電路的設計中主要用到的是MAX5033芯片，該芯片可以提供高達500mA的輸出電流。MAX5033D提供1.25~13.2V的可調電壓。過溫度保護電路用到的芯片是MBI1801。該芯片內部有溫度感應器，可感應到芯片的溫度。可通過R-EXT管腳自動調整輸出電流，這樣就可以改變LED上的電流，從而可以降低LED的溫度，起到過溫度保護的作用。基于以上這些優點，因此選用了以MAX5033和MBI1801為主的芯片來實現該驅動電路。
　　設計出的LED驅動電路圖如圖4所示，主要分為三大部分：電源電路，驅動電路和過溫度保護電路。在電源電路中主要由變壓器，整流橋兩個模塊組成；在驅動電路中主要由MAX5033模塊和調壓模塊構成；過溫度保護電路主要由MBI1801，熱感應模塊和LED三部分組成。
　　
　　圖4LED驅動電路圖
　　
　　
　　2.3智能控制器。智能控制器通過對采集信號的處理，輸出實時需要的控制信號。與控制器相連的傳感器有光學傳感器和聲學傳感器兩種，光線的明暗經過光學傳感器轉變成模擬信號，智能控制器通過對該信號的處理輸出對路燈是否開啟或關斷的控制決策；而現場的聲音情況通過聲學傳感器的采集和處理也得到相應的模擬信號，將此信號輸入至智能控制器中，由智能控制器依據模糊控制算法來調整路燈的輸入電壓，將路燈的照度與實時街道上人車流量相對應，使其亮度效果達到最佳。
　　
　　總結
　　智能路燈節能控制系統方案設計，介紹了智能路燈節能系統控制器的總體結構，并對每一部分的構成及功能做了簡要介紹。本系統的核心為智能控制器和可變電抗器兩部分。智能控制器主要進行數據處理，對可變電抗器給予控制信號；可變電抗器通過改變一次側電抗實現路燈調壓。