专利名称：用于交通信号控制器的感应电压抑制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于交通信号控制器的感应电压抑制器。具体
地，本发明涉及一种如下的设备和方法其用于切换交通信号控制器的输出，以防止通往控制器的电线上的电压不希望地影响附近为控制器所操作的LED交通灯供电的供电线的电压。
背景技术：
在电子道3各交通控制系统的领域中，通过测量将电力供应至交通灯的电线上的电压而能够判断交通灯是否亮着是有用的。不幸地，当所有电灯泡或照明i殳备都由开^各的电线供电时，电压测量结果不能明确地显示灯^皮供电。因为开^各电线上的电压受附近电线的影响，所以会出现这种情况。供电线上不希望有的电压通常不会影响灯的工作，但是可能影响与电线连接的其它装置，尤其是监控装置。此电压先前已通过将负载电容器从供电线连接至中性线来减小。负载电容器形成具有电线电容的电容分压器，并因此能够4吏不希望有的电压减小了这些电容的比值。此方法的缺陷在于， 一些交通控制系统使用通过变压器连接的灯。不利地，变压器电感可能与电线及负载电容器的电容产生共振，/人而4吏负载电容器的有利效果无效。对此显而易见的解决方法是，用电阻器^替负载电容器。然而，这种方法的极大缺陷在于，电阻器在正常使用过程中将不希望地变得较热，因为，只要灯亮着，电阻器就具有施加于其上的全部电源电压。
发明内容
本发明的一个目的是，通过l是供如下的灯驱动电^各来克服或至
少基本上解决现有技术的上述问题本灯驱动电路在接通和断开状态下均表现出低阻抗，从而允许改进对向交通灯供电的电线上的电
压的测量。
根据本发明的一个方面，提供了 一种用于交通信号控制器并沿着交通灯的灯驱动电路设置的感应电压抑制装置，本装置包括低阻抗元件和可独立控制的开关元件，该开关元件能够在〗壬何时候使低阻抗元件与电3各断开。
优选地，低阻抗元件具有的电阻取决于外加电压，乂人而，对于任何处于灯驱动电路的正常工作范围内的外加电压来说，低阻抗元件消库€的功率都不超过预定水平。
优选地，低阻抗元件是如下的电阻器其具有的电阻正温度系数足以允许灯驱动电路的全部电压施加到电阻器上，而不会导致电阻器的永久性损坏。
在优选形式中，开关元件被控制成当关掉交通灯时接通。
优选地，开关元件;故控制成当交通灯上的测量电压超过预定水平时断开。
优选地，感应电压抑制器连接至用于测量功率、电流或电压的装置，其中，这种测量在开关元件接通和在开关元件断开的情况下进行，从而允许检查测量装置是否起作用。
可替代地，感应电压抑制器优选地连接至用于测量功率、电流或电压的装置，其中，这种测量在开关元件4妻通和在开关元件断开
5的情况下进行，从而允许通过认识到如下情况来估计负栽的阻抗在负载的测量功率、电流或电压中，高阻抗负载显著地受到开关操作影响，而低阻抗负载仅略微地受到开关操作影响。
根据本发明的另 一方面，提供了 一种用于交通信号控制器的感应电压抑制器，本感应电压抑制器沿着灯驱动电路设置，并包括交通灯负载开关、负载电阻器和低功率开关，负载电阻器具有用于减小沿着驱动电路的感应电压的低阻抗，低功率开关用于允许当交通灯负载开关处于断开位置时，负载电阻器与灯驱动电路断开。
优选地，交通灯负载开关是三端双向可控硅开关元件。
优选地，负载电阻器具有足够的电阻正温度系数，从而，如果由于失误而将全部电源电压施加在负载电阻器上，负载电阻器的自然变热将〗吏其电阻增加，从而限制进一步变热。
为了可以容易地理解本发明并付诸实践，现在将参考以下对本
发明的第一优选实施方式的描述，并将参考以下的图1,图1是本发明的第二优选实施方式的结构图。
具体实施例方式
在交通信号控制器中工作的是感应电压抑制器，其沿着灯驱动电鴻4殳置。感应电压抑制器包括常规的交通灯负载开关，典型地是三端双向可控硅开关元件；负载电阻器，其阻抗足够低，以将感应电压减小至低水平；以及另外的4氐功率开关，以允i午当主交通灯负载开关工作时，负载电阻器与电路断开。在本实施方式中，负载电阻器具有较高的电阻正温度系数，从而，如果由于一些线路故障或控制失误而将全部电源电压施加到负载电阻器上，负载电阻器的自然变热将使其电阻增加，乂人而限制进一步变热。这种电阻器通常
是可购得的，并一皮称为PTC电热调节器。
每当负载开关处于断开状态时，或者当交通控制器《效处理器命令这样做时，负载电阻器与交通灯负载开关的输出的连接都会自动发生。负载电阻器具有如下另外的特性本征电流受到部分或所有负载传感器的电阻正温度系数限制。
本发明的此第一实施方式还具有电压测量能力，由此，测量负载电阻器在电路中以及不在电路中时的电压能够允许对负载的阻抗进4亍估计。此外，功率测量是本发明的此实施方式的另一能力。通过测量负载电阻器在电路中以及不在电路中时的负载功率，可以确i人负载开关功率测量能力的正确运4亍和校准。
