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当前LED路灯以其节能、寿命长、环保等优点得到迅猛发展,但在其发展过程中,也出现了一些亟待解决的难题。首先,驱动电源无法满足LED路灯要求,存在寿命短、发热大、成本高、性能差等缺陷。其次,传统的时控和手控等控制方式,难以发挥LED路灯优势,也不符合城市照明系统智能化、现代化要求。因此,进行LED路灯驱动电源及其控制方式的研究,有助于推动城市智能照明系统的发展。 首先,针对LED路灯驱动电源,设计一款单级PFC反激变换器结构的驱动电源。将PFC变换器和DC/DC变换器合二为一,使电源成本降低、效率提高。同时针对驱动电源中的PFC变换器、闭环控制电路、高频变压器设计、箝位电路等关键环节,进行深入研究。 其次,针对LED路灯控制方式,提出将ZigBee无线通信技术运用到LED路灯照明系统中。采用无线监控方式具有成本低、功耗低、实施简单、维护方便等优势。课题以TI公司的ZigBee模块CC2530为主控制器,设计了检测电路和控制电路。针对ZigBee组网关键技术(包括网络拓扑、组网流程、地址分配、路由算法)进行深入探究,提出组建ZigBee网状网络,采用使能路由发现Cluster-Tree路由算法,进一步优化ZigBee网络性能,满足LED路灯照明系统要求。 最后,在Z-Stack协议栈的基础上完成软件开发。一方面,对ZigBee网络中协调器、路由器、终端节点的软件工作流程进行了研究和开发;另一方面,对LED路灯自动检测控制流程进行了分析,并制定了LED路灯通信协议,方便操控。 整个路灯照明系统的测试结果表明,所设计的LED路灯照明系统性能良好,符合设计要求。整个LED路灯照明系统具有智能化、现代化、高效节能的特点。