專利名稱：路燈節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種路燈節(jié)電器，屬節(jié)電裝置技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)氣體類燈具，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在商場、超市、賓館、機(jī)場、學(xué)校、辦公樓等場所，也被使用于路燈，因?yàn)闅怏w類燈具在啟動時需要高電壓和強(qiáng)電流，在啟動平穩(wěn)后，只需較低電壓和電流，而不會影響其光照度，不過此時對供給的電壓有一定的要求，供給的電壓太低則會影響其光照度，為了提高電源的利用率，同時達(dá)到節(jié)電目的。我們可以讓燈具在啟動時有較高的電壓，在正常工作時適當(dāng)?shù)乜刂破潆妷簠?shù)，如果用電場所有的時間段對光照度沒有太高要求，還可以再次提高其的電源利用率，從而達(dá)到進(jìn)一步節(jié)電的效果。比如，路燈在前半夜車輛行人較多時，可以按節(jié)電器第一次的節(jié)電狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)作，而后半夜車輛、行人稀少，光照度不需要太強(qiáng)，則可以投入到第二次節(jié)電甚至更高的節(jié)電。
目前，有的廠家提供路燈節(jié)電器，但通常都沒有采用缺相保護(hù)和過熱保護(hù)技術(shù)，當(dāng)接有控制電源線的那一相斷電時(即缺相)，就會影響節(jié)電器的正常工作，嚴(yán)重的還會影響負(fù)載的正常工作。另外這類節(jié)電產(chǎn)品沒有過熱保護(hù)功能，當(dāng)節(jié)電器的溫度超過它的額定溫度時，控制功率變換的變壓器就可能燒毀，這樣就會給用戶帶來不必要的損失，還有一些路燈節(jié)電器在投入節(jié)電或退出節(jié)電時會出現(xiàn)燈具自熄現(xiàn)象，而這對于高壓汞燈、高壓鈉燈是不允許的，因?yàn)楣療簟⑩c燈自熄后，須冷卻5到10分鐘才能再次啟動，在某些場所是無法接受的。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種路燈節(jié)電器，它采用了缺相保護(hù)技術(shù)和溫度保護(hù)技術(shù)，避免了因缺相而帶來的麻煩和因元器件過熱燒毀帶來的損失。另一個目的是節(jié)電器在旁路和節(jié)電兩個狀態(tài)切換時，燈具不會出現(xiàn)自熄現(xiàn)象，從而不會影響到負(fù)載的正常工作。
基于上述要求，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種通用智能路燈節(jié)電器，包括功率變換單元，信號檢測單元，微機(jī)控制單元，溫度保護(hù)單元和缺相保護(hù)單元構(gòu)成的控制電路，所述功率變換單元為變壓器控制電路，控制變壓器的初級線圈與電源的零線連接，接觸器的主觸點(diǎn)連接電源相線，常閉觸點(diǎn)連接在接觸器的控制電路中，控制變壓器的次級線圈位于電源相線的輸入端與輸出端之間。所述的信號檢測單元主要由A/D轉(zhuǎn)換電路組成，輸入信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口。所述微機(jī)控制單元是單片機(jī)及其外圍電路組成。所述的溫度保護(hù)單元由兩個不同的溫度控制開關(guān)和風(fēng)機(jī)組成。所述的缺相保護(hù)單元由接觸器KM2、KM3組成。
