基于地铁照明的调光控制系统的制作方法

本实用新型涉及地铁电源供电系统，特别涉及一种基于地铁照明的调光控制系统。

背景技术：

目前，地铁电源供电单元通常是多种的电源供电系统，比如，常用输入市电ac220v和地铁车箱前后节110v电池组，以及特定区域配置的辅助48v后备电池组。地铁的照明通常采用led白光灯，考虑能耗及控制成本，led驱动会使用电压源，光亮调节采用pwm开关控制技术。为了保障地铁车箱供电安全，一般使用直流dc48v供电系统，电压输出是+48v，特定区域会增加辅助后备48v电池组并行供电，整个地铁供电及控制系统如图1所示。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种设计简单，能降低设计使用元器件数量，增加电源功率转换的设计可靠性的基于地铁照明的调光控制系统。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种基于地铁照明的调光控制系统，具有调光控制器、开关控制输出电路和电源模块；所述调光控制器的输出端和开关控制输出电路的输入端相连；所述电源模块的输出端与开关控制输出电路的输入端相连；所述电源模块包括系统电源功率变换电路，ac-dc电路及dc-dc电路；所述ac-dc电路及dc-dc电路均与系统电源功率变换电路相连；所述dc-dc电路包含（n+1）台led电源模块，各台led电源模块分别与对应的灯具相连；其中，n大于等于0，且n为整数。

上述技术方案所述系统电源功率变换电路包括分流器j12-1、放大器u2b、比较器u4a和单片机pc18；所述分流器j12-1通过电阻r198与放大器2b的正极输入端相连；所述放大器2b的输出端同时接并联均流端和比较器u4a的输入端；所述比较器u4a的输出端接比较器u4b的输入端；所述比较器u4b的输出端通过二极管d35连接至光电耦合器进行稳压控制。

上述技术方案还具有故障诊断电路；所述故障诊断电路包括接线端子j10、三极管q17和单片机pc18；所述接线端子j10接变压器的次级线包的未整流侧，通过整流二极管d25整流出一电压控制三极管q17，当电源发生故障时，三极管q17停止工作，三极管q17的iog口判断为故障状态并将故障信号送至单片机pc18的输入端；所述单片机pc18的输出端将信号输送至汽车诊断系统的输入端；所述变压器与dc-dc工作产生的电源相连。

上述技术方案所述调光控制器上连接有多个光敏传感器。

上述技术方案所述led电源模块包括n个系统供电电源和1个备份供电电源。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

（1）本实用新型的ac-dc，dc-dc电源功率变换控制单元采用一个带功率因素（pfc）两级功率电源变换模块，使用通用高可靠性的电源模块，设计简单，能降低设计使用元器件数量，增加电源功率转换的设计可靠性，结构简单；

（2）本实用新型在使用时，当ac市电供电出现异常，切换110v电池组供电时，程序调节led照明输出20～50%，延长电池供电的时间；

（3）本实用新型的n+1路系统模块并联供电中，1路损坏，其它系统模块补足供电，不会改变led照明亮度，当只剩一个电源系统模块时，程序控制降低输出功率，维持20%输出led照度；减少地铁车箱照明供电故障，降低整节车箱灭灯风险，同时可通过通讯回路上传故障码，提醒及时更换；系统拓展性较强，理论上一个主机可以同时有效控制256个节点；控制系统并联（n+1）冗余设计可靠性高，是未来铁路照明控制功率变换，内置电源系统设计主流方向；

（4）本实用新型外接多个光敏传感器，能够根据外部环境亮度变化，自动调节车箱led照明灯亮度，有效地降低输出功率，节约能源，符合绿色环保设计要求；可安装客户要求设定恒照明亮度，当车辆进入地下或隧道时，系统能按照毫秒级的反应速度，迅速提高车厢内照明，当在户外时，又能及时调低亮度，节约能源；

（5）本实用新型的电源模块设备手动按键两个，能实现数据上下切换，两位数码管能实现整个系统的工作状态；按键功能复用，当有主机状态下优先执行主控制命令，并显示当前状态；当主控制器失效后，模块能单独运行，实现0-100%手动调光控制，数码简单显示系统工作状态；

（6）本实用新型标准电源模块设计，并集成只能报错功能，控制器和电源都有独立的报错系统，方便控制照明电源设备今后的快速维修保养，节约社会资源成本，绿色环保。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为现有技术的整个地铁供电及控制系统框图；

