專利名稱：無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及路燈光電自動(dòng)控制器。
目前，公知的路燈控制器種類較多。早期多采用人工分片、分段控制，用人多，人為因素大，容易出現(xiàn)差錯(cuò)。后來人們又研制了光控系統(tǒng)啟閉的技術(shù)，但因光控元件容易受灰塵、雜質(zhì)遮蓋或干擾，控制時(shí)間不準(zhǔn)確，易出現(xiàn)問題等。近期中國專利CN86209744.U號(hào)公開了一種無觸點(diǎn)路燈自動(dòng)控制器。該技術(shù)控制功率要受到維持電流的限制。另外，《無線電》雜志1986年第10期第32頁刊登了一篇名稱為“無電源光控開關(guān)”，其線路較簡單，但是光電池受光時(shí)，可控硅導(dǎo)通，若用于路燈控制，還需要接觸器反相，這又成了有觸點(diǎn)開關(guān)，不僅增加成本，而且在觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，還要產(chǎn)生火花，因此受到了一定的限制。
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)提供一種電路(或線路)簡單，使用安全，不用日常維護(hù)，性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，耗電量小的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器。
本實(shí)用新型是通過下列方式予以實(shí)現(xiàn)的
一種用于路燈的自動(dòng)開或關(guān)的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，包括殼體及其電路板、電路板上的整機(jī)電路，其特征在于，所說的整機(jī)電路是由電源電路、光電轉(zhuǎn)換電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路和路燈回路組成。
所說的電源電路由控制器的電源開關(guān)(K)、電源保險(xiǎn)管、電源變壓器(T)、全波整流二極管(D1、D2)、三端穩(wěn)壓器(7812)、電源濾波電容(C1、C2)組成，其中，三端穩(wěn)壓器(7812)相當(dāng)于穩(wěn)壓電路部分，其1腳為輸入腳，2腳為接地腳，3腳是穩(wěn)壓輸出腳接光電轉(zhuǎn)換電路。
所說的光電轉(zhuǎn)換電路是由串接的光敏電阻(G)、限流電阻(RG)和限流電阻(Rb)、光度調(diào)節(jié)電位器(W)、光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)及其集電極電阻和發(fā)射極電阻(R1、R2)，當(dāng)穩(wěn)壓用兼作工作狀態(tài)指示用的二極管(LED1、LED2、LED3)組成，其中，串接的光敏電阻(G)、限流電阻(RG)和串接的限流電阻(Rb)、光度調(diào)節(jié)電位器(W)二者并接后再接光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的基極，光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的集電極及其電阻(R1)間和發(fā)射極及其電阻(R2)間分別與串接的二極管(LED1、LED2)和單個(gè)的二極管(LED3)連接后，分別與雙穩(wěn)態(tài)電路中的兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)的基極連接。
所說的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的雙穩(wěn)態(tài)電路由兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)及其集電極電阻(R3、R5)和基極電阻(R4、R6)以及電阻(R7)和電容(C3)構(gòu)成的抗干擾延時(shí)電路組成。
所說的驅(qū)動(dòng)電路由高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)和限流電阻(R8)組成，其中，高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)在電路中起到信號(hào)開關(guān)的作用，其1腳為輸入腳接直流電源，2、3腳為輸出腳接限流電阻(R8)、4腳為接地腳，5腳為觸發(fā)腳，2、3腳接限流電阻(R8)后及4腳引出后分別接執(zhí)行電路中的大功率交流固體繼電器(SSR)輸入端的正、負(fù)極。
所說的執(zhí)行電路采用大功率交流固體繼電器(SSR)及其快速保險(xiǎn)管(RLS)。