上面電路的簡介中，由單片機(jī)構(gòu)成主要的控制電路，單片機(jī)通過對信號檢測單元的輸入信號進(jìn)行計(jì)算獲取電路參數(shù)，并通過控制繼電器、接觸器及控制變壓器來調(diào)節(jié)電路的參數(shù)，以達(dá)到最佳的節(jié)電效果。開機(jī)時，繼電器J1、J2、J3為常閉觸點(diǎn)，接觸器線圈KM1得電吸合，旁路指示燈L4亮，氣體放電燈開始啟輝工作，經(jīng)過一段時間后，氣體放電燈具均進(jìn)入工作狀態(tài)，此時單片機(jī)輸出控制繼電器J1的信號，使其得電吸合，常開觸點(diǎn)閉合，指示燈L5、L3亮，接觸器線圈KM4構(gòu)成回路，接觸器吸合，控制變壓器初級線圈構(gòu)成回路，影響其次級回路，從而使電壓適度降低而保持氣體放電燈具的正常工作，由于適當(dāng)降低了其工作電壓，可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)電，另一方面單片機(jī)輸出控制繼電器J2吸合，從而調(diào)節(jié)控制變壓器的檔位，使其實(shí)現(xiàn)自動切換和二次節(jié)電(因?yàn)榭刂谱儔浩魃嫌卸鄼n輸出電壓)。另外可以通過兩檔開關(guān)K1來控制節(jié)電器工作在第二檔節(jié)電或是第三檔節(jié)電。
為了實(shí)現(xiàn)自動切換和多檔位節(jié)電還設(shè)有功率變換單元，所述功率變換單元包括接觸器KM1、KM4、KM5、KM6和繼電器J1、J2、J3及兩檔開關(guān)K1，接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)串聯(lián)于接觸器KM4、KM5、KM6的控制電路中，繼電器J1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于接觸器KM1的控制電路中，繼電器J1的常開觸點(diǎn)串聯(lián)于J3的控制電路中，繼電器J2的常閉分別串聯(lián)于接觸器KM4和指示燈L3的控制回路中，繼電器J2的常開觸點(diǎn)、兩檔開關(guān)K1和繼電器J3的常開觸點(diǎn)分別串聯(lián)于接觸器KM5、KM6的控制回路中，當(dāng)接觸器KM1得電工作時，接觸器KM4，KM5、KM6斷開，此時節(jié)電器為旁路狀態(tài)；當(dāng)繼電器J1的常開觸點(diǎn)閉合時，接觸器KM1斷開，接觸器KM4得電工作，指示燈L3、L5亮，同時繼電器J3得電吸合，接觸器KM1、KM5、KM6處于非工作狀態(tài)，此時節(jié)電器進(jìn)入第一節(jié)電狀態(tài)，當(dāng)單片機(jī)按設(shè)定的程序發(fā)出控制繼電器J2吸合的指令后，如果兩檔開關(guān)K1為第一檔時，指示燈L2亮，接觸器KM5投入工作，接觸器KM4自動切換到旁路狀態(tài)，此時節(jié)電器進(jìn)入第二檔節(jié)電狀態(tài)。如果兩檔開關(guān)K1在第二檔時，指示燈L1亮，接觸器KM6投入工作，節(jié)電器進(jìn)入第三檔節(jié)電狀態(tài)。
根據(jù)前面所說的要求功率變換單元的聯(lián)接方式如下，所述繼電器J1常閉觸點(diǎn)的一端通過缺相保護(hù)電路與電源相線連接，而另一端通過接觸器KM4、KM5、KM6的常閉觸點(diǎn)于KM1的線圈連接，同時與指示燈L4、繼電器J2的常閉觸點(diǎn)的另一端分別連接，繼電器J2的常閉觸點(diǎn)通過接觸器KM1、KM5、KM6與接觸器KM4的線圈連接。所述繼電器J1的兩個常開觸點(diǎn)分別串聯(lián)在指示燈L3和繼電器J3、指示燈L5的控制線路中，繼電器J2的常開觸點(diǎn)，通過兩檔開關(guān)K1與繼電器J3的兩個常開觸點(diǎn)連接，繼電器J3的常開觸點(diǎn)一端分別連接在開關(guān)K1的兩個觸點(diǎn)上，另一端分別通過接觸器KM4、KM1、KM5和接觸器KM6、KM1、KM4的常閉觸點(diǎn)與接觸器KM6、KM5的線圈連接，而繼電器J1、J2的線圈分別由對應(yīng)的單片機(jī)控制，而繼電器J3則由繼電器J1控制.
