1引言機場助航燈光系統(tǒng)是保障飛機安全起飛、著陸和場內(nèi)安全運行的重要保障設(shè)施，對飛機的安全運行起到非常重要的作用。對于助航燈光產(chǎn)品來說，隨著近年來LED光源技術(shù)的迅速發(fā)展，將LED光源應(yīng)用到助航燈光產(chǎn)品中，已經(jīng)成為助航燈光行業(yè)大力發(fā)展的方向。2助航燈光系統(tǒng)供電回路現(xiàn)狀及存在的問題目前，國內(nèi)機場助航燈光回路通常采用并聯(lián)和串聯(lián)接線兩種供電接線方式。2.1并聯(lián)供電方式該供電接線方式需要的設(shè)備較少，接線較為簡單，從低壓開關(guān)柜直接引出供電線路，在各燈具附近的鑄鐵燈箱內(nèi)將線路分接，直接為燈具供電。此時的燈具光源為220V的白熾燈或節(jié)能型燈具。由于采用低壓供電，為減少線路電壓降，需要增加供電線路的線徑，造成初次投資的費用較大。該方案總體上線路上能耗較大，投資較大。2.2串聯(lián)供電方式該供電方式組成回路的設(shè)備主要包括恒流調(diào)光器、燈光單芯電纜、隔離變壓器、二次電纜和鹵素光源燈具。若需要對燈光設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)視或控制，還需要增加單燈監(jiān)控裝置。串聯(lián)供電方式其原理圖如圖1所示。圖1串聯(lián)供電原理圖恒流調(diào)光器是串聯(lián)供電回路中的主要控制設(shè)備，它為燈光回路產(chǎn)生交流恒流電源。助航燈光需要根據(jù)天氣的變化進行五級調(diào)光。調(diào)光主要通過調(diào)光器來實現(xiàn)，調(diào)光器各光級和各級所需要的電流如表1所示。表1

調(diào)光器光級和各光級需要的電流調(diào)光器額定輸出電流(A)調(diào)光光級標(biāo)準(zhǔn)電流值（A）允許電流范圍（A）6.612.82.72~2.8823.43.30~3.5034.13.98~4.2245.25.04~5.3656.66.40~6.70從目前來看，該系統(tǒng)所采用的燈具光源以鹵素光源為主，其功率較大。同時鹵素光源設(shè)計的壽命標(biāo)稱值一般為1500h，對于大型的機場，其維修壓力大。但LED光源還遠未在助航燈光系統(tǒng)中得到廣泛運用。現(xiàn)有的燈光系統(tǒng)亟待引進LED光源的運用。3LED光源調(diào)光控制系統(tǒng)3.1

系統(tǒng)的提出由于LED光源與傳統(tǒng)的鹵素光源的發(fā)光材料、機理以及工作方式均有著顯著的不同，因此，目前基于LED光源的助航燈光產(chǎn)品已經(jīng)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展。下面就該系統(tǒng)的組成、工作原理以及與傳統(tǒng)系統(tǒng)的比較進行詳細分析。3.2LED光源技術(shù)和調(diào)光原理1）LED光源技術(shù)LED的心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，它是由兩部分構(gòu)成，一部分是P型半導(dǎo)體，另一部分是N型半導(dǎo)體，連接起來就形成一個“P-N結(jié)”。當(dāng)電流作用于晶片時，帶負(fù)電的電子被推向P區(qū)，并與帶正電的空穴復(fù)合，電子和空穴消失的同時產(chǎn)生光能，這就是LED發(fā)光的原理。2）LED調(diào)光原理目前，主要采用的LED調(diào)光技術(shù)為脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)光法，它通過改變脈沖寬度的方法，來改變LED的亮度。如圖2所示，假如脈沖的周期為tpwm，脈沖寬度為ton，那么其工作比D（或稱為孔度比）就是ton/tpwm，改變恒流源脈沖的工作比就可以改變LED的亮度。圖2PWM調(diào)光脈沖圖3.3

