基于高效率驱动电源及Zigbee网络的LED路灯监控系统

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近年来,LED作为一种新型光源,在照明领域占据着越来越重要的地位。LED有着光效高、寿命长、易于控制等诸多优点。本文设计了一套由高效率、高可靠性的驱动电源和Zigbee无线传感器网络组成的智能路灯监控系统,可以充分发挥LED的这些优点。针对高效率、高可靠性的驱动电源,本文采用了LLC串并联谐振变换器技术。本文首先对LLC谐振变换器的工作原理进行了深入的研究,利用基频分量法建立了它的稳态模型,对它的工作区域进行了划分,确定了开关管实现零电压开关的条件,并提出了一种简便的LLC谐振槽的设计方法。然后利用仿真的方法对LLC谐振变换器的小信号特性进行了分析,针对分析的结果,设计了一款符合要求的控制器。最后,结合APFC技术,设计了一款基于LLC的120WLED路灯驱动电源。在全电压范围内,转换效率大于0.90,功率因素大于0.97。为了满足LED路灯智能监控的需要,本文采用新兴的Zigbee无线传感器网络技术,设计了一套智能路灯监控系统。本文对Zigbee网络协议栈进行了深入的研究,对协议栈各层的主要任务进行了具体的介绍。在此基础上,针对Zigbee网络的自组性和自愈性的特点,进行了网络测试实验,并对实验结果进行了分析。最后,在室内环境下,对整套智能路灯监控系统进行了测试,实现了LED路灯0%~100%的PWM调光以及实时数据的采集与显示。
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