專利名稱：燈光節(jié)能微電腦控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子技術(shù)領(lǐng)域的節(jié)能裝置，尤指一種燈光節(jié)能微電腦控制器。
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是可以節(jié)約大量電費(fèi)，又可延長燈管的使用壽命；因?yàn)樵诜b廠、鞋廠、大型超市和一些會議場所等大量使用熒光燈及高壓氖燈的地方，數(shù)量多達(dá)幾千只，每月要耗資上萬元至幾十萬元的電費(fèi)，是企業(yè)不小的負(fù)擔(dān)，，雖然部分企業(yè)使用了電子鎮(zhèn)流器，但國內(nèi)電子鎮(zhèn)流器優(yōu)質(zhì)的價(jià)格是傳統(tǒng)電感式的好幾倍，而價(jià)廉的質(zhì)量又太差，損壞維修率很高，因此，使用推廣受到限制，本裝置節(jié)電效果可達(dá)到15-35％。
本實(shí)用新型要解決的進(jìn)一步的技術(shù)問題是(1)、當(dāng)燈分批開啟時(shí)，例如第一批開啟使用后，又需要開啟第二、第三批時(shí)，因?yàn)榈谝慌_啟幾分鐘后，已進(jìn)入降壓節(jié)電工作，容易使后幾批照明燈在低壓下不易啟輝，故必須自動(dòng)退出節(jié)電狀態(tài)，使第二、第三批照明燈全壓啟輝，待都充分點(diǎn)燃后再次自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。
(2)、當(dāng)照明燈在降壓狀態(tài)工作，但總線路上有其它大容量電器啟動(dòng)，或某種原因使外電壓降低很多時(shí)，比如降低到195v以下，這樣照明燈實(shí)際工作電壓更低，可能到170v左右，容易造成燈光閃爍影響使用，若出現(xiàn)上述情況，控制器亦必須自動(dòng)退出節(jié)電狀態(tài)，待外電源恢復(fù)正常后再次自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)。
(3)、為避免線路出現(xiàn)故障，比如，漏電等，造成超負(fù)荷工作，控制器一旦檢測到超過負(fù)荷過大時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，切斷輸出電壓待恢復(fù)后再進(jìn)入正常工作。
本實(shí)用新型基于熒光燈及高壓氖燈在充分點(diǎn)燃后，將電源電壓降低一定程度，燈管發(fā)光亮度雖略減少，但肉眼感覺不明顯，而使用功率降低很明顯，從而起到大量節(jié)電，并使燈管使用壽命延長。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該裝置有控制盒、面板、底板，其特征在于單片機(jī)IC3控制電壓調(diào)整電路，其輸入端有電壓互感器，輸出端控制電流互感器，電壓調(diào)整電路或采用自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，或采用可控硅式微電腦節(jié)能控制器，通過電壓調(diào)整電路及電流互感器來控制負(fù)載電壓的升高或降低。
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的底板上安裝有總開關(guān)、電壓調(diào)整、電壓互感器、電流互感器、主控制板、電壓轉(zhuǎn)換、端子板。
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接繼電器K2、K1，再連接到自耦變壓器L，繼電器K1、K2連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的可控硅式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接光電耦合器，再連接到雙向可控模塊SCR，雙向可控模塊SCR連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
本實(shí)用新型的有益效果是使用單片機(jī)作程序自動(dòng)控制部件，具有電源節(jié)電15-35％及報(bào)警指示；二次開燈功能負(fù)載增加數(shù)大于額定負(fù)載的5％；低壓保護(hù)功能低于220v的12％即194v；過載保護(hù)功能超過額定負(fù)載的20％。
附

圖1是本實(shí)用新型的外型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的底板結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖；附圖4是自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器原理方框圖；附圖5是可控硅式微電腦節(jié)能控制器原理方框圖；
附圖中標(biāo)號說明1-控制盒； 6-電壓互感器；2-面板； 7-電流互感器；3-底板； 8-主控制板；4-總開關(guān)； 9-電壓轉(zhuǎn)換；5-電壓調(diào)整； 10-端子板；
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的底板3上安裝有總開關(guān)4、電壓調(diào)整5、電壓互感器6、電流互感器7、主控制板8、電壓轉(zhuǎn)換9、端子板10。
