專利名稱：高壓氣體放電燈多功率智能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燈的控制裝置，且更具體地涉及一種高壓氣體放電燈多功率智能控制器。
背景技術：
在現有技術中，用于高壓氣體放電燈(HID燈)多功率電感鎮(zhèn)流器的定時切換裝置，存在兩大問題，其一，是缺乏對電網電壓進行實時檢測的功能，更沒有隨電網電壓變化而智能調控的可能。因此，當電網電壓過低時仍強行降低功率的話，將會造成熄燈的現象，降低燈管壽命，甚至于產生損壞燈管和電路的現象；其二，是不論為人工控制，還是預設定自動切換功能，但都避免不了在整個線路上的所有的燈，是在瞬間同時突亮或是突暗，造成路面亮度的突變，極易引發(fā)交通事故。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種能實時檢測電網電壓，并以實測電壓優(yōu)先控制切換功能的高壓氣體放電燈多功率智能控制器。本實用新型的另一個目的在于提供一種附加隨機時間，用于可叉開各燈切換時間的高壓氣體放電燈智能控制器。本實用新型的再一個目的在于提供一種能自動適應外界環(huán)境，并相應調整控制切換時間段的高壓氣體放電燈智能控制器。
本實用新型是通過下述構思來加以實現的由包括電源模塊、控制單元、電抗器和補償電容所組成的多功率智能控制器，其電源模塊與控制單元相接，控制單元由包括電壓分壓電路、驅動模塊和單片機所組成，其中電壓分壓電路的一端接于電源模塊的+12V處，另一端接單片機的端點GP1。單片機通過驅動模塊與電抗器相接，電抗器則串接于電源線B中。補償電容并接于交流電源中。
電源模塊中三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端Vin接+12V電源，+5V輸出端Vout接VCC端，并通過兩電容組成的并聯電路后與端點GND和地相接。電壓分壓電路中由電阻和電容組成的并聯電路一端接地，另一端分別接單片機的端點GP1和通過另一電阻接電源模塊中三端穩(wěn)壓集成電路的輸入端Vin。
單片機中的端點1接VCC端；端點VSS接地，同時通過一由電容和電阻串接的電路后與端點GP3相接，該串接電路的電容和電阻的公共端接VCC端；端點GP0與驅動模塊相接。
在驅動模塊中，光電耦合器的端點1通過電阻接VCC端，端點2分別與單片機中端點GP0和一接地的電容相接，端點3與三極管的集電極相連并接地，端點4通過一電阻與三極管的基極相接，并通過另一電阻接+12V電源。繼電器的線圈兩端并接二極管，該二極管的陰極接+12V電源和通過一電容后接地，該二極管的陽極接三極管的發(fā)射極。繼電器的兩觸點分別接于電抗器的兩端，其中一個觸點接于電源線B，另一個觸點與電抗器和整流器的公共端相接，整流器的另一端與觸發(fā)器和燈管的并聯電路相接，該并聯電路的另一端則接于電源線A。
由包括5個電阻和1個運算放大器組成的溫度傳感模塊與單片機相接，所述單片機的端點1依次通過相串接的4個電阻后與端點GP2相接，4個串接電阻的3個公共端依次與運算放大器的正向輸入端、地、運算放大器的反向輸入端相接，第5個電阻串接于運算放大器的反向輸入端和單片機的端點1之間，運算放大器的輸出端與單片機的端點GP2相接。
本實用新型所提供的高壓氣體放電燈多功率智能控制器，能在設定時段變換功率時先檢測電網的實時電壓，并以此時電網電壓優(yōu)先的原則進行控制，當此時的電網電壓低于設定的最小允許值時，禁止切換到低功率擋運行，以免造成熄燈，影響燈管壽命，甚至于損壞燈管或電路的后果；反之，此時的電網電壓處于正常范圍時，則強行切換到低功率擋運行，既可節(jié)省能源，又可有力的保護燈管和電路的安全運行，延長燈管的使用壽命。同時在切換功率時，給予附加的一段隨機時間，讓設于同一線路上的所有燈管可隨機地叉開功率切換時間，從而不會造成同一線路上所有燈管的亮度同時突變的可能，有利于符合人體工學的原則，避免造成不必要的事故和損失。本實用新型還具有根據不同季節(jié)的不同需要，能自動調節(jié)設定的功率切換時間值，從而進一步地在確保需要的前提下更能節(jié)省能源的目的，發(fā)揮本實用新型最大的有益效果。
圖1是本實用新型實施例的方框圖。
圖2是本實施例電壓分壓電路和電源模塊的電路圖。
