专利名称：多功能型高强度气体放电灯具微控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子电工技术领域，具体是一种多功能型高强度气体放电灯具微
控制器。
背景技术：
照明占用了人们太多的能量，也浪费了许多能源，为了节约能源，人们利用电子技术与照明系统相接合来节约能源，现有技术中，主要采用的方法如下 1、在传统的高强度气体放电(HID)灯系统装有节能控制系统，其一、利用控制器改变镇流器的阻抗，达到变功率的目的，其二、利用控制器系统降低照明系统的电压，同样也能达到变功率的目的。这两种方法主要是道路灯具在车流量减少时，使HID灯工作在接近半功率的状态，达到节能的目的。 2、利用双光源灯具，通过双光源控制器在需要节能时自动关掉一盏灯，达到节能的目的。 3、利用电子镇流器节能。
发明内容为使高强度气体放电灯具安全可靠地工作，节约能源，以及提高灯具的性价比，本实用新型提出了高强度气体灯具的微控制器，具体技术方案如下 —种多功能型高强度气体放电灯具微控制器，包括电源电路、采样电路、单片机、驱动电路和镇流器，所述电源电路外接交流市电、电源电路的输出段输出直流电源给采样电路、单片机和驱动电路；镇流器输入端连接交流市电；所述采样电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接驱动电路的控制端，驱动电路的输入端连接所述镇流器的输出端，驱动电路的输出端即为本控制器的输出端；所述镇流器有多个，多个镇流器的阻抗不同。 所述电源电路包括变压器T、桥式整流电路和DC/DC转换电路；所述变压器T的初级侧连接交流市电，变压器T的次级侧连接桥式整流电路的交流输入端，桥式整流电路的直流输出端经滤波电路后连接DC/DC转换电路输入端，DC/DC转换电路的输出端是基准电压端和单片机的供电端。 所述采样电路包括温度采样电路和电压采样电路 所述温度采样电路包括热敏电阻、第一比较器；所述第一比较器的输入端分别连接基准电压和热敏电阻，比较热敏电阻的分压和基准电压，第一比较器的输出端连接单片机的输入端。 所述电压采样电路包括电压互感器、第二比较器；所述电压互感器的初级侧连接交流市电，电压互感器的次级侧经整流滤波电路后连接第二比较器的输入；第二比较器的另一个输入端连接基准电压；第二比较器的输入端连接单片机的输入端。[0012] 所述驱动电路包括继电器；继电器的输入回路连接所述电源电路的输出端；所述
3单片机的输出端连接开关电路的开关控制端；开关电路的开关端连接所述输入回路与地线之间；继电器的输出回路连接镇流器的输出端和本控制器的输出端。 所述继电器的数量与所述镇流器的数量对应，每个继电器连接相应的不同阻抗的镇流器；各个继电器的输入回路连接单片机相应的输出端。 对于所述两个阻抗不同的镇流器，共用一个三抽头镇流器，对应的继电器是转换型；转换型继电器的动触点即为本控制器的输出端，上两个静触点分别连接镇流器的两个输出插头。 所述电压采样电路的电压互感器与所述电源电路的变压器T共用一个变压器Tl，变压器T1的次级侧设有两个次级，对应所述的电压互感器的次级侧和变压器T的次级侧。[0016] 本控制器主要应用单片机对灯具的工作电压、工作温度、节能等方面进行监控，以便提高灯具的使用性能。 本控制器与三抽头镇流器共同配合作用，完成控制功能。本控制器除了定时节能外，还对高强度气体放(HID)电灯灯具系统的工作电压、工作温度进行自动调节，使系统工作在灯具系统参数的正常范围内。 应用本控制器检测灯具的工作电压、工作温度、自动调节系统阻抗使灯泡工作在最佳状态。同时应用本控制器进行定时节能等方面的控制微控制器的基本工作原理是，通过器件的选用和软件的编写，单片机检测灯具内环境温度的变化，当温度超过7(TC左右时，控制器切换镇流器为高阻抗工作状态，进入低功耗运行状态。灯具内温度低于6(TC左右时，回到正常功耗运行状态。当单片机检测到电源电压大于237V左右时，镇流器工作于高阻抗状态，反之，则工作于低阻抗状态。使灯泡始终工作于正常的工作电压、电流范围内，单片计算机运行的过程中，进行工作时间的累计，当运行时间超过节能设定值(如5小时)时，单