所述缺相保護(hù)單元由接觸器KM2、KM3構(gòu)成。而接觸器KM1的線圈直接與接有常開觸點(diǎn)KM1-1的相線連接，接觸器KM2的線圈也與接有常開觸點(diǎn)KM2-1的相線直接連接。當(dāng)接通電源時，接觸器KM1、KM2同時吸合，當(dāng)接觸器KM2失電時，電源線通過常開觸點(diǎn)KM1-1連接到控制電路上，當(dāng)KM1失電時，控制線路的電源是通過常開觸點(diǎn)KM2-1常閉觸點(diǎn)KM1-2與電源相線連接。當(dāng)接觸器KM1、KM2同時失電時控制線路的電源是通過常閉觸點(diǎn)KM2-2、KM1-2與電源相線連接的，這樣就起到了缺相保護(hù)作用。
所說的溫度保護(hù)單元就是由兩個不同型號的溫度控制開關(guān)K1、K2和兩只風(fēng)機(jī)M1、M2組成，常開溫度開關(guān)K1串聯(lián)于單片機(jī)的控制電源中，當(dāng)控制變壓器達(dá)到溫控開關(guān)K1的溫控值時，溫控開關(guān)K1會自動斷開單片機(jī)的控制電源，使節(jié)電器進(jìn)入旁路狀態(tài)。而常閉溫度開關(guān)K2串聯(lián)于風(fēng)機(jī)的電源中，當(dāng)控制變壓器達(dá)到溫控開關(guān)K2的溫控值時，它會自動接通風(fēng)機(jī)電源，使其工作，給控制變壓器降溫。
為了使節(jié)電器，在旁路和節(jié)電的切換過程中不出現(xiàn)自熄現(xiàn)象，主電路由接觸器KM1的主觸點(diǎn)，和控制變壓器的次級線圈并聯(lián)組成。無論接觸器KM1吸合還是斷開的瞬間，負(fù)載始終有電通過。
根據(jù)前面所說的要求，缺相保護(hù)的連接方式是接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)KM2-2和常開觸點(diǎn)KM2-1的一端分別與兩根相線聯(lián)接，同時通過接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)KM1-2連接于節(jié)電器的控制電路中，而接觸器KM1的常開觸點(diǎn)KM1-1一端與接觸器線圈KM1共用一根相線，另一端與保險(xiǎn)絲FU1、FU2連接。常閉觸點(diǎn)KM1-2一端與觸點(diǎn)KM2-2、KM2-1連接，另一端與保險(xiǎn)絲FU1、FU2連接。接觸器KM2的線圈與接觸器KM2的常開共用一根相線。
根據(jù)前面所說的要求溫度保護(hù)單元的聯(lián)接方式是溫度開關(guān)K1為常開，它的一端直接于電源相線連接，另一端則與風(fēng)機(jī)連接。溫度開關(guān)K2為常閉，它的一端與電源變壓器的次級連接，另一端與單片機(jī)連接。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后，其有益效果為1、由于本實(shí)用新型采用缺相保護(hù)，因而在缺相的情況下，都不會影響負(fù)載的正常工作，避免了因電源缺相使負(fù)載無法正常工作而帶來的麻煩。
2、由于本實(shí)用新型具有多檔節(jié)電功能，當(dāng)光照要求不高時，可以由第一節(jié)電狀態(tài)按程序設(shè)定的時間自動切換到第二節(jié)電狀態(tài)，或由第一節(jié)電狀態(tài)按程序設(shè)定的時間自動切換到第三節(jié)電狀態(tài)，具有更大的節(jié)電空間，因而比那些只采用二次節(jié)電的產(chǎn)品具有更好的節(jié)電效果。
3、本實(shí)用新型采用了雙重溫度保護(hù)，這樣節(jié)電器更安全，使用壽命更長。
4、本實(shí)用新型采用了主電路雙回路供電，這樣就避免了因節(jié)電設(shè)備切換而帶來的負(fù)載自熄現(xiàn)象。


附圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；附圖2為控制部分的原理框圖；附圖3為實(shí)施例的電路原理示意圖；附圖4為本實(shí)用新型缺相保護(hù)的電路示意圖；附圖5為本實(shí)用新型的主電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述參見附圖1、附圖2、附圖3和附圖4、附圖5所示，一種路燈節(jié)電器包括功率變換單元、自動旁路系統(tǒng)，缺相保護(hù)單元、溫度保護(hù)單元和微機(jī)控制單元及其外圍電路構(gòu)成的控制電路，所述功率變換單元由變壓器控制電路、接觸器KM1、KM4、KM5、KM6繼電器J1、J2、J3構(gòu)成，缺相保護(hù)單元由接觸器KM2、KM3構(gòu)成，溫度保護(hù)單元由兩個不同型號的溫控開關(guān)和風(fēng)機(jī)組成。
本實(shí)施例中，設(shè)有兩個缺相保護(hù)接觸器KM2、KM3，接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)與常開觸點(diǎn)直接連接在相線進(jìn)線端，接觸器KM1的常開觸點(diǎn)直接與相線連接，常閉觸點(diǎn)與接觸器KM2的常閉與常開觸點(diǎn)連接，對整個控制回路起缺相保護(hù)作用。
本實(shí)施例的功率變換單元中采用繼電器J1的常閉觸點(diǎn)與接觸器KM4、KM5、KM6的常閉輔助觸頭及接觸器KM1線圈串聯(lián)。常開觸點(diǎn)與繼電器J3的線圈串聯(lián)，繼電器J2的常閉觸點(diǎn)與接觸器KM6、KM1、KM5的常閉觸點(diǎn)及接觸器KM4的線圈串聯(lián)，常開觸點(diǎn)聯(lián)在兩檔開關(guān)K1的動觸點(diǎn)上，繼電器J3的一個常開觸點(diǎn)與接觸器KM4、KM1、KM5的常閉輔助觸點(diǎn)及接觸器KM6線圈串聯(lián)構(gòu)成，另一個常開觸點(diǎn)與接觸器KM6、KM1、KM4的常閉輔助觸點(diǎn)及接觸器KM5線圈串聯(lián)構(gòu)成。在所述的控制變壓器次級線圈T1-2、T2-2、T3-2兩端直接與接觸器KM1的主觸點(diǎn)并聯(lián)。
本實(shí)施例以單片機(jī)作為控制電路的主體，信號檢測單元的輸出經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后連接至單片機(jī)的輸入端口，同時，由單片機(jī)1的輸出端口控制繼電器J1，由單片機(jī)2的輸出端口控制繼電器J2。在啟動時，繼電器J1、J2位于常閉位置，此時，負(fù)載上有較高的電壓可以供負(fù)載氣體燈啟輝，經(jīng)一定時間后(按程序設(shè)定)氣體放電類燈具啟輝完成，單片機(jī)1控制繼電器J1接入常開位置，接觸器KM1的常閉復(fù)位，接觸器KM4得電吸合，此時繼電器J3得電吸合，控制變壓器的初級和次級圈相互影響，降低負(fù)載上的電壓與電流從而起到節(jié)電的作用。同時單片機(jī)2按設(shè)定的程序來控制繼電器J2吸合，從而實(shí)現(xiàn)自動切換，最重要的就是可以根據(jù)用戶要求和程序設(shè)定實(shí)現(xiàn)從第一檔節(jié)電狀態(tài)切換到第二節(jié)檔電狀態(tài)，或第三檔節(jié)點(diǎn)狀態(tài)(二檔和三檔之間要用手動控制開關(guān)K1實(shí)現(xiàn))。
權(quán)利要求1.通用智能路燈節(jié)電器，包括功率變換單元，信號檢測單元，缺相保護(hù)單元，溫度保護(hù)單元，微機(jī)控制單元及其外圍控制電路和自動旁路系統(tǒng)依電路組成，其特征在于所述功率變換單元為變壓器控制電路，由三個單相變壓器單獨(dú)控制每一相電源，控制變壓器的初級線圈與電源的零線連接，接觸器的主觸點(diǎn)連接電源相線，常閉觸點(diǎn)連接在接觸器的控制電路中，控制變壓器的次級線圈位于電源相線的輸入端與輸出端之間，所述的信號檢測單元主要由A/D轉(zhuǎn)換電路組成，輸入信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口，所述微機(jī)控制單元是單片機(jī)及其外圍電路組成，所述的溫度保護(hù)單元由兩個不同的溫度控制開關(guān)和風(fēng)機(jī)組成，所述的缺相保護(hù)單元由接觸器KM2、KM3組成。
