专利名称：一种led路灯智能检测器及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED路灯控制电路，特别是一种LED路灯智能检测器及其工作方法。
背景技术：
LED路灯由于是安装在道路上的，高度高，在进行检测维护时会造成很大的人力物力浪费，增加维护成本，目前市面上的LED路灯，为了解决这个问题，一般采用人工目测的 方法，费时费力。中国专利文献号CN201039544于2008年3月19日公开了 一种路灯故障检测装 置，它包括装在路灯上的路灯控制器，在路灯控制器中装有主控器和故障检测传感器，故障 检测传感器的信号输入端连接路灯的各发光灯片，信号输出端连接至主控器。又如中国专 利文献号CN101583221A于2009年11月18日公开一种LED路灯控制系统，包括总控制器 和分控制器；每个总控制器通过ZigBee无线通信网络连接一组分控制器；分控制器设置于 LED路灯灯体内，分控制器的数量与LED路灯的数量相等；还包括手机和总控PC，手机通过 GSM/CDMA网络连接总控制器，总控PC接入INTERNET，再经INTERNET通过GSM/CDMA网络连 接总控制器。上述路灯故障检测装置及LED路灯控制系统的结构复杂，成本高，难于推广。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构合理、检测方便、便于安装、智能环保的一种LED 路灯智能检测器及其工作方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电 路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其结构特 征是还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一 个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电 路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、 开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。所述电源电路为阻容降压电路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS ；开关动作电 路包括继电器Kl ；负载电路包括通过继电器Kl的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路 包括与继电器Kl线圈并联的二极管D5和电容C6 ；负载检测电路包括变压器Tl、整流模块 D6和光耦器U4，变压器Tl的输入端连接在继电器Kl的触点开关与负载灯之间；故障显示 电路包括LED指示灯D7 ；集成电路U2设置有八个以上的连接脚。所述光敏电阻RS与电阻RlO并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三 脚、三极管Ql的基极、电容C4和电阻R5连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接； 电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接；三极管Ql的发射极与电阻R3另一端、集成电路 U2第五脚连接，集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5另一端均接地。所述二极管D5、电容C6组成继电器Kl的磁制电路；为防止继电器线圈出现拉弧 现象，二极管D5并联在继电器Kl后，一端与电源电路输出端正极连接，另一端与三极管Q2 的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射 极分有三路，第一路接地，第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第 三路与光耦器U4 —输出端连接。所述光耦器U4另一输出端分有二路，一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连 接，另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。控制电路当光敏环境识别电路，开关动作电路，负载工作电路中任何一个电路发 生故障时，反馈电路会有相应的信号提供给控制电路，由控制电路进行处理，发出相应的指 令给故障显示电路，从而显示故障。电源电路由降压电路，整流电路，滤波电路，稳压电路组成。市电一路接到负载工 作电路上，保证负载工作。一路通过降压电路降压，整流电路整流，稳压电路稳压，滤波电路 滤波，从而提供高效稳定的电压电流。环境识别光敏电路主要有光敏电阻RS，自动识别白天黑夜环境情况，调整电阻 值，从而影响控制电路的工作状况，光敏电路还可通过智能检测系统，自动接通负载工作电 路的电源。开关动作电路通过继电器的动作来控制负载电路的通断，实现负载灯的亮灭。在 环境识别光敏电路识别出白天黑夜后，会有信号提供给控制电路，控制电路发出相应的指 令给开关动作电路，进而控制负载灯具的亮灭。反馈电路当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路中任何一个电路发 生故障时，通过反馈电路把信号反馈给控制电路，以便控制电路进行处理。故障显示电路当光敏环境识别电路，开关动作电路，负载工作电路中任何一个电 路发生故障时，会有相应的信号提供给控制电路，由控制电路进行处理，发出相应的指令给 故障显示电路，从而使人快捷方便的识别故障。负载工作电路负载工作电路出现故障时，会反馈给控制电路，控制电路进行处 理，发出相应的指令给故障显示电路。保护电路该电路主要起保护作用，保护负载，防止器件进一步损坏。一种LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检测器通电后，反馈电路检 测电路有无故障；当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续判断 一段时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；当处于白天时，环境识别光敏电路电压阀值大 于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路将电路处 于正常状态的信息反映出来；当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右， 控制电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的 信息反映出来；当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障；当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故障，同时， 故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于IOMA时，为高压电路出现故障，同时，故 障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来；所述连续判断的时间为1. 5秒。所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作 电路和负载检测电路；高压电路包括负载工作电路。所述控制电路和反馈电路集成在集成 电路U2中；集成电路U2设置有八个以上的连接脚，其中，第三，四，五脚为电流检测端口，第 七脚为电压输出控制端口(低压检测端口)。所述故障显示电路连接有LED指示灯；当整 个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障时，LED指示灯低频率闪烁； 当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁；其闪烁时间相等或不等。本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障，由反馈电路反 馈到控制电路，由控制电路发出信号，开关动作电路开始工作，同时故障显示电路显示，通 过观测故障显示电路中的LED指示灯状况，判断电路是否损坏。该结构简单合理，可自动识 别环境，并自动检测故障，同时将故障显示出来，从而节省人力，方便快捷的查找出路灯电 路的工作故障。