图1示出了本发明的第二实施方式。在此实例中，孩i型计算机10通过连接装置14与可控开关元件12连"l妄，从而允i午PTC电热调节器16将电流乂人三端双向可控石圭开关元4牛18传导至共电源中性导线20。具有可选的电阻器22，虽然其对于本发明来i兌不是必须的，4旦是，其经常用来当开关元件12接通时设置最大电流才及限。
电力被供给至电路24,并且从电路24至交通灯(未示出)的输出在25处连接。具有保险丝26，虽然其对于本发明来说不是必须的，但是可能是有用的。
樣吏型计算才几10通过界面装置28来控制三端双向可控硅开关元件18，并通过测量装置30来监控#:作，测量装置^f吏用通过连4妄装置34、 36连4妻的电流传感电阻器32来测量电流，并测量通过连4妄装置38、 40连4妻的电压。
7在优选形式中，PTC电热调节器16可以是由BC部件公司制造 的第2322-660-51993号零件。当处于冷态(cold)时，此电热调节 器具有大约1200欧的电阻，而当4皮施加全部电源电压时，其将变热 至大约14(TC的温度。可选择电阻为大约1200欧的电阻器22。当与 电热调节器16的冷态电阻(cold resistance)结合时，通过电阻器 22、电热调节器16和开关元4牛12的最大冷态电流(cold current) 可设置为大约100mA的适当值。开关元件12可便利地是由东芝公 司制造的三端双向可控石圭开关元件驱动器型TLP3052。三端双向可 4空石圭开关元4牛18可以是由ON半导体7仝司制造的MAC16M类型。
对于本领域的技术人员来说，显而易见的是，在不背离本发明 的范围或领域的前提下，可对上述感应电压抑制器的设计和结构进 4亍各种详细的^f'务改。
权利要求
1.一种用于交通信号控制器并沿着交通灯的灯驱动电路设置的感应电压抑制装置，所述感应电压抑制装置包括低阻抗元件和能独立控制的开关元件，所述开关元件能够在任何时候使所述低阻抗元件与所述电路断开。
2. 根据权利要求1所述的感应电压抑制装置，其中，所述低阻抗 元件具有的电阻耳又决于外加电压，从而，对于任何处于所述灯 驱动电3各的正常工作范围内的夕卜力口电压来i兌，所述低阻抗元件 消^^的功率都不超过预定水平。
3. 根据权利要求2所述的感应电压抑制装置，其中，所述低阻抗 元件是如下的电阻器其具有的电阻正温度系数足以允许所述 灯驱动电^各的全部电压施加到所述电阻器上，而不会导致所述 电阻器的永久性损坏。
4. 根据权利要求1所述的感应电压抑制装置，其中，所述开关元 件被控制成当关掉所述交通灯时接通。
5. 根据权利要求1所述的感应电压抑制装置，其中，所述开关元 件被控制成当所述交通灯上的测量电压超过预定水平时断开。
6. 才艮据4又利要求1所述的感应电压抑制装置，连接至用于测量功 率、电流或电压的装置，其中，测量在所述开关元件接通和在 所述开关元件断开的情况下进4于，从而允^N企查所述测量装置 是否起作用。
7. 根据权利要求1所述的感应电压抑制装置，连接至用于测量功 率、电流或电压的装置，其中，这种测量在所述开关元件4妄通 和在所述开关元件断开的情况下进行，/人而允许通过认识到以 下情况来估计负载的阻抗在所述负载的测量功率、电压或电 流中，高阻抗负载显著地受到开关操作影响，而4氐阻抗负载^f又 略微地受到开关操作影响。
8. —种用于交通信号控制器的感应电压抑制器，所述感应电压抑 制器沿着灯驱动电^各i殳置，并包4舌交通灯负载开关、负载电阻 器和低功率开关，所述负载电阻器具有用于减小沿着所述驱动 电路的感应电压的低阻抗，所述低功率开关用于允许当所述交 通灯负载开关处于断开位置时，所述负载电阻器与所述灯驱动 电^各断开。
9. 根据权利要求8所述的感应电压抑制器，其中，所述交通灯负 载开关是三端双向可控^圭开关元件。
10. 根据权利要求8所述的感应电压抑制器，其中，所述负载电阻 器具有足够的电阻正温度系数，从而，如果由于失误而将全部 电源电压施加到所述负载电阻器上，所述负载电阻器的自然变 热^^f吏其电阻增加，乂人而限制进一步变热。
全文摘要
一种用于交通信号控制器并沿着交通灯的灯驱动电路(24)设置的感应电压抑制装置。该装置包括低阻抗元件(16)和可独立控制的开关元件(12)，该开关元件能够在任何时候使低阻抗元件与电路断开。
文档编号G08G1/07GK101669154SQ200880005322
公开日2010年3月10日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年2月16日
发明者马尔科姆·扬 申请人:阿尔德里奇交通控制器私人有限公司