本實(shí)用新型的各電路工作原理是由電源開關(guān)(K)、電源保險(xiǎn)管、電源變壓器(T，一般為3W的)、全波整流二極管(D1、D2)、三端穩(wěn)壓器(7812)、電源濾波電容(C1、C2)構(gòu)成的電源電路輸出穩(wěn)定的直流12V電壓，供整機(jī)工作。當(dāng)光線由亮到暗連續(xù)變化時(shí)，由光敏電阻(G)、限流電阻(RG)和限流電阻(Rb)、光度調(diào)節(jié)電位器(W)、光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)及其集電極電阻和發(fā)射極電阻(R1、R2)、當(dāng)穩(wěn)壓用兼作工作狀態(tài)指用的二極管(LED1、LED2、LED3)組成的光電轉(zhuǎn)換電路，其光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的工作狀態(tài)由飽和過渡到放大最后截止。由兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)及其集電極電阻(R3、R5)和基極電阻(R4、R6)以及電阻(R7)和電容(C3)構(gòu)成的抗干擾延時(shí)電路組成的雙穩(wěn)態(tài)電路，其三極管(BG2)導(dǎo)通，三極管(BG3)截止，反之，三極管(BG3)導(dǎo)通，三極管(BG2)截止。由高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)和限流電阻(R8) 組成的驅(qū)動(dòng)電路，其集成塊(TWH8778)的5腳電位低時(shí)，集成塊(TWH8778)截止，2、3腳無輸出電壓；5腳電位高時(shí)，集成塊(TWH8778)導(dǎo)通，2、3腳輸出直流12V電壓。執(zhí)行電路大功率固體繼電器(SSR)輸入端有直流12V電壓時(shí)，其(SSR)的輸出端導(dǎo)通，反之則截止。總之本技術(shù)中的三極管(BG2)和(BG3)是靠光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的C、E兩點(diǎn)的電位來觸發(fā)的。當(dāng)天黑時(shí)，光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)截止，其C點(diǎn)電位升高，三極管(BG2)b極電位升高，從而(BG2)飽和，三極管(BG3)截止，并且其(BG3)C極電位升高，這樣集成塊(TWH8778)的5腳電位也升高，從而使集成塊(TWH8778)由截止轉(zhuǎn)化為導(dǎo)通，其(TWH8778)的2、3腳輸出直流12V電壓，此時(shí)大功率固體繼電器(SSR)輸入端得到12V直流電壓，其(SSR)輸出端導(dǎo)通，整個(gè)路燈回路通電。
另外，上述電路中，電阻(R7)、電容(C8)組成抗干擾延時(shí)電路，可起到防閃電等抗干擾的作用。大功率固體繼電器(SSR)的額定電流值有若干擋，可根據(jù)回路中的工作電流選用，選用的固體繼電器額定電流值應(yīng)為負(fù)載實(shí)用值的2～3倍，可以把兩只固體繼電器并聯(lián)使用。還可以用電流值為2A的固體繼電器觸發(fā)1000A以下的大功率可控硅正常工作(如圖3、4所示)。其它元器件的選擇，電阻可采用金屬膜電阻，如限流電阻(R6)用1/2W的，其余用1/4W的，電解電容用耐壓35V220μ，三極管用3DG12。整流二極管用1N4007。電源變壓器用3W，初級(jí)220V，次級(jí)16V×2。發(fā)光二極管LED1、2用綠色發(fā)光管，LED3用紅色發(fā)光管。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下特點(diǎn)1、由于采用SSR大功率交流固體繼電器作執(zhí)行部件，使得全機(jī)工作在全靜止?fàn)顟B(tài)，沒有機(jī)械動(dòng)作部件，實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)無觸點(diǎn)自動(dòng)控制。不存在開關(guān)時(shí)危險(xiǎn)的電弧且耐沖擊，和抗有害氣體腐蝕，沒有機(jī)械噪聲，驅(qū)動(dòng)電壓低、電流小，而且由于SSR輸入端與輸出端光電隔離使得自動(dòng)控制器和被控制的路燈回路沒有電氣聯(lián)系，以及輸入端和輸出端與散熱片高度絕緣，所以散熱片不帶電，使得本控制器使用更加安全。
2、控制功率大而且分若干檔，控制電流從數(shù)拾安培到數(shù)百安培甚至千安培。
3、由于采用TWH8778高速大功率開關(guān)集成塊作執(zhí)行部件的驅(qū)動(dòng)電路，使得本機(jī)的開關(guān)特性更趨優(yōu)良，而且8778是微電流控制器件，在其輸入端可以很容易的加入RC充放電回路，能形成良好的防閃電等抗干擾電路。
4、由于采用三端穩(wěn)壓集成塊7812作穩(wěn)壓電路，使得整機(jī)工作更加穩(wěn)定可靠。
5、本電路加入雙穩(wěn)態(tài)電路，由于雙穩(wěn)態(tài)電路的二個(gè)反相器之間有劇烈的正反饋?zhàn)饔茫员豢刂频穆窡粼诎低ê土翑嗟呐R界點(diǎn)處不會(huì)產(chǎn)生閃爍和振蕩現(xiàn)象。
6、本電路用三個(gè)發(fā)光二極管傳遞信號(hào)器件，而且兼作工作狀態(tài)指示用。
總之，本裝置具有電路簡單、使用安全，免日常維護(hù)，性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，耗電量小等特點(diǎn)。并且由于最新器件的優(yōu)越性，所以本機(jī)穩(wěn)定性極佳，在黑龍江省克山縣一年四季溫差70℃多度的惡劣氣候條件下，電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定的情況下經(jīng)過使用均能正常工作。目前該縣已經(jīng)全部使用這種路燈自動(dòng)控制器，效果良好使用這種裝置可以節(jié)省大量人力和能源。