片计算机使灯具系统进入节能运行状态(镇流器工作于高阻抗状态)。[0019] 本可以与三抽头镇流器、钠灯等组成一个完整的照明系统。[0020] 本实用新型的优点在于 a.电压、温度自动控制延长了灯具的使用寿命；使灯具使用更加安全。[0022] b.定时节能减少了能量的损耗，节省了能量。[0023] c.提高了产品的性能。 本控制器还具有检测灯具的工作电压、工作温度、自动调节系统阻抗使灯泡工作在最佳状态的功能。
图1是本控制器的原理框图；[0026] 图2是实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图1和附图2对本实用新型作进一步说明 —种多功能型高强度气体放电灯具微控制器，包括电源电路、采样电路、单片机、驱动电路和镇流器，所述电源电路外接交流市电、电源电路的输出段输出直流电源给采样电路、单片机和驱动电路；镇流器输入端连接交流市电；所述采样电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接驱动电路的控制端，驱动电路的输入端连接所述镇流器的输出端，驱动电路的输出端即为本控制器的输出端；所述镇流器有多个，多个镇流器的阻抗不同。 所述电源电路包括变压器T、桥式整流电路和DC/DC转换电路；所述变压器T的初级侧连接交流市电，变压器T的次级侧连接桥式整流电路的交流输入端，桥式整流电路的直流输出端经滤波电路后连接DC/DC转换电路输入端，DC/DC转换电路的输出端是基准电压端和单片机的供电端。 所述采样电路包括温度采样电路和电压采样电路 所述温度采样电路包括热敏电阻、第一比较器；所述第一比较器的输入端分别连接基准电压和热敏电阻，比较热敏电阻的分压和基准电压，第一比较器的输出端连接单片机的输入端。 所述电压采样电路包括电压互感器、第二比较器；所述电压互感器的初级侧连接交流市电，电压互感器的次级侧经整流滤波电路后连接第二比较器的输入；第二比较器的另一个输入端连接基准电压；第二比较器的输入端连接单片机的输入端。 所述驱动电路包括继电器；继电器的输入回路连接所述电源电路的输出端；所述单片机的输出端连接开关电路的开关控制端；开关电路的开关端连接所述输入回路与地线之间；继电器的输出回路连接镇流器的输出端和本控制器的输出端。 所述继电器的数量与所述镇流器的数量对应，每个继电器连接相应的不同阻抗的镇流器；各个继电器的输入回路连接单片机相应的输出端。本例中，对于所述两个阻抗不同的镇流器，共用一个三抽头镇流器，对应的继电器是转换型；转换型继电器的动触点即为本控制器的输出端，上两个静触点分别连接镇流器的两个输出插头。 本例中，所述电压采样电路的电压互感器与所述电源电路的变压器T共用一个变压器Tl，变压器Tl的次级侧设有两个次级，对应所述的电压互感器的次级侧和变压器T的次级侧。 参考图2， 220V市电经变压器Tl转换为两组10V低压交流电，其中一组10V交流电经桥堆Dl、电解电容El、瓷片电容Cl滤波，再经过U3稳压块7805产生5V直流电源，电容E2、 C2对5V直流电进一步滤波后作为单片计算机Ul的工作电压；另一组10V交流电电压取样使用。D1、E3、C3、R1、R2、R3、C4、R4、R5、R6、R7、U2A组成的电路用于电源电压比较，比较结果提供给单片计算机进行运算。R8、 R9、 RIO、 Rll、 R12、 R13、 R14、 C5、 U2B组成的电路用于温度检测。检测结果提供给单片计算机进行运算。R19、 R21、 CZ1、 C8、 C9、 C10、、 E4、S1、D4、U1组成单片计算机系统。单片计算机系统的功能是判断温度和电压的高低产生控制信号；产生定时节能控制信号；产生工作指示信号。R16、R16、Q1、C11、D3、K1组成继电器驱动电路、控制三抽头镇流器ZL1的工作，以改变灯的工作电流和电压。D5、 R20、 C13组成工作指示电路。ZL1、LAMP1、CF1为点灯系统。
