專利名稱：Led助航燈光強控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機場跑道助航燈光設備，具體的是一種LED助航燈光強控制裝置。
背景技術：
助航燈光設備是為飛機提供方位引導、盤旋引導、進近坡度、最后進近、著陸信息、 地面滑行引導和起飛引導的重要設備設施，直接關系到飛行安全。目前國內外助航燈主要 使用的是白熾燈，發光效率低，燈泡使用壽命短，產品更換頻繁；開發基于LED節能燈的助 航燈具有重要意義，不僅節能，而且極大地延長了燈泡使用壽命。但傳統的機場助航燈調光 系統并不適用于LED燈具的燈光控制。現有技術中的機場助航LED燈光調光系統(如專利 號為200520109343. 8)是由多個燈光控制器以并聯的方式與調光器的二根輸出線連接；該 調光器是一個具有多個輸出端子的變壓器，變壓器的輸出端連接到轉換開關，轉換開關與 整流器連接；燈光控制器輸出端與LED燈連接。該實用新型的控制方案比傳統的要簡單、經 濟和易于實現及維護，但其控制質量有待提高。
發明內容本實用新型的目的是提供一種工作可靠、質量穩定的LED助航燈光強控制裝置。所述LED助航燈光強控制裝置，包括隔離變壓器、AC/DC變換器，隔離變壓器的原 邊與交流電源連接，其副邊與AC/DC變換器的輸入端連接，其特征在于所述控制裝置設置有DC/DC變換器、單片機處理器、光級給定裝置， DC/DC變換器的輸出端設有電流檢測電阻；所述DC/DC變換器的輸入端與AC/DC變換器的 輸出端連接，DC/DC變換器的兩輸出端分別與LED燈及電流檢測電阻串聯后的兩端連接，電 流檢測電阻及LED燈兩端的電壓信號分別通過模擬減法電路與單片機處理器的兩個輸入 端連接，光級給定裝置的輸出端與單片機處理器的另一個輸入端連接，單片機處理器的輸 出控制端與DC/DC變換器內的全控型功率器件的控制端連接。所述DC/DC變換器包括的全控型功率器件、濾波電感線圈、二極管、濾波電容，全 控型功率器件的控制端與AC/DC變換器的輸出正極連接，其一端與二極管負極及濾波線圈 的公共端連接，AC/DC變換器的輸出負極與二極管正極及濾波電容負極連接，濾波電容正極 與濾波電感線圈的另一端連接，濾波電容與DC/DC變換器的兩輸出端并聯工作原理輸入為隔離變壓器副邊交流電，經AC/DC變換得到直流電源，然后供給 DC/DC變換器，最后輸出至LED燈。DC/DC恒流模塊(即DC/DC變換器)實質是Buck變換 器，負載為LED燈，輸出電流通過在回路串接小電阻檢測得到并反饋至單片機處理器，同時 輸出電壓處理后也反饋至單片機處理器。單片機處理器根據光級給定指令及電流的反饋信 號，采用智能控制算法計算出PWM占空比，然后輸出控制Buck變換器。圖中，ADV為LED燈 兩端的電壓采樣信號，ADI為小電阻的電壓采樣信號(即LED燈電流采樣號)，0C1A為驅動 全控型功率器件的PWM信號。
3[0008]本實用新型結構新穎、實現電流的全數字軟件智能控制，工作可靠，控制質量高， 適用于飛機助跑道及其它LED燈應用場所。
圖1是本實用新型控制系統原理圖。圖中1-隔離變壓器，2-AC/DC變換器，3-DC/DC變換器，3-1-全控型功率器件， 3-2-濾波電感線圈，3-3- 二極管，3-4-濾波電容，4-LED燈，5-單片機處理器，6-電流檢測 電阻，7、8-模擬減法電路，9-光級給定裝置。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明圖1中一種LED助航燈光強控制裝置， 包括隔離變壓器1、AC/DC變換器2，隔離變壓器1的原邊與交流電源連接，其副邊與AC/DC 變換器2的輸入端連接，其特征在于所述控制裝置設置有DC/DC變換器3、單片機處理器 5、光級給定裝置9，DC//DC變換器3的輸出端設有電流檢測電阻6 ；所述DC/DC變換器3的 輸入端與AC/DC變換器2的輸出端連接，DC/DC變換器3的兩輸出端分別與LED燈4及電 流檢測電阻6串聯后的兩端連接，電流檢測電阻6及LED燈4兩端的電壓信號分別通過模 擬減法電路7、8與單片機處理器5的兩個輸入端連接，光級給定裝置器9的輸出端與單片 機處理器5的另一個輸入端連接，單片機處理器5的輸出控制端與DC/DC變換器內的全控 型功率器件的控制端連接。