圖1是本實(shí)用新型的整機(jī)電路圖；圖2是本實(shí)用新型的整機(jī)方框圖；圖3是本實(shí)用新型的固體繼電器(SSR)觸發(fā)兩只大電流單向可控硅的電路圖；圖4是本實(shí)用新型的固體繼電器(SSR)觸發(fā)大電流雙向可控硅的電路圖。
圖中1電源保險(xiǎn)管、2電源變壓器(T)、3整流二極管(D1)、4濾波電容(C1)、5濾波電容(C2)、6三端穩(wěn)壓器(7812)、7光敏電阻(G)、8限流電阻(RG)、9光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)、10光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)集電極電阻(R1)、11二極管(LED1)、12二極管(LED2)、13反相器用三極管(BG2)集電極電阻(R3)、14反相器三極管(BG2)基極電阻(R4)、15反相器用三極管(BG3)基極電阻(R6)、16高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)、17限流電阻(R8)、18反相器用三極管(BG3)集電極電阻(R5)、19電阻(R7)、20大功率交流固體繼電器(SSR)、21電容(C3)、22快速保險(xiǎn)管(RLS)、23路燈、24反相器用三極管(BG3)、25反相器用三極管(BG2)、26二極管(LED2)、27光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)發(fā)射極電阻(R2)、28光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的E點(diǎn)、29光度調(diào)節(jié)電位器(W)、30限流電阻(Rb)、31全波整流二極管(D2)、32電源開關(guān)(K)、33電源電路、34光電轉(zhuǎn)換電路、35雙穩(wěn)態(tài)電路、36驅(qū)動(dòng)電路、37執(zhí)行電路、38路燈回路。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，如圖1-4所示。
一種用于路燈的自動(dòng)開或關(guān)的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，包括殼體及其電路板、電路板上的整機(jī)電路，其特征在于所說的整機(jī)電路是由電源電路33、光電轉(zhuǎn)換電路34、雙穩(wěn)態(tài)電路35、驅(qū)動(dòng)電路36、執(zhí)行電路37和路燈回路38組成。
所說的電源電路33由控制器的電源開關(guān)(K)32、電源保險(xiǎn)管1、電源變壓器(T)2、全波整流二極管(D1、D2)3和31、三端穩(wěn)壓器(7819)6、電源濾波電容(C1、C2)4和5組成，其中，三端穩(wěn)壓器(7812)6相當(dāng)于穩(wěn)壓電路部分，其1腳為輸入腳，2腳為接地腳，3腳是穩(wěn)壓輸出腳接光電轉(zhuǎn)換電路34。
所說的光電轉(zhuǎn)換電路34是由串接的光敏電阻(G)7、限流電阻(RG)8和限流電阻(Rb)30、光度調(diào)節(jié)電位器(W)29、光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)9及其集電極電阻和發(fā)射極電阻(R1、R2)10和27，當(dāng)穩(wěn)壓用兼作工作狀態(tài)指示用的二極管(LED1、LED2、LED3)11、12、26組成，其中，串接的光敏電阻(G)7、限流電阻(RG)8和串接的限流電阻(Rb)30、光度調(diào)節(jié)電位器(W)29二者并接后再接光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)9的基極，光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)9的集電極及其電阻(R1)10間和發(fā)射極及其電阻(R2)27間分別與串接的二極管(LED1、LED2)11、12和單個(gè)的二極管(LED3)26連接后，分別與雙穩(wěn)態(tài)電路35中的兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)25和24的基極連接。
所說的雙穩(wěn)態(tài)電路35由兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG)25和24及其集電極電阻(R3、R5)13和18和基極電阻(R2、R3)14和15以及電阻(R7)19和電容(C3)21構(gòu)成的抗干擾延時(shí)電路組成。
所說的驅(qū)動(dòng)電路36由高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)16和限流電阻(R6)17組成，其中，高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)16在電路中起到信號(hào)開關(guān)的作用，其1腳為輸入腳接直流電源，2、3腳為輸出腳接限流電阻(R8)17、4腳為接地腳，5腳為觸發(fā)腳，2、3腳接限流電阻(R8)17后及4腳引出后分別接執(zhí)行電路37中的大功率交流固體繼電器(SSR)20輸入端的正、負(fù)極。