圖3是本實施例驅動模塊的電路圖。
圖4是本實施例溫度傳感模塊的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型加以進一步描述，從而使本實用新型的結構細節(jié)、特點、目的和優(yōu)點更加明確，但并不限制本實用新型的范圍。
現結合附圖來說明本實用新型實施例的構造。如圖1所示，一種高壓氣體放電燈多功率智能控制器，由包括電源模塊1、控制單元、電抗器4和補償電容2所組成，其電源模塊1與控制單元相接。所述控制單元由包括電壓分壓電路3、驅動模塊5和單片機6所組成，其中電壓分壓電路3的一端接于電源模塊1中的+12V處，另一端接單片機6的端點GP1。
單片機6的端點GP0通過驅動模塊5與電抗器4相接，電抗器4則串接于電源線B中。
電源模塊1和補償電容2都并接于交流電源中。
如圖2所示接于交流電源中的電源模塊1經整流和降壓后的+12V電源端，與模塊中的三端穩(wěn)壓集成電路11的輸入端Vin相接，而三端穩(wěn)壓集成電路11的+5V輸出端Vout則接VCC端，并通過由電解電容12和電容13組成的并聯電路后再與該電路的端點GND和地相接。所述輸出端Vout同時與單片機6的端點1相接。
電壓分壓電路3由電阻31和32，以及電容33所組成，其中電阻32和電容33組成的并聯電路的一端接地，另一端分別接單片機6的端點GP1和通過電阻31接電源模塊1中+12V電源。所述電壓分壓電路3受單片機6的控制，到時，例如是開燈后的6小時時，可實測電路的電壓并返回至單片機6，再由單片機6來決定本實施例的下一步動作。
單片機6中的端點1接VCC端；端點VSS接地，同時通過電容61、電阻62回接于端點GP3，電容61和電阻62的公共端則接于VCC端；端點GP0與驅動模塊5中光電耦合器57的端點2相接。
如圖3所示在驅動模塊5中，光電耦合器57的端點1通過電阻58接VCC端，端點2分別與單片機6中端點GP0和接地的電容59相接，端點3與三極管54的集電極和地相并接，端點4通過電阻55與三極管54的基極相接、通過電阻56接+12V電源。
繼電器51的線圈兩端并接二極管52。所述二極管52的陰極通過電容53后接地，二極管52的陰極和電容53的公共端則接+12V電源。所述二極管52的陽極接三極管54的發(fā)射極。
繼電器51的觸點51a和51b分別接于電抗器4的兩端，其中觸點51a接于電源線B的進線端，觸點51b則通過組成HID燈組件8的整流器81后，與該組件的觸發(fā)器82和燈管83的并聯電路相接，該并聯電路的另一端則接于電源線A。
當使用本實施例控制的高壓氣體放電燈，當其開燈工作到一定時段時，本實施例中的電壓分壓電路3將屆時實測的電網電壓訊號返回至單片機6。若屆時的電網電壓低于設定的最小允許值時，單片機6將保持驅動模塊5中繼電器51的觸點51a和51b間繼續(xù)導通，即電抗器4因被短路而不起作用，從而實現禁止被切換到低功率擋運行的目的，以免造成熄燈，影響燈管壽命，甚至于損壞燈管或電路的后果產生。反之，若屆時的電網電壓處于正常范圍時，單片機6指令驅動模塊5中繼電器51的觸點51a和51b間斷開，此時電抗器4被接入而發(fā)揮作用，從而實現被強行切換到低功率擋運行的目的，既可節(jié)省能源，又可有力的保護燈管和電路的安全運行，延長燈管的使用壽命。在切換功率的同時，單片機6給予附加的一段隨機時間，讓設于同一線路上的所有的高壓氣體放電燈可在0-60秒之間隨機地叉開功率切換時間，也即完全可以避免同一線路上所有高壓氣體放電燈的亮度發(fā)生同時突變的可能，此有利于符合人體工學的原則，避免造成不必要的事故和損失。
如圖4所示由包括電阻71、72、73、74、76和運算放大器75組成的溫度傳感模塊7與單片機6相接，其中電阻72為熱敏電阻。所述單片機6的端點1依次通過相串接的電阻71、72、74、76后回接于其端點GP2，電阻71和72的公共端接運算放大器75的正向輸入端，電阻72和74的公共端接地，電阻74和76的公共端接運算放大器75的反向輸入端。電阻73串接于運算放大器75的反向輸入端和單片機6的端點1之間。運算放大器75的輸出端與單片機6的端點GP2相接。
