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隧道建設對于我國改善道路交通現(xiàn)狀，實現(xiàn)經濟建設的平穩(wěn)快速發(fā)展具有重要意義。隧道智能照明控制系統(tǒng)作為隧道建設的關鍵技術環(huán)節(jié)，也日益受到更多的關注。在隧道智能照明控制系統(tǒng)中，隧道的照明強度能夠根據(jù)洞外亮度、車流量以及車速進行實時調節(jié)，這就要求隧道照明的燈具具有良好的調光性能，能夠接收到中控機發(fā)出的調光指令，實現(xiàn)光照強度的平穩(wěn)調節(jié)。

LED燈具與傳統(tǒng)的熒光燈、高壓鈉燈等不同，其亮度能夠在0～100%之間自由平滑的調節(jié)，并不影響其使用壽命，而且調節(jié)控制方法簡單有效。再加上LED燈具本來在節(jié)能方面的巨大優(yōu)勢，使得LED燈具在現(xiàn)代隧道照明當中應用的越來越廣泛。但現(xiàn)在在隧道照明當中應用的LED燈具的布置和控制方式往往還按照以往對于高壓鈉燈的布置和控制方式來進行，根本發(fā)揮不出LED本身所存在的優(yōu)勢，所以設計一款高效、節(jié)能、易于控制的LED燈具就顯得很重要。

本文根據(jù)隧道智能照明控制系統(tǒng)對于燈具的要求，設計了一款基于ZigBee無線網(wǎng)絡技術，可以利用PWM技術進行無級調光的LED燈具。

1 總體設計

根據(jù)設計要求，我們可以得到如圖1所示的LED燈具的電路結構圖。220 V市電先經過EMI濾波電路后經過整流電路變?yōu)橹绷麟姡缓蠼涍^功率校正電路來提高電源的功率因數(shù)，防止對電網(wǎng)造成諧波干擾。燈具模塊中具有的無線通信ZigBee模塊可以將所有LED燈具組成一個無線網(wǎng)絡，每一個LED燈具都可以接受到主控制器發(fā)送的調光控制指令，經過PWM模塊施加到LED的驅動電路上，來平滑地改變LED燈具的亮度，實現(xiàn)調光控制。

圖1：LED燈具結構圖

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 前級電路

根據(jù)LED燈具對于直流驅動電流的要求，LED燈具的前級電路主要包括EMI整流電路、橋式整流電路以及功率因數(shù)校正電路，具體的電路如圖2所示。

圖2：前級電路圖

濾波電路中電阻起到過壓保護的作用，C1、C2、L1、L2組成的濾波電路有效地抑制了電磁干擾，同時也使LED燈具產生的電磁干擾不會影響到電網(wǎng)。由4個二極管組成的橋式整流電路將交流電轉換成直流電，同時通過C3進行高頻噪聲的濾波。功率因數(shù)校正電路以L6561控制器為核心，整流電路輸出電壓經過R9、R10分壓器采樣，通過L6561升壓變換得到直流輸出電壓。整個電路在L6561的控制下，使得整流二極管的導通角幾乎為180度，能夠與交流的輸入電壓保持相同的相位，從而將功率因數(shù)提高到接近于1。同時，該電路還起到了高功率因數(shù)的開關電源的作用。