專利名稱：用于交通信號控制器的感應(yīng)電壓抑制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交通信號控制器的感應(yīng)電壓抑制器。具體
地，本發(fā)明涉及一種如下的設(shè)備和方法其用于切換交通信號控制器的輸出，以防止通往控制器的電線上的電壓不希望地影響附近為控制器所操作的LED交通燈供電的供電線的電壓。
背景技術(shù)：
在電子道3各交通控制系統(tǒng)的領(lǐng)域中，通過測量將電力供應(yīng)至交通燈的電線上的電壓而能夠判斷交通燈是否亮著是有用的。不幸地，當所有電燈泡或照明i殳備都由開^各的電線供電時，電壓測量結(jié)果不能明確地顯示燈^皮供電。因為開^各電線上的電壓受附近電線的影響，所以會出現(xiàn)這種情況。供電線上不希望有的電壓通常不會影響燈的工作，但是可能影響與電線連接的其它裝置，尤其是監(jiān)控裝置。此電壓先前已通過將負載電容器從供電線連接至中性線來減小。負載電容器形成具有電線電容的電容分壓器，并因此能夠4吏不希望有的電壓減小了這些電容的比值。此方法的缺陷在于， 一些交通控制系統(tǒng)使用通過變壓器連接的燈。不利地，變壓器電感可能與電線及負載電容器的電容產(chǎn)生共振，/人而4吏負載電容器的有利效果無效。對此顯而易見的解決方法是，用電阻器^替負載電容器。然而，這種方法的極大缺陷在于，電阻器在正常使用過程中將不希望地變得較熱，因為，只要燈亮著，電阻器就具有施加于其上的全部電源電壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，通過l是供如下的燈驅(qū)動電^各來克服或至
少基本上解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題本燈驅(qū)動電路在接通和斷開狀態(tài)下均表現(xiàn)出低阻抗，從而允許改進對向交通燈供電的電線上的電
壓的測量。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種用于交通信號控制器并沿著交通燈的燈驅(qū)動電路設(shè)置的感應(yīng)電壓抑制裝置，本裝置包括低阻抗元件和可獨立控制的開關(guān)元件，該開關(guān)元件能夠在〗壬何時候使低阻抗元件與電3各斷開。
優(yōu)選地，低阻抗元件具有的電阻取決于外加電壓，乂人而，對于任何處于燈驅(qū)動電路的正常工作范圍內(nèi)的外加電壓來說，低阻抗元件消庫€的功率都不超過預(yù)定水平。
優(yōu)選地，低阻抗元件是如下的電阻器其具有的電阻正溫度系數(shù)足以允許燈驅(qū)動電路的全部電壓施加到電阻器上，而不會導(dǎo)致電阻器的永久性損壞。
在優(yōu)選形式中，開關(guān)元件被控制成當關(guān)掉交通燈時接通。
優(yōu)選地，開關(guān)元件;故控制成當交通燈上的測量電壓超過預(yù)定水平時斷開。
優(yōu)選地，感應(yīng)電壓抑制器連接至用于測量功率、電流或電壓的裝置，其中，這種測量在開關(guān)元件接通和在開關(guān)元件斷開的情況下進行，從而允許檢查測量裝置是否起作用。
可替代地，感應(yīng)電壓抑制器優(yōu)選地連接至用于測量功率、電流或電壓的裝置，其中，這種測量在開關(guān)元件4妻通和在開關(guān)元件斷開
5的情況下進行，從而允許通過認識到如下情況來估計負栽的阻抗在負載的測量功率、電流或電壓中，高阻抗負載顯著地受到開關(guān)操作影響，而低阻抗負載僅略微地受到開關(guān)操作影響。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于交通信號控制器的感應(yīng)電壓抑制器，本感應(yīng)電壓抑制器沿著燈驅(qū)動電路設(shè)置，并包括交通燈負載開關(guān)、負載電阻器和低功率開關(guān)，負載電阻器具有用于減小沿著驅(qū)動電路的感應(yīng)電壓的低阻抗，低功率開關(guān)用于允許當交通燈負載開關(guān)處于斷開位置時，負載電阻器與燈驅(qū)動電路斷開。
