智能路灯节电器制造技术

本发明专利技术公开了一种主要用于路灯、钠灯、金卤灯等照明设备的智能路灯节电器。它有与单片机相连接的电压、电流检测电路和连接单片机的变压器抽头继电器并联组及驱动电路。其中磁保持继电器并联组上并联有继电器ＳＷＲ与电阻Ｒ。保持继电器跨联于驱动电路中的桥式晶体管之间，其动片旁还装有微动开关。有能实时检测、控制馈给灯具电流、电压，使变压器多档切换不间断供，使触点动作后不再驱动的高品质效能。增加了通断的可靠性和低功耗的驱动。各元件工作在较大电流时间短，从而降低了其它电路的要求，避免了长时间通电造成的耗电，减少了线包的长期发热，延长了继电器的使用寿命。解决了磁保持继电器是否被驱动无法感知的技术问题和变压器抽头可能被短路的冒险。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种主要用于路灯、普通日光灯、钠灯、金卤灯等照明设备的路灯节电器。
技术介绍
实验证明，灯具的发光与馈给灯具的功率并不成正比。这是由于灯具中镇流器发出的噪音，灯管的发热对发光的贡献不多，而是以声能、热能方式损耗了部分电能。而且灯管的发热还会加剧灯管的老化。目前，公知技术中的灯光节电器大致有三种。一种是采用控制电压、电流的方法来达到优化控制。另一种是采用晶闸管电路控制来实现节电。其不足之处是自身产生的谐波会干扰电网和其它电器设备，使灯具产生噪音，因而存在光能以外的电能损失，导致电度表误差。还有一种是变压器抽头切换节电器，其优点是无谐波，不使正弦波产生变形。它采用的是在变压器抽头与负载之间连接并联继电器开关组，以切换通断控制的方式来实现，因而对并联继电器开关是否被驱动无法确知。一旦其中一个继电器开关由闭合切换为释放，或驱动电路故障导致继电器未动作，而其它继电器工作正常，就要形成短路。就是说变压器在多头切换中，继电器SW1断开后，继电器SW2方能闭合，否则会造成短路；如果出现SW1、SW2、SW3三个开关有两个以上同时闭合的情况，就会短路变压器的一对抽头，烧毁变压器。若采用磁保持继电器作抽头切换，就会出现冒险。因为磁保持继电器是吸合还是释放我们无法知道，比如它被卡住或发生粘联，或未被驱动，或驱动电路发生故障都是无法感知的。而继电器SW1/SW2由接触器或继电器完成动作，它需要的动作时间为5～20ms，也就是说SW1的断开和SW2的闭合无法同时完成，总会有些差异。既使控制电路也不能精确做到这一点。这样一来在切换过程中，负载上将有5～20ms无电的情形，负载就会有短时供电中断，使灯具短暂熄灭，需要重新再次启动，甚至由于电压的降低而无法再次启动。使灯具出现长时间闪烁不能正常发光。而它采用的普通接触器不仅体大，重量高，同时还增加了自耗损失。上述现有技术中的磁保持继电器是依靠线包产生磁场驱动触头的通断的，它的触点的闭合或断开，由施加给线包的反向或正向电压来实现，并由其内部的永磁铁来维持，同时还要一直通以正向或反向电流，使线包处于长时间发热状态而耗掉电能，缩短磁保持继电器寿命。
技术实现思路
本专利技术是对现有技术变压器抽头切换节电器的进一步改进和发展。本专利技术针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种能实时检测、控制馈给灯具电流、电压，使变压器多档切换不间断供电，使触点动作后不再驱动的智能路灯节电器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能路灯节电器，装于盒体内，包括一个由整流滤波稳压电路供电的单片机和与变压器抽头连接的继电器并联开关组，以及与单片机相连接的指示器，此外，它还包括与单片机相连接的由A/D转换器组成的由单片机控制的电压、电流检测电路和连接单片机的变压器抽头继电器并联组及驱动电路，与线包抽头对应连接的磁保持继电器并联组上并联有继电器SWR与电阻R；所述的磁保持继电器跨联于驱动电路中的桥式晶体管之间；所述的磁保持继电器的动片旁还装有微动开关。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果。单片机对节能器实时检测电压、电流、控制馈给负载的电压电流。采用的依靠磁场来维持触点通断的磁保持继电器并联组抽头开关，在驱动电路的控制下，仅在需要磁保持继电器动作的一个较短时间通以电流，并由内部永磁铁维持其状态，使触点动作后，不再启动，增加了通断的可靠性和低功耗的驱动。驱动电路简洁，各元件工作在较大电流时间短，从而降低了其它电路的要求，避免了长时间通电造成的耗电，减少了线包的长期发热，延长了继电器的使用寿命。