由表1知要使LED路灯按照本方案中设计工作,需要将脉冲信号0101010101转换成1101110111和0111011101,分别加给甲组灯组和乙组灯组。
我们可以运用双向移位寄存器74LS194组成的时序逻辑信号转换装置来将高低电平矩形脉冲信号转换成合适的脉冲信号。装置如图4所示。
图4时序逻辑信号转换装置电路图
3.4 LED集成路灯内部工作装置
将LED集成路灯板内部分成甲乙两组,如图5所示。
图5LED集成路灯板内部分组示意图
注:黑色代表甲组;白色代表乙组。
由图2装置转换的脉冲信号分别输到甲乙灯组上,由二极管单向导电性知,只有高电平才能导通,正常工作。这样能够达到预期工作目的。
4 小结
(1)经济效益
LED路灯较传统高压钠灯节约用电60%(理论计算最高可达75%),政府每年的电费总额为800亿元人民币,其中城市路灯照明电费约是政府电费总额的30%,约240亿元,则每年可以节约144亿元。
由上所述,红灯时期,甲组灯组单独工作,实现小功率工作;绿灯时期,甲乙两组同时工作,实现大功率工作;下一红灯时期,乙组灯组单独工作,依次循环轮流工作(即以每两组红绿灯为一周期,甲乙工作时间均为四分之三周期)。假设红绿灯工作时间均为t(为计算简便起见,黄灯的时间算为红灯时间),甲乙两组灯的功率均为P,则可以实现节能25%。如果在此基础上,在保证灯亮度的同时,适当降低压降,又可以进一步提高节能效果。因为通过降低供电电压的方法不但可以节能,还可延长光源的寿命,是一种较好的节能方式。当降低供电电压10%来运行,则光通量减少为额定值的70%,而此时消耗功率可减少50%。
(2)前景展望
采用LED路灯虽然成本有所增加,但却有着良好的经济效益和社会效益。基于PLC控制系统的LED路灯照明,一方面使城市道路交通通行设计更加科学合理,缓解了城市交通压力;另一方面减少了LED灯的工作时间,减少其散热量,增加其冷却时间,从而延长了LED路灯的寿命。同时,LED灯较传统高压钠灯有节能、环保的巨大优势,随着LED路灯的普及,此优化系统必将为LED路灯赢得更大的节能空间。在当前国家大力倡导节能减排,人们的节约意识日益提高的社会背景下,城市LED路灯综合节能系统必将有广阔的前景和美好的未来。