所述DC/DC變換器3包括全控型功率器件3-1、濾波電感線圈3_2、二極管3_3、濾 波電容3-4，全控型功率器件3-1的一端與AC/DC變換器2的輸出正極連接，其發射極與二 極管3-3負極及濾波線圈3-2的公共端連接，AC/DC變換器2的輸出負極與二極管3_3正 極及濾波電容3-4負極連接，濾波電容3-4正極與濾波電感線圈套3-2的另一端連接，濾波 電容3-4與DC/DC變換器3的兩輸出端并聯工作過程是本實用新型單片機采用高性能8位單片機，采用先進的RISC結構，具 有8K字節的Flash和Ik字節的SRAM，兩個具有獨立分頻器和比較器功能的8位定時器，一 個具有分頻器，比較功能和捕捉功能的16位定時器，6路10位ADC。該款單片機接口功能 豐富，完全符合本項目的應用要求。系統軟件的設計概述程序采用模塊化的設計思想。以主程序為核心設置功能模塊子程序，簡化了設計 結構。運行過程中通過主程序調用各功能模塊子程序，考慮LED燈循環控制可以滿足要求。 系統工作軟件子模塊主要包括以下部分(1)輸出端電壓檢測模塊通過10位ADC進行采樣，采用自由連續轉換模式。本系統將輸出端電壓信號通過 模擬減法電路7，接入單片機處理器外部引腳AD1，得到AD采樣值，經過濾波環節作為系統 的反饋。(2)輸出端電流檢測模塊通過10位ADC進行采樣，采用自由連續轉換模式。電流信號通過在回路串接小電 阻檢測得到并反饋至單片機處理器，通過模擬減法電路8接入單片機處理器外部引腳AD0，
4經過濾波環節作為電流運行的監控值。(3)控制器模塊采用智能PI控制器，控制器采用電壓給定與反饋的差值作為輸入。(4) P麗產生模塊采用16位定時器和快速PWM模式。將智能PI控制的輸出值放入OCRlA寄存器的 輔助寄存器中，在該模式下產生PWM波形，控制全控型功率器件的開關狀態。
權利要求一種LED助航燈光強控制裝置，包括隔離變壓器(1)、AC/DC變換器(2)，隔離變壓器(1)的原邊與交流電源連接，其副邊與AC/DC變換器(2)的輸入端連接，其特征在于所述控制裝置設置有DC/DC變換器(3)、單片機處理器(5)、光級給定裝置(9)，DC/DC變換器(3)的輸出端設有電流檢測電阻(6)；所述DC/DC變換器(3)的輸入端與AC/DC變換器(2)的輸出端連接，DC/DC變換器(3)的兩輸出端分別與LED燈(4)及電流檢測電阻(6)串聯后的兩端連接，電流檢測電阻(6)及LED燈(4)兩端的電壓信號分別通過模擬減法電路(7、8)與單片機處理器(5)的兩個輸入端連接，光級給定裝置(9)的輸出端與單片機處理器(5)的另一個輸入端連接，單片機處理器(5)的輸出控制端與DC/DC變換器內的全控型功率器件(3 1)的控制端連接。
2.根據權利要求1所述的LED助航燈光強控制裝置，其特征在于所述DC/DC變換器 (3)包括全控型功率器件(3-1)、濾波電感線圈(3-2)、二極管(3-3)、濾波電容(3-4)，全控 型功率器件(3-1)的一端與AC/DC變換器(2)的輸出正極連接，另一端與二極管(3-3)負 極及濾波電感線圈(3-2)的公共端連接，AC/DC變換器(2)的輸出負極與二極管(3-3)正 極及濾波電容(3-4)負極連接，濾波電容(3-4)正極與濾波電感線圈(3-2)的另一端連接， 濾波電容(3-4)與DC/DC變換器(3)的兩輸出端并聯。
專利摘要一種LED助航燈光強控制裝置，其特征在于所述控制裝置設置有DC/DC變換器、單片機處理器、光級給定裝置，DC/DC變換器的輸出端設有電流檢測電阻；所述DC/DC變換器的輸入端與AC/DC變換器的輸出端連接，DC/DC變換器的兩輸出端分別與LED燈及電流檢測電阻串聯后的兩端連接，電流檢測電阻及LED燈兩端的電壓信號分別通過模擬減法電路與單片機處理器的兩個A/D轉化輸入口連接，光級給定裝置的輸出端與單片機處理器的另一個輸入端連接，單片機處理器的輸出控制端與DC/DC變換器內的全控型功率器件的控制端連接。本實用新型結構新穎、實現電流的全數字軟件智能控制，工作可靠，控制質量高，適用于飛機助跑道及其它LED燈應用場所。
文檔編號H05B37/02GK201657435SQ201020171898
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月21日 優先權日2010年4月21日
發明者廖金焰, 趙金 申請人:武漢市鑫鑄航科技有限責任公司