由此，本實施例還具有根據不同季節(jié)的不同需要，能自動調節(jié)設定的功率切換時間值的功能，從而可進一步節(jié)約能源。因為，在廣泛應用高壓氣體放電燈的道路上，不同季節(jié)的相同時間段內，其車輛和行人的流量是不同的，本實施例利用不同季節(jié)的環(huán)境溫差顯著不同的特點，由熱敏電阻72發(fā)揮其特定的功能，并通過運算放大器75后給予單片機6相適應的信息，并由單片機6來決定提前(例如冬季)或延遲(例如夏季)實施切換功率的時間，以發(fā)揮本實用新型最大的有益效果。
權利要求1.一種高壓氣體放電燈多功率智能控制器，由包括電源模塊(1)、控制單元、電抗器(4)和補償電容(2)所組成，電源模塊(1)與控制單元相接，其特征在于控制單元由包括電壓分壓電路(3)、驅動模塊(5)和單片機(6)所組成，其中電壓分壓電路(3)的一端接于電源模塊(1)中的+12V處，另一端接單片機(6)的端點GP1；單片機(6)的端點GP0通過驅動模塊(5)與電抗器(4)相接，電抗器(4)則串接于電源線B中；補償電容(2)并接于交流電源中。
2.按權利要求1所述的高壓氣體放電燈多功率智能控制器，其特征在于電源模塊(1)中三端穩(wěn)壓集成電路(11)的輸入端Vin接+12V電源，+5V輸出端Vout接VCC端，并通過電容(12)和(13)組成的并聯電路后，分別與端點GND和地相接；電壓分壓電路(3)中由電阻(32)和電容(33)組成的并聯電路一端接地，另一端分別接單片機(6)的端點GP1和通過電阻(31)接電源模塊(1)中三端穩(wěn)壓集成電路(11)的輸入端Vin；單片機(6)中的端點1接VCC端；端點VSS接地，同時通過電容(61)、電阻(62)與端點GP3相接，電容(61)和電阻(62)的公共端接VCC端；端點GP0與驅動模塊(5)相接。
3.按權利要求1或2所述的高壓氣體放電燈多功率智能控制器，其特征在于在驅動模塊(5)中，光電耦合器(57)的端點1通過電阻(58)接VCC端，端點2分別與單片機(6)中端點GP0和接地的電容(59)相接，端點3與三極管(54)的集電極相連并接地，端點4通過電阻(55)與三極管(54)的基極相接、通過電阻(56)接+12V電源；繼電器(51)的線圈兩端并接二極管(52)，二極管(52)的陰極接+12V電源和通過電容(53)后接地，二極管(52)的陽極接三極管(54)的發(fā)射極；繼電器(51)的觸點(51a)和(51b)分別接于電抗器(4)的兩端，其中觸點(51a)接于電源線B的進線端，觸點(51b)則通過整流器(81)后與觸發(fā)器(82)和燈管(83)的并聯電路相接，該并聯電路的另一端則接于電源線A。
4.按權利要求3所述的高壓氣體放電燈多功率智能控制器，其特征在于由包括電阻(71)、(72)、(73)、(74)、(76)和運算放大器(75)組成的溫度傳感模塊(7)與單片機(6)相接，所述單片機(6)的端點1依次通過相串接的電阻(71)、(72)、(74)、(76)后與端點GP2相接，電阻(71)和(72)的公共端接運算放大器(75)的正向輸入端，電阻(72)和(74)的公共端接地，電阻(74)和(76)的公共端接運算放大器(75)的反向輸入端；電阻(73)串接于運算放大器(75)的反向輸入端和單片機(6)的端點1之間；運算放大器(75)的輸出端與單片機(6)的端點GP2相接。
專利摘要本實用新型涉及一種燈的控制裝置，且更具體地涉及一種高壓氣體放電燈多功率智能控制器其由包括電源模塊控制單元電抗器和補償電容所組成，所述控制單元則由包括電壓分壓電路驅動模塊和單片機所組成，其中電壓分壓電路的一端接于電源模塊的+12V處，另一端接單片機的端點GP1單片機通過驅動模塊與電抗器相接，電抗器則串接于電源線B中。補償電容并接于交流電源中。本實用新型能實時檢測電網電壓，并以其優(yōu)先控制切換功能；另能提供一種附加隨機時間，叉開各燈之間的切換時機；還能自動適應外界環(huán)境，調整控制切換的時間段，從而節(jié)約能源。
文檔編號H05B41/36GK2760900SQ20042011403
公開日2006年2月22日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權日2004年12月10日
發(fā)明者劉振春, 唐朝陽, 奚瑛 申請人:上海英辰照明電氣有限公司