权利要求一种多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是包括电源电路、采样电路、单片机、驱动电路和镇流器，所述电源电路外接交流市电、电源电路的输出段输出直流电源给采样电路、单片机和驱动电路；镇流器输入端连接交流市电；所述采样电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接驱动电路的控制端，驱动电路的输入端连接所述镇流器的输出端，驱动电路的输出端即为本控制器的输出端；所述镇流器有多个，多个镇流器的阻抗不同。
2. 根据权利要求1所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述电源 电路包括变压器T、桥式整流电路和DC/DC转换电路；所述变压器T的初级侧连接交流市 电，变压器T的次级侧连接桥式整流电路的交流输入端，桥式整流电路的直流输出端经滤 波电路后连接DC/DC转换电路输入端，DC/DC转换电路的输出端是基准电压端和单片机的 供电端。
3. 根据权利要求2所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述采样 电路包括温度采样电路和电压采样电路。
4. 根据权利要求3所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述温度 采样电路包括热敏电阻、第一比较器；所述第一比较器的输入端分别连接基准电压和热敏 电阻，比较热敏电阻的分压和基准电压，第一比较器的输出端连接单片机的输入端。
5. 根据权利要求3所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述电压 采样电路包括电压互感器、第二比较器；所述电压互感器的初级侧连接交流市电，电压互感 器的次级侧经整流滤波电路后连接第二比较器的输入；第二比较器的另一个输入端连接基 准电压；第二比较器的输入端连接单片机的输入端。
6. 根据权利要求2所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述驱动 电路包括继电器；继电器的输入回路连接所述电源电路的输出端；所述单片机的输出端连 接开关电路的开关控制端；开关电路的开关端连接所述输入回路与地线之间；继电器的输 出回路连接镇流器的输出端和本控制器的输出端。
7. 根据权利要求6所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述继电 器的数量与所述镇流器的数量对应，每个继电器连接相应的不同阻抗的镇流器；各个继电 器的输入回路连接单片机相应的输出端。
8. 根据权利要求7所述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述两个 阻抗不同的镇流器，共用一个三抽头镇流器，对应的继电器是转换型；转换型继电器的动触 点即为本控制器的输出端，上两个静触点分别连接镇流器的两个输出插头。
9. 根据权利要求5述的多功能型高强度气体放电灯具微控制器，其特征是所述电压采 样电路的电压互感器与所述电源电路的变压器T共用一个变压器Tl，变压器Tl的次级侧设 有两个次级，对应所述的电压互感器的次级侧和变压器T的次级侧。
专利摘要一种多功能型高强度气体放电灯具微控制器，包括电源电路、采样电路、单片机、驱动电路和镇流器，所述电源电路外接交流市电、电源电路的输出段输出直流电源给采样电路、单片机和驱动电路；镇流器输入端连接交流市电；所述采样电路的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接驱动电路的控制端，驱动电路的输入端连接所述镇流器的输出端，驱动电路的输出端即为本控制器的输出端；所述镇流器有多个，多个镇流器的阻抗不同。本控制器具有定时节能功能，节能时间到，控制器会使照明系统工作在节能状态。本控制器还具有检测灯具的工作电压、工作温度、自动调节系统阻抗使灯泡工作在最佳状态的功能。
文档编号H05B41/288GK201499362SQ20092023186
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者周林基 申请人:南京中电熊猫照明有限公司