本专利技术将磁保持继电器作为变压器，多档切换无冒险。根据磁保持继电器的动片与通断的关系，在继电器动片旁用一触头可上下移动的微动开关与其组合，使动片动作时，微动开关的触头同时动作，经过主控电路检测感知其是否驱动，当感知到确实可靠的动作后，才作另一磁保持的驱动。从而解决了磁保持继电器是否被驱动无法感知的技术问题和变压器抽头可能被短路出现的冒险。本专利技术由于不使用体大、重量大的普通接触器，采用的磁保持继电器的并联组合，较之普通接触器的体积减小3/4，重量减轻4/5。变压器多档切换不间断供电，不会造成灯具熄灭和再次启动，而且大大减少了自耗，切换无冒险，可靠性高，节电效果显著，可节电24％以上。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的电路结构方框图。图2为本专利技术的驱动电路图。图3为本专利技术磁保持继电器并联组开关与线包抽头连接的示意图。图4为本专利技术磁保持继电器开关的示意图。具体实施例方式图1至图4描述了依据现有技术的改进和发展而来的一个实施例。在图1中，连接于单片机的电压检测电路和电流检测电路及与其连接的A/D转换器(图中未示出)为常规技术。其中单片机可以是51系列的单片机，本实施例的单片机可以是AT8C51，A/D转换器可以是8位以上的但不限于是ADC0809。图2示出的驱动器电路通常由六个晶体管组成，电阻R1的输入端A点可以电连接有门电路，此为现有技术(未示出)。当给A点施加上高电平(+5V)，晶体管Q1、Q3、Q4导通，电流从T12V、Q4通过并联于Q2、Q3、Q4、Q5之间的磁保持继电器J，晶体管Q3接地，电流从D流向C。此时磁保持继电器J吸合，A点高电平维持500ms。同理，当给B点加上高电平时，晶体管Q6、Q2、Q5导通，电流由晶体管Q、J、Q5到地。磁保持继电器J释放，此时电流从C流到D。这样就保证了各元件工作在较大电流的时间短，可降低对其它电路的要求。图3示出了磁保持继电器并联组开关与线包抽头的连接关系。其中跨接于图2驱动路中的磁保持继电器J在这里由SW1、SW2、SW3表示，它们分别对应并联于变压器线包抽头与负载L之间。磁保持继电器的并联组合数依据线包的抽头数对应组合，组数的多少根据要求确定。为解决接触器或继电器SW1、SW2无法同时断开和闭合不能同时完成和5～20ms动作的时间差可能出现的短路和造成负载L的短时供电中断，可在继电器并联组上连接继电器SWR(开关)与电阻R，以实现实时不间断切换。比如切换由SW1在断开前继电器SWR闭合，再将SW1断开，SW2闭合，继电器SWR(开关)断开的切换过程。因电阻R的存在就不至于产生短路，使负载L上一直有电供给。图4示出了目前市售的一种磁保持继电器结构，其中a、b为触点接线端，c、d为变压器线包连线管脚，e为随着a、b的通断作上下移动的动片。将微动开关固定在支架上。动片e上下移动到微动开关触头正好动作，能使连线cd通断。其通断信号送单片机处理得出正确的通断信号，感知确实可靠的动作后，才作出另一磁保的动作，这样就不致于会短路。本专利技术的基本工作原理是单片机对市电压与输出电流进行实时检测，根据电压的变化对变压器输出抽头进行切换，达到不致使负载将能量用于发热、发出噪音等的最佳效率。单片机控制磁保持继电器的动作。由微动开关将状态送入单片机处理。比如磁保持继电器SW1是吸合的、SW2断开，现要SW1释放，SW2吸合，其动作是先断开SW1。是否已完成断开动作，由磁保持继电器上的微动开关传至单片机感知，在确保SW1断开后方使SW2吸合。如有未被驱动的故障，将由壳体上的显示器或指示灯显示出来。本专利技术的其它辅助性电路为本
普通专业员所知悉的现有技术。上述仅列出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能路灯节电器，装于盒体内，包括一个由整流滤波稳压电路供电的单片机和与变压器抽头连接的继电器并联开关组，以及与单片机相连接的指示器，其特征在于：它还包括与单片机相连接的由Ｄ／Ａ转换器组成的由单片机控制的电压、电流检测电路和连接单片机的变压器抽头继电器并联组及驱动电路，与线包抽头对应连接的磁保持继电器并联组上并联有ＳＷＲ与电阻Ｒ；所述的磁保持继电器跨联于驱动电路中的桥式晶体管之间；所述的磁保持继电器的动片旁还装有微动开关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，
申请(专利权)人：程明，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]