图2为本实用新型的放置电源模块的结构示意图；

图3为本实用新型的单台电源模块及控制板组装示意图；

图4为本实用新型的放置电源系统模块n+1并联示意图；

图5为本实用新型的系统电源功率变换电路的电路图；

图6为本实用新型的故障诊断电路的电路图。

具体实施方式

（实施例1）

见图2、图3、图5和图6，本实用新型具有调光控制器1、开关控制输出电路2和电源模块3；所述调光控制器1的输出端和开关控制输出电路2的输入端相连；所述电源模块3的输出端与开关控制输出电路2的输入端相连；所述电源模块3包括系统电源功率变换电路，ac-dc电路及dc-dc电路；所述ac-dc电路及dc-dc电路均与系统电源功率变换电路相连；所述dc-dc电路包含一台与灯具6相连的led电源模块5，各台led电源模块5分别与对应的灯具6相连。

系统电源功率变换电路包括分流器j12-1、放大器u2b、比较器u4a和单片机pc18；所述分流器j12-1通过电阻r198与放大器2b的正极输入端相连；所述放大器2b的输出端同时接并联均流端和比较器u4a的输入端；所述比较器u4a的输出端接比较器u4b的输入端；所述比较器u4b的输出端通过二极管d35连接至光电耦合器进行稳压控制。

还具有故障诊断电路；所述故障诊断电路包括接线端子j10、三极管q17和单片机pc18；所述接线端子j10接变压器的次级线包的未整流侧，通过整流二极管d25整流出一电压控制三极管q17，当电源发生故障时，三极管q17停止工作，三极管q17的iog口判断为故障状态并将故障信号送至单片机pc18的输入端；所述单片机pc18的输出端将信号输送至汽车诊断系统的输入端；所述变压器与dc-dc工作产生的电源相连。

调光控制器1上连接有多个光敏传感器。

（实施例2）

见图2、图3、图5和图6，本实用新型具有调光控制器1、开关控制输出电路2和电源模块3；所述调光控制器1的输出端和开关控制输出电路2的输入端相连；所述电源模块3的输出端与开关控制输出电路2的输入端相连；所述电源模块3包括系统电源功率变换电路，ac-dc电路及dc-dc电路；所述ac-dc电路及dc-dc电路均与系统电源功率变换电路相连；所述dc-dc电路包含（n+1）台led电源模块5，各台led电源模块5分别与对应的灯具6相连；其中，n大于等于0，且n为整数。

系统电源功率变换电路包括分流器j12-1、放大器u2b、比较器u4a和单片机pc18；所述分流器j12-1通过电阻r198与放大器2b的正极输入端相连；所述放大器2b的输出端同时接并联均流端和比较器u4a的输入端；所述比较器u4a的输出端接比较器u4b的输入端；所述比较器u4b的输出端通过二极管d35连接至光电耦合器进行稳压控制。

还具有故障诊断电路；所述故障诊断电路包括接线端子j10、三极管q17和单片机pc18；所述接线端子j10接变压器的次级线包的未整流侧，通过整流二极管d25整流出一电压控制三极管q17，当电源发生故障时，三极管q17停止工作，三极管q17的iog口判断为故障状态并将故障信号送至单片机pc18的输入端；所述单片机pc18的输出端将信号输送至汽车诊断系统的输入端；所述变压器与dc-dc工作产生的电源相连。

调光控制器1上连接有多个光敏传感器。

led电源模块5包括n个系统供电电源和1个备份供电电源。

考虑到轨道交通驱动时刻处于震动状态，开关控制输出电路2和电源模块3之间采用软线4焊接，减少震动对焊接的影响。

本实用新型的系统电源功率变换电路的工作原理为：电路的电流流经分流器j12-1时，电流采样信号被放大器u2b采集并放大，放大信号送至并联均流端，同时放大信号送至比较器u4a，比较器u4a通过比较来调节电源的输出电流，当电源的并联均流端接到一起时，每个电源都采用均流信号端子信号最高的值来做参考，所有的并联电源都实现了相同的电流输出，实现了均流输出。

本实用新型的故障诊断电路的工作原理为：接线端子j10接在变压器的次级线包的未整流侧，通过整流二极管d25整流出一电压控制三极管q17，当电源发生故障时，三极管q17停止工作，三极管q17的iog口判断为故障状态并将故障信号送至单片机pc18的输入端；所述单片机pc18的输出端将信号输送至汽车诊断系统的输入端，发出故障提示；所述变压器与dc-dc工作产生的电源相连。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。