優(yōu)選地，交通燈負載開關(guān)是三端雙向可控硅開關(guān)元件。
優(yōu)選地，負載電阻器具有足夠的電阻正溫度系數(shù)，從而，如果由于失誤而將全部電源電壓施加在負載電阻器上，負載電阻器的自然變熱將〗吏其電阻增加，從而限制進一步變熱。


為了可以容易地理解本發(fā)明并付諸實踐，現(xiàn)在將參考以下對本
發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式的描述，并將參考以下的圖1,圖1是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
在交通信號控制器中工作的是感應(yīng)電壓抑制器，其沿著燈驅(qū)動電鴻4殳置。感應(yīng)電壓抑制器包括常規(guī)的交通燈負載開關(guān)，典型地是三端雙向可控硅開關(guān)元件；負載電阻器，其阻抗足夠低，以將感應(yīng)電壓減小至低水平；以及另外的4氐功率開關(guān)，以允i午當主交通燈負載開關(guān)工作時，負載電阻器與電路斷開。在本實施方式中，負載電阻器具有較高的電阻正溫度系數(shù)，從而，如果由于一些線路故障或控制失誤而將全部電源電壓施加到負載電阻器上，負載電阻器的自然變熱將使其電阻增加，乂人而限制進一步變熱。這種電阻器通常
是可購得的，并一皮稱為PTC電熱調(diào)節(jié)器。
每當負載開關(guān)處于斷開狀態(tài)時，或者當交通控制器《效處理器命令這樣做時，負載電阻器與交通燈負載開關(guān)的輸出的連接都會自動發(fā)生。負載電阻器具有如下另外的特性本征電流受到部分或所有負載傳感器的電阻正溫度系數(shù)限制。
本發(fā)明的此第一實施方式還具有電壓測量能力，由此，測量負載電阻器在電路中以及不在電路中時的電壓能夠允許對負載的阻抗進4亍估計。此外，功率測量是本發(fā)明的此實施方式的另一能力。通過測量負載電阻器在電路中以及不在電路中時的負載功率，可以確i人負載開關(guān)功率測量能力的正確運4亍和校準。
圖1示出了本發(fā)明的第二實施方式。在此實例中，孩i型計算機10通過連接裝置14與可控開關(guān)元件12連"l妄，從而允i午PTC電熱調(diào)節(jié)器16將電流乂人三端雙向可控石圭開關(guān)元4牛18傳導(dǎo)至共電源中性導(dǎo)線20。具有可選的電阻器22，雖然其對于本發(fā)明來i兌不是必須的，4旦是，其經(jīng)常用來當開關(guān)元件12接通時設(shè)置最大電流才及限。
電力被供給至電路24,并且從電路24至交通燈(未示出)的輸出在25處連接。具有保險絲26，雖然其對于本發(fā)明來說不是必須的，但是可能是有用的。
樣吏型計算才幾10通過界面裝置28來控制三端雙向可控硅開關(guān)元件18，并通過測量裝置30來監(jiān)控#:作，測量裝置^f吏用通過連4妄裝置34、 36連4妻的電流傳感電阻器32來測量電流，并測量通過連4妄裝置38、 40連4妻的電壓。
7在優(yōu)選形式中，PTC電熱調(diào)節(jié)器16可以是由BC部件公司制造 的第2322-660-51993號零件。當處于冷態(tài)(cold)時，此電熱調(diào)節(jié) 器具有大約1200歐的電阻，而當4皮施加全部電源電壓時，其將變熱 至大約14(TC的溫度?？蛇x擇電阻為大約1200歐的電阻器22。當與 電熱調(diào)節(jié)器16的冷態(tài)電阻(cold resistance)結(jié)合時，通過電阻器 22、電熱調(diào)節(jié)器16和開關(guān)元4牛12的最大冷態(tài)電流(cold current) 可設(shè)置為大約100mA的適當值。開關(guān)元件12可便利地是由東芝公 司制造的三端雙向可控石圭開關(guān)元件驅(qū)動器型TLP3052。三端雙向可 4空石圭開關(guān)元4牛18可以是由ON半導(dǎo)體7仝司制造的MAC16M類型。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見的是，在不背離本發(fā)明 的范圍或領(lǐng)域的前提下，可對上述感應(yīng)電壓抑制器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)進 4亍各種詳細的^f'務(wù)改。
