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隨著能源問(wèn)題的日益嚴(yán)重，通過(guò)各種科技手段進(jìn)行節(jié)能已變的十分重要。照明設(shè)施作為最廣泛的耗能設(shè)施，如果能夠進(jìn)行更為合理的節(jié)能，那么其所帶來(lái)的環(huán)境保護(hù)效益和經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。 文中采用熱釋紅外傳感器及相關(guān)電路控制實(shí)現(xiàn)“人來(lái)燈亮，人走燈滅，不走不滅”的設(shè)想。通過(guò)3 W或5 W大功率LED技術(shù)和大功率射燈進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而組合出新的照明模式。采用電力線載波技術(shù)，主機(jī)自動(dòng)檢測(cè)每個(gè)燈的工作情況，如有損壞自動(dòng)通知主機(jī)進(jìn)行維修，從而減少維護(hù)工作量。采用400 V直流總線集中供電方式，減少每個(gè)燈的整流濾波環(huán)節(jié)，從而降低成本，節(jié)省能量。 1 系統(tǒng)總體框圖 本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，由主機(jī)系統(tǒng)和分機(jī)系統(tǒng)組成。主機(jī)系統(tǒng)，即終端監(jiān)視控制系統(tǒng)，主要由顯示部分、控制部分、通信部分、電源部分構(gòu)成。分機(jī)系統(tǒng)，即各個(gè)照明單元，主要由燈具自檢部分，人體檢測(cè)部分，亮度控制部分，電源部分及燈組件構(gòu)成。整體框圖如圖1和圖2所示。 
2．1 主機(jī)整體電路及工作原理 采用直流400 V母線的供電方式，即輸入的220 V交流電壓先進(jìn)入APFC方式整流濾波電路輸出直流電，再通過(guò)直流母線連到各個(gè)照明單元中的DC／DC電子降壓器，最后輸出滿足驅(qū)動(dòng)大功率射燈及LED燈組需要的直流電壓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是利用一臺(tái)高效率的APFC電路對(duì)交流220 V電壓進(jìn)行整流后獲得約400 V直流電壓，因此，在N個(gè)照明單元組成的照明系統(tǒng)中只存在1個(gè)APFC電路工作頻率，減少了電磁干擾。由于母線上傳輸?shù)氖侵绷?a href="http://m.qingdxww.cn/keyword/電流" target="_blank" class="relatedlink">電流，因此線路上只存在電阻損耗，克服了線路電感上的壓降，可長(zhǎng)距離傳送電能。通過(guò)電力線載波模塊作為通信模塊完成主機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)各照明單元的啟動(dòng)、停止、亮度調(diào)節(jié)，自動(dòng)開(kāi)關(guān)等控制。本設(shè)計(jì)采用LM1893構(gòu)建的模塊，LM1893可以在半雙工方式通信，主機(jī)和分機(jī)均采用I2C的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。 控制部分單片機(jī)C51及相關(guān)外圍電路構(gòu)成。16字×2行的HD44780LCD作為顯示器與51相連，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)。當(dāng)某照明單元出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，提示工作人員。DS1302及相關(guān)外圍電路構(gòu)成外部定時(shí)電路，優(yōu)點(diǎn)是DS1302有兩個(gè)供電方式，當(dāng)使用環(huán)境中有電時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)電源獲得電能。設(shè)施停電時(shí)，則通過(guò)1 000μF的低壓大電容供電，且該芯片功耗低，足以滿足該芯片正常工作約72 h，這樣就保證了系統(tǒng)不用在每次停電來(lái)電后都要重置時(shí)間。主機(jī)整體電路如圖3所示。
利用L6561芯片設(shè)計(jì)的高頻主電源如圖4所示。L6561是ST公司生產(chǎn)的有源功率因數(shù)校正專用芯片，能方便的構(gòu)成寬電壓輸入(AC 85～265 V)，低諧波含量的PFC電源，能直接驅(qū)動(dòng)IGBT管，且集成了各種保護(hù)功能。由于集成度很高，減少了構(gòu)成系統(tǒng)所需的元器件，降低了損耗，提高了效率。 3 分機(jī)(照明單元)部分的設(shè)計(jì) 3．1 分機(jī)主體部分的設(shè)計(jì) 分機(jī)部分采用以MK7A23P／14P系列單片機(jī)為控制核心，該單片機(jī)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，內(nèi)含RC振蕩器、看門(mén)狗及復(fù)位電路，與MCS51系列單片機(jī)相比，省去了很多外圍元件，并且內(nèi)有1 kB OTP方式的ROM，非常適合于各種控制器。 該部分通過(guò)電力線載波與主機(jī)進(jìn)行通信，從主機(jī)獲得調(diào)亮控制指令控制燈具的亮度或上傳燈具自檢結(jié)果及燈具工作狀態(tài)等信息。通過(guò)熱釋紅外人體檢測(cè)部分實(shí)時(shí)的檢測(cè)人體活動(dòng)，進(jìn)而控制經(jīng)過(guò)電子變壓器降壓后的燈組工作狀態(tài)。通過(guò)SB15型電流檢測(cè)器將燈具的工作狀態(tài)傳送到MK7A23P／14P，當(dāng)燈具工作時(shí)，即有電流，反之則無(wú)。分機(jī)主體電路如圖5所示。
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