所說的執(zhí)行電路37采用大功率交流固體繼電器(SSR)20及其快速保險(xiǎn)管(RLS)22。
權(quán)利要求1.一種用于路燈的自動(dòng)開或關(guān)的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，包括殼體及其電路板、電路板上的整機(jī)電路，其特征在于所說的整機(jī)電路是由電源電路、光電轉(zhuǎn)換電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路和路燈回路組成。
2.如權(quán)利要求1所述的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的電源電路是由控制器的電源開關(guān)(K)、電源保險(xiǎn)管、電源變壓器(T)、全波整流二極管(D1、D2)、三端穩(wěn)壓器(7812)、電源濾波電容(C1、C2)組成，其中，三端穩(wěn)壓器(7812)相當(dāng)于穩(wěn)壓電路部分，其1腳為輸入腳，2腳為接地腳，3腳是穩(wěn)壓輸出腳。
3.如權(quán)利要求1所述的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的光電轉(zhuǎn)換電路是由串接的光敏電阻(G)、限流電阻(RG)和限流電阻(Rb)、光度調(diào)節(jié)電位器(W)、光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)及其集電極電阻和發(fā)射極電阻(R1、R2)、當(dāng)穩(wěn)壓用兼作工作狀態(tài)指示用的二極管(LED1、LED2、LED3)組成，其中，串接的光敏電阻(G)、限流電阻(RG)和串接的限流電阻(Rb)、光度調(diào)節(jié)電位器(W)二者并連后接光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的基極，光電轉(zhuǎn)換三極管(BG1)的集電極及其電阻(R1)間和發(fā)射極及其電阻(R2)間分別與串接的二極管(LED1、LED2)和單個(gè)的二極管(LED3)連接后，分別與雙穩(wěn)態(tài)電路中的兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)的基極連接。
4.如權(quán)利要求1所述的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的雙穩(wěn)態(tài)電路由兩個(gè)反相器用三極管(BG2、BG3)及其集電極電阻(R3、R5)和基極電阻(R4、R6)以及電阻(R7)和電容(C3)構(gòu)成的抗干擾延時(shí)電路組成。
5.如權(quán)利要求1所述的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的驅(qū)動(dòng)電路由高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)和限流電阻(R8)組成，其中，高速大功率開關(guān)集成塊(TWH8778)在電路中起到信號(hào)開關(guān)的作用，其1腳為輸入腳接直流電源，2、3腳為輸出腳接限流電阻(R8)，4腳為接地腳，5腳為觸發(fā)腳。
6.如權(quán)利要求1所述的無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器，其特征在于所說的執(zhí)行電路采用大功率交流固體繼電器(SSR)及其快速保險(xiǎn)管(RLS)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及無觸點(diǎn)路燈光電自動(dòng)控制器。它包括殼體及其電路板、整機(jī)電路，其特征是該整機(jī)電路由電源電路、光電轉(zhuǎn)換電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動(dòng)電路、執(zhí)行電路、路燈回路組成。上述電路中采用7812、8778、SSR三種器件及采用脈沖電路中的雙穩(wěn)態(tài)電路并進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)黃昏和黎明時(shí)自動(dòng)接通或關(guān)閉路燈回路，它主要依照光的強(qiáng)度，無論是陰、晴、風(fēng)雪、雷雨、陰霧天氣還是春夏秋冬晝夜長短均依實(shí)際明亮程度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。具有電路簡單，使用安全，免日常維護(hù)，性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，耗電量小等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2271088SQ96226690
公開日1997年12月17日 申請日期1996年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月24日
發(fā)明者王秉臣 申請人:王秉臣