權(quán)利要求
1.一種用于交通信號控制器并沿著交通燈的燈驅(qū)動電路設(shè)置的感應(yīng)電壓抑制裝置，所述感應(yīng)電壓抑制裝置包括低阻抗元件和能獨立控制的開關(guān)元件，所述開關(guān)元件能夠在任何時候使所述低阻抗元件與所述電路斷開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，其中，所述低阻抗 元件具有的電阻耳又決于外加電壓，從而，對于任何處于所述燈 驅(qū)動電3各的正常工作范圍內(nèi)的夕卜力口電壓來i兌，所述低阻抗元件 消^^的功率都不超過預(yù)定水平。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，其中，所述低阻抗 元件是如下的電阻器其具有的電阻正溫度系數(shù)足以允許所述 燈驅(qū)動電^各的全部電壓施加到所述電阻器上，而不會導(dǎo)致所述 電阻器的永久性損壞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，其中，所述開關(guān)元 件被控制成當關(guān)掉所述交通燈時接通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，其中，所述開關(guān)元 件被控制成當所述交通燈上的測量電壓超過預(yù)定水平時斷開。
6. 才艮據(jù)4又利要求1所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，連接至用于測量功 率、電流或電壓的裝置，其中，測量在所述開關(guān)元件接通和在 所述開關(guān)元件斷開的情況下進4于，從而允^N企查所述測量裝置 是否起作用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)電壓抑制裝置，連接至用于測量功 率、電流或電壓的裝置，其中，這種測量在所述開關(guān)元件4妄通 和在所述開關(guān)元件斷開的情況下進行，/人而允許通過認識到以 下情況來估計負載的阻抗在所述負載的測量功率、電壓或電 流中，高阻抗負載顯著地受到開關(guān)操作影響，而4氐阻抗負載^f又 略微地受到開關(guān)操作影響。
8. —種用于交通信號控制器的感應(yīng)電壓抑制器，所述感應(yīng)電壓抑 制器沿著燈驅(qū)動電^各i殳置，并包4舌交通燈負載開關(guān)、負載電阻 器和低功率開關(guān)，所述負載電阻器具有用于減小沿著所述驅(qū)動 電路的感應(yīng)電壓的低阻抗，所述低功率開關(guān)用于允許當所述交 通燈負載開關(guān)處于斷開位置時，所述負載電阻器與所述燈驅(qū)動 電^各斷開。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的感應(yīng)電壓抑制器，其中，所述交通燈負 載開關(guān)是三端雙向可控^圭開關(guān)元件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的感應(yīng)電壓抑制器，其中，所述負載電阻 器具有足夠的電阻正溫度系數(shù)，從而，如果由于失誤而將全部 電源電壓施加到所述負載電阻器上，所述負載電阻器的自然變 熱^^f吏其電阻增加，乂人而限制進一步變熱。
全文摘要
一種用于交通信號控制器并沿著交通燈的燈驅(qū)動電路(24)設(shè)置的感應(yīng)電壓抑制裝置。該裝置包括低阻抗元件(16)和可獨立控制的開關(guān)元件(12)，該開關(guān)元件能夠在任何時候使低阻抗元件與電路斷開。
文檔編號G08G1/07GK101669154SQ200880005322
公開日2010年3月10日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者馬爾科姆·揚 申請人:阿爾德里奇交通控制器私人有限公司