2.如權(quán)利要求1所述的通用智能路燈節(jié)電器其特征在于所述的功率變換單元包括接觸器KM1、KM4、KM5、KM6和繼電器J1、J2、J3，兩檔開關(guān)K1，接觸器KM1的主觸點(diǎn)串聯(lián)于電源和負(fù)載之間，接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)KM1-2串聯(lián)于接觸器KM4、KM5、KM6的控制電路中，繼電器J1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于接觸器KM1的控制電路中，繼電器J1的常開觸點(diǎn)串聯(lián)于繼電器J3的控制電路中，繼電器J2的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于接觸器KM4的控制電路中，繼電器J2的常開觸點(diǎn)串聯(lián)于接觸器KM5、KM6的控制電路中。接觸器KM1、KM4、KM5、KM6的控制端位于繼電器J1、J2、J3之后，繼電器的控制電路位于缺相保護(hù)接觸器KM2、KM3、的觸點(diǎn)之后，接觸器常閉觸點(diǎn)KM2-2與常開觸點(diǎn)KM2-1并聯(lián)后與常閉觸點(diǎn)KM1-2串聯(lián)，接觸器的常開觸點(diǎn)KM1-1與常開觸點(diǎn)KM2-1，常閉觸點(diǎn)KM2-2KM1-2并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的通用智能路燈節(jié)電器其特征在于所述繼電器J1的常閉觸點(diǎn)位于接觸器KM1的控制回路中，繼電器J1的常開觸點(diǎn)連接在繼電器J3的控制電路；繼電器J2的常閉觸點(diǎn)位于接觸器KM4的控制回路中；繼電器J2的常開觸點(diǎn)位于接觸器KM6、KM5的控制回路中；繼電器J3的常開觸點(diǎn)分別連接在接觸器KM6、KM5的控制電路。
4.如權(quán)利要求2所述的通用智能路燈節(jié)電器其特征在于所述的撥動開關(guān)K1采用的是兩檔開關(guān)，位于繼電器J2的常開觸點(diǎn)和繼電器J3的常開觸點(diǎn)之間，即KM6、KM5之間的轉(zhuǎn)換是通過K1來完成的。
5.如權(quán)利要求3所述的通用智能路燈節(jié)電器，其特征在于所述的缺相保護(hù)采用的是兩個接觸器，位于電源相線與熔斷絲FU1、FU2之間，即熔斷絲FU1、FU2的一端通過接觸器KM2、KM3與電源相線連接，另一端與控制電路連接。
6.如權(quán)利要求4所述的通用智能路燈節(jié)電器，其特征在于所述的溫度保護(hù)電路，采用的是常閉、常開兩個不同型號的溫度開關(guān)W1、W2；常開溫度開關(guān)W1位于電源相線和風(fēng)機(jī)F1和F2之間，常閉溫度開關(guān)W2一端接電源變壓器次級線圈，另一端與單片機(jī)1連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能通用路燈節(jié)電器，屬節(jié)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括功率變換單元，信號檢測單元，微機(jī)控制單元，溫度保護(hù)單元和缺相保護(hù)單元構(gòu)成的控制電路，功率變換單元為變壓器控制電路，信號檢測單元主要由A/D轉(zhuǎn)換電路組成，輸入信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口，微機(jī)控制單元是單片機(jī)及其外圍電路組成，溫度保護(hù)單元由溫度控制開關(guān)和風(fēng)機(jī)組成，缺相保護(hù)單元由接觸器組成。本實(shí)用新型避免了因缺相而帶來的麻煩和因元器件過熱燒毀帶來的損失，同時在旁路和節(jié)電兩個狀態(tài)切換時，燈具不會出現(xiàn)自熄現(xiàn)象，從而不會影響到負(fù)載的正常工作。
文檔編號H05B41/36GK2884786SQ200620100318
公開日2007年3月28日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者徐建康 申請人:徐建康