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器6，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接繼電器K2、K1，再連接到自耦變壓器L，繼電器K1、K2連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器7，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的可控硅式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器6，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接光電耦合器，再連接到雙向可控模塊SCR，雙向可控模塊SCR連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器7，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
本實(shí)用新型按照不同用戶，設(shè)計(jì)有三種調(diào)整電壓方式，對小功率或三相大功率用戶，燈負(fù)載功率在0.6kw以下或20kw以上，采用雙向可控模塊降壓方式，對燈負(fù)載功率在0.6kw～20kw之間的用戶，采用變壓器降壓方式。但不論哪種方式，都由單片機(jī)作程序自動(dòng)控制部件。
本實(shí)用新型的工作使用情況(1)、當(dāng)電流接通，單片機(jī)上電復(fù)位后，即按程序工作，開始延時(shí)計(jì)時(shí)，3～5分鐘后，送出信號，經(jīng)IC4后使K1吸合，將原工作在電源電壓220伏的燈負(fù)載切換到降壓工作(205～194伏)，進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，節(jié)電工作指示燈亮。
(2)當(dāng)單片機(jī)接收到電流信號突然持續(xù)10～30秒時(shí)，說明負(fù)載回路中燈數(shù)量增加，單片機(jī)立即送出信號，使K1釋放，所有燈負(fù)載工作在220伏，待充分點(diǎn)燃后，再次進(jìn)入節(jié)電工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)二次開燈功能。
(3)、當(dāng)外線電源電壓持續(xù)幾十秒降到一定程度，會使燈的工作不穩(wěn)定時(shí)，單片機(jī)再次發(fā)出指令，可使K1釋放，負(fù)載將不再工作在降壓狀態(tài)，起到欠壓保護(hù)功能。
(4)、當(dāng)燈負(fù)載超過額定值15％～20％時(shí)，單片機(jī)使電流互感器7接收到過流信號，首先發(fā)出聲光報(bào)警信號，其次在10～30秒后使K2吸合工作，切斷輸出，保護(hù)供電線路與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)功能。
(5)、在大功率負(fù)載中，為了減少體積，降低重量，電壓調(diào)整不再采用自耦變壓器的方法，而用可控模塊代替，單片機(jī)IC3經(jīng)驅(qū)動(dòng)器IC4從光耦輸出觸發(fā)信號，使正弦波正、負(fù)半周部分切除，實(shí)現(xiàn)降壓節(jié)電的目的。
(6)、當(dāng)需要三相燈負(fù)載平衡供電時(shí)，本實(shí)用新型采用三套單片機(jī)分別獨(dú)立工作方法實(shí)現(xiàn)，即基本上采用三套單相控制器，可減少各相間的相互影響。
權(quán)利要求1.一種燈光節(jié)能微電腦控制器，該裝置有控制盒、面板、底板，其特征在于單片機(jī)IC3控制電壓調(diào)整電路，其輸入端有電壓互感器，輸出端控制電流互感器，電壓調(diào)整電路或采用自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，或采用可控硅式微電腦節(jié)能控制器，通過電壓調(diào)整電路及電流互感器來控制負(fù)載電壓的升高或降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的底板上安裝有總開關(guān)、電壓調(diào)整、電壓互感器、電流互感器、主控制板、電壓轉(zhuǎn)換、端子板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接繼電器K2、K1，再連接到自耦變壓器L，繼電器K1、K2連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈光節(jié)能微電腦控制器，其特征在于所述的可控硅式微電腦節(jié)能控制器，其單片機(jī)IC3的輸入端引腳P2、12-14連接A/D轉(zhuǎn)換器IC5的輸出端引腳5、6、7、1，單片機(jī)IC3的引腳P26連接變壓器T與電壓V2組成的電壓互感器，單片機(jī)IC3的輸出端引腳P15-19連接驅(qū)動(dòng)器IC4的輸入端引腳5、4、3、2、1，驅(qū)動(dòng)器IC4的輸出端引腳13、14，15、16通過連接光電耦合器，再連接到雙向可控模塊SCR，雙向可控模塊SCR連接電感LH與電壓V3組成的電流互感器，再連接到負(fù)載輸出，電源電壓的變壓器T與電壓V1、三端穩(wěn)壓器IC1及三端穩(wěn)壓器IC2組成控制器使用的穩(wěn)壓電源。
專利摘要一種燈光節(jié)能微電腦控制器，該裝置有控制盒、面板、底板等組成，單片機(jī)IC 3可控制電壓調(diào)整電路，其輸入端有電壓互感器，輸出端控制電流互感器，電壓調(diào)整電路或采用自耦變壓器式微電腦節(jié)能控制器，或采用可控硅式微電腦節(jié)能控制器，通過電壓調(diào)整電路及電流互感器來控制負(fù)載電壓的升高或降低。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)使用單片機(jī)作程序自動(dòng)控制部件，具有電源節(jié)電，二次開燈功能，低壓保護(hù)功能及過載保護(hù)功能。
文檔編號H02J3/00GK2535999SQ0221623
公開日2003年2月12日 申請日期2002年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月19日
發(fā)明者王鐵昌 申請人:王鐵昌