由表1知要使LED路燈按照本方案中設計工作,需要將脈沖信號0101010101轉換成1101110111和0111011101,分別加給甲組燈組和乙組燈組。
我們可以運用雙向移位寄存器74LS194組成的時序邏輯信號轉換裝置來將高低電平矩形脈沖信號轉換成合適的脈沖信號。裝置如圖4所示。
?
圖4時序邏輯信號轉換裝置電路圖
3.4 LED集成路燈內部工作裝置
將LED集成路燈板內部分成甲乙兩組,如圖5所示。
?
圖5LED集成路燈板內部分組示意圖
注:黑色代表甲組;白色代表乙組。
由圖2裝置轉換的脈沖信號分別輸到甲乙燈組上,由二極管單向導電性知,只有高電平才能導通,正常工作。這樣能夠達到預期工作目的。
4 小結
(1)經濟效益
LED路燈較傳統高壓鈉燈節約用電60%(理論計算最高可達75%),政府每年的電費總額為800億元人民幣,其中城市路燈照明電費約是政府電費總額的30%,約240億元,則每年可以節約144億元。
由上所述,紅燈時期,甲組燈組單獨工作,實現小功率工作;綠燈時期,甲乙兩組同時工作,實現大功率工作;下一紅燈時期,乙組燈組單獨工作,依次循環輪流工作(即以每兩組紅綠燈為一周期,甲乙工作時間均為四分之三周期)。假設紅綠燈工作時間均為t(為計算簡便起見,黃燈的時間算為紅燈時間),甲乙兩組燈的功率均為P,則可以實現節能25%。如果在此基礎上,在保證燈亮度的同時,適當降低壓降,又可以進一步提高節能效果。因為通過降低供電電壓的方法不但可以節能,還可延長光源的壽命,是一種較好的節能方式。當降低供電電壓10%來運行,則光通量減少為額定值的70%,而此時消耗功率可減少50%。
(2)前景展望
采用LED路燈雖然成本有所增加,但卻有著良好的經濟效益和社會效益。基于PLC控制系統的LED路燈照明,一方面使城市道路交通通行設計更加科學合理,緩解了城市交通壓力;另一方面減少了LED燈的工作時間,減少其散熱量,增加其冷卻時間,從而延長了LED路燈的壽命。同時,LED燈較傳統高壓鈉燈有節能、環保的巨大優勢,隨著LED路燈的普及,此優化系統必將為LED路燈贏得更大的節能空間。在當前國家大力倡導節能減排,人們的節約意識日益提高的社會背景下,城市LED路燈綜合節能系統必將有廣闊的前景和美好的未來。