助航燈光調(diào)光控制系統(tǒng)1）LED助航燈具的調(diào)光原理現(xiàn)行的助航燈光系統(tǒng)中，各主要助航燈具均是基于五級光強運行的，要將LED光源技術(shù)運用于助航燈光系統(tǒng)中，也需要符合五級光強的要求，需要對LED光源進行調(diào)光。采用了LED光源后，由于LED顆粒的節(jié)能性達到70%～90%，因而對于采用了PWM調(diào)光法的LED燈具來說，LED光源的電流可以是恒定的，所不同的是ton/tpwm孔度比的大小。因此，采用PWM的LED助航燈具內(nèi)部的LED晶體可以工作在恒定電流下，通過燈具電路探測外部的2.8A～6.6A電流的大小，并設(shè)置ton/tpwm孔度比，來實現(xiàn)LED燈具的1～5級光強。2）助航燈光回路的調(diào)光也可以采用其他手段來傳送1～5級光的信號給燈具，讓燈具進行調(diào)光，而無需通過原有的調(diào)光器來調(diào)光。目前SafegateInternationalAB公司的SafeLEDIQ燈具2A系統(tǒng)就采用了單燈監(jiān)控系統(tǒng)的單燈控制命令，通過電力線載波通信技術(shù)直接傳送光級信息給燈具，由燈具來實現(xiàn)了1～5級光的切換。3）系統(tǒng)組成圖3為SafeLEDIQ燈具2A系統(tǒng)組成圖。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的單燈監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同，只是最終端的單燈監(jiān)控裝置后燈具換成了SafeLEDIQ燈具。圖3

系統(tǒng)組成圖該系統(tǒng)的回路結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有助航燈光系統(tǒng)基本相同，機場跑道/滑行道區(qū)域的SafeLED燈具通過隔離變壓器串入交流恒流源（或CCR恒流調(diào)光器）回路。ASP網(wǎng)關(guān)用于連接上層助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)，接收監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)回路的SCM串聯(lián)回路調(diào)制解調(diào)器。SCM串聯(lián)回路調(diào)制解調(diào)器用于完成載波通信的功能，將系統(tǒng)的各種命令（開/關(guān)/1～5級光）調(diào)制成10K左右的信號，并通過隔離變壓器耦合到串聯(lián)回路中。各SafeLEDIQ燈具在本回路中的地址碼是唯一的，它們接收串聯(lián)回路中耦合的命令信號，并解調(diào)出命令信息，在和自身地址碼匹配后，將執(zhí)行該命令，進行開/關(guān)/1～5級光的切換操作。同時，也采用相同的方法將自身的狀態(tài)信息通過串聯(lián)回路發(fā)送給ASP網(wǎng)關(guān)，并進而傳送給上層助航燈光監(jiān)控系統(tǒng)。燈光回路采用該系統(tǒng)進行1～5級調(diào)光時，當(dāng)達到光強亮度要求時，其回路電流可以在2A及以下。由于現(xiàn)有的CCR恒流調(diào)光器一般均能調(diào)整輸出電流到2A，在對目前的燈光系統(tǒng)進行改造時，為節(jié)省投資可以利用現(xiàn)有的CCR恒流調(diào)光器作為恒流交流源，為新裝的LEDIQ燈具供電。由于該系統(tǒng)回路電流可采用恒定的2A，故該系統(tǒng)也稱為2A系統(tǒng)。4

LED光源調(diào)光控制系統(tǒng)（2A系統(tǒng)）的優(yōu)勢LED光源調(diào)光控制系統(tǒng)由于采用了LED光源，并可以將回路電流恒定在2A，從而具有傳統(tǒng)助航燈光系統(tǒng)不具備的幾點優(yōu)勢。（1）節(jié)能。（2）節(jié)省備件和減少維護量。（3）減小燈光變