摘要：为了满意地道智能照明的操控需求，提出了一种依据ZigBee网络的LED调光灯具的规划方案，并完结相关电路的规划。该LED灯具首要包含前级电路、LED驱动电路、ZigBee无线模块以及PWM发生模块，可以稳定地满意体系关于LED灯具的调光要求，到达了规划要求。
地道建造关于我国改进道路交通现状，完成经济建造的平稳快速开展具有重要意义。地道智能照明操控体系作为地道建造的关键技能环节，也日益遭到更多的重视。在地道智能照明操控体系中，地道的照明强度可以依据洞外亮度、车流量以及车速进行实时调理，这就要求地道照明的灯具具有杰出的调光功用，可以接收到中控机宣布的调光指令，完成光照强度的平稳调理。
LED灯具与传统的荧光灯、高压钠灯等不同，其亮度可以在0～100%之间自在滑润的调理，并不影响其运用寿命，并且调理操控办法简略有用。再加上LED灯具本来在节能方面的巨大优势，使得LED灯具在现代地道照明傍边运用的越来越广泛。但现在在地道照明傍边运用的LED灯具的安置和操控方法往往还依照以往关于高压钠灯的安置和操控方法来进行，底子发挥不出LED自身所存在的优势，所以规划一款高效、节能、易于操控的LED灯具就显得很重要。
本文依据地道智能照明操控体系关于灯具的要求，规划了一款依据ZigBee无线网络技能，可以运用PWM技能进行无级调光的LED灯具。
1 总体规划
依据规划要求，咱们可以得到如图1所示的LED灯具的电路结构图。220 V市电先经过EMI滤波电路后经过整流电路变为直流电，然后经过功率校对电路来进步电源的功率因数，避免对电网形成谐波搅扰。灯具模块中具有的无线通信ZigBee模块可以将一切LED灯具组成一个无线网络，每一个LED灯具都可以接遭到主操控器发送的调光操控指令，经过PWM模块施加到LED的驱动电路上，来滑润地改动LED灯具的亮度，完成调光操控。
2 体系硬件规划
2.1 前级电路
依据LED灯具关于直流驱动电流的要求，LED灯具的前级电路首要包含EMI整流电路、桥式整流电路以及功率因数校对电路，详细的电路如图2所示。
滤波电路中电阻起到过压维护的效果，C1、C2、L1、L2组成的滤波电路有用地按捺了电磁搅扰，一起也使LED灯具发生的电磁搅扰不会影响到电网。由4个二极管组成的桥式整流电路将沟通电转换成直流电，一起经过C3进行高频噪声的滤波。功率因数校对电路以L6561操控器为中心，整流电路输出电压经过R9、R10分压器采样，经过L6561升压改换得到直流输出电压。整个电路在L6561的操控下，使得整流二极管的导通角简直为180度，可以与沟通的输入电压坚持相同的相位，然后将功率因数进步到接近于1。一起，该电路还起到了高功率因数的开关电源的效果。
2.2 LED驱动电路
LED的驱动操控模块选用的是TI公司开发的LM3407芯片，它是集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器，可以直接操控均匀负载电流，专门用于大功率的LED颗粒的恒流操控，十分合适作为地道照明操控体系中LED灯具的驱动电路运用。本文规划了依据LM3407的一个LED驱动电路的实例，它可以供给350 mA的稳定电流来驱动6个串联的LED灯组。依据LM3407的LED驱动电路如图3所示。
在此电路中可以经过调整电阻RISNS1和RISNS2来调整该驱动电路的输出电流，默许情况下两个电阻的取值都为1.13 Ω，终究可以使得整个电路的输出电流为350 mA。整个电路开关频率的调理是经过设定电阻RFS的阻值来完成的，可以灵敏的将驱动电路的开关频率设定在300 kHz到1 MHz之间。为了取得较为稳定的电流输出，LM3407需求作业在接连传导方式下。为此，咱们应该使得电感器的纹波电流的幅值可以尽可能的小。在此运用下，电感器的默许值是33μH。
在一般情况下，咱们可以将脉冲信号施加到DIM脚，这样就可以周期性地发动和制止LM3407，然后操控输出电流，到达对LED阵列调光的意图。
2.3 ZigBee模块
无线通信模块选用的是依据ZigBee技能的CC2430芯片，它是真实的体系芯片CMOS解决方案。该解决方案可以满意以ZigBee为根底的2.4 GHz ISM波段运用，一起满意低成本、低功耗的要求。经过增加ZigBee模块，使得LED灯具具有无线组网功用，可以将LED灯具作为终端节点接入整个地道照明操控体系傍边。无线网络不光可以将LED灯具的电流、电压等信息实时地传递给后台服务器，一起可以依据地道运转参数动态地向LED灯具宣布相应的调光指令，调理地道照明亮度。CC2430及其外围电路如图4所示。
2.4 PWM模块
PWM波形的发生芯片选用Silicon General公司出产的SG3525。它是一种功用优秀、功用完全和通用性强的单片集成PWM操控芯片。它简略牢靠，运用灵敏便利，输出驱动为推拉输出方式，增加了驱动才能。内部的欠压确定电路、软发动操控电路、PWM锁存用具有过流维护功用，频率可调，一起能约束最大占空比。PWM模块及其外围电路如图5所示。
3 结束语
文中规划了一款依据ZigBee无线网络，可以进行PWM调光的LED灯具，经过对灯具每个模块的详细分析与规划，使得该款LED灯具能满意地道智能照明操控体系的要求，可以广泛地运用于地道智能照明操控体系中，具有较高的商场运用价值。