图1为本发明电路原理图。图2为本发明工作原理框图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图1，本LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境 识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路、负载检测电路、反馈电路和故障显 示电路。其中，当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少 一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈 电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、开关 动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。电源电路为阻容降压电路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS ；开关动作电路包 括继电器Kl ；负载电路包括通过继电器Kl的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路包括 与继电器Kl线圈并联的二极管D5和电容C6 ；负载检测电路包括变压器Tl、整流模块D6和 光耦器U4，变压器Tl的输入端连接在继电器Kl的触点开关与负载灯之间；故障显示电路 包括LED指示灯D7 ；集成电路U2设置有八个以上的连接脚。光敏电阻RS与电阻RlO并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三 极管Ql的基极、电容C4和电阻R5连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接；电阻 R2另一端与集成电路U2第二脚连接；三极管Ql的发射极与电阻R3另一端、集成电路U2 第五脚连接，集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5 另一端均接地。二极管D5、电容C6和继电器Kl的线圈并联后，一端与电源电路输出端正极连接， 另一端与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射极分有三路，第一路接地，第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第三路与光耦器U4 —输出端连接。光耦器U4另一输出端分有二路， 一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接，另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。集成电路U2的电源部分，通过阻容降压，再全波整流后，由原来的AC12-265V变为 直流，最后经过稳压U1-78L05，得到U2的稳定的工作电压5V。U2的第三脚通过检测光敏电阻RS及电阻R2之间的电压阀值，来判断RS是否为 短路状态，当此处的电压阀值高于1. 5V左右时，RS处于短路状态，则U2的第六脚输出脉冲 频率，LED指示灯D7闪烁，RS短路故障清除，则DS闪烁停止，进入正常工作状态。同时，U2 的第三脚通过检测RS及电阻R5之间的电压阀值，来判断RS是否为开路或不存在的故障状 态。当此处电压阀值低于1. 5V左右时，RS处于开路状态，则U2的第六脚输出脉冲频率，LED 指示灯D7闪烁，RS短路故障清除，则D7闪烁停止，进入正常工作状态。U2的第四脚检测三极管Ql的导通与否，来判断当前处于白天还是黑夜。如果判 断到Ql处于导通状态，则当前为白天，U2的第七脚输出低电平，三极管Q2不导通，则继电 器Kl的开关处于开路状态，负载灯不亮，处于节能状态。如果判断到Ql处于不导通状态， 则当前为黑夜，U2的第七脚输出高电平，Q2导通，同时Kl的开关处于闭合状态，负载灯常亮 照明。U2的第六脚在作为LED指示灯D7的控制口同时也用来检测光耦器U4是否导通。 在白天时，正常工作状态下，Kl开路，变压器Tl、整流模块D6、光耦器U4均无电流通过，处 于关断状态，U4不导通。如果在白天U4处于导通状态，则为电路故障，U2第六脚输出脉冲 频率，必须关断电源后，清除故障才能回到正常工作状态。如果在黑夜U4处于关断状态，为 电路故障，U2第六脚输出脉冲频率，必须关断电源后，清除故障才能回到正常工作状态。当处于正常工作状态时，U2的第六脚一直输出高电平，D7常亮。在白天时，U2第 七脚输出低电平，Ql不导通，Kl开路，负载灯不亮；在黑夜时，U2第七脚输出高电平，Ql导 通，Kl闭合，负载灯亮。参见图2，根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检 测器通电后，反馈电路检测电路有无故障。(一)当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续 判断一段时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；(1)当处于白天时，环境识别光敏电路电 压阀值大于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路 将电路处于正常状态的信息反映出来；(2)当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小 于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处 于正常状态的信息反映出来。(二)当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障； (1)当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故 障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；(2)当反馈电 路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于IOMA时，为高压电路出现 故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来。所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作电路和负载检测电路；高压电路包括负载工作电路。控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；集成电路U2设置有八个 以上的连接脚，其中，第三脚为电流检测端口，第七脚为低压检测端口。故障显示电路连接有LED指示灯；当整个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障时，LED 指示灯低频率闪烁；当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁。
权利要求
一种LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其特征是还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。
2.根据权利要求1所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述控制电路和反馈电路集 成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电 路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。
3.根据权利要求2所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述电源电路为阻容降压电 路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS ；开关动作电路包括继电器K1 ；负载电路包括通过 继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管 D5和电容C6 ；负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4，变压器T1的输入端 连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间；故障显示电路包括LED指示灯D7 ；集成电路U2 设置有八个以上的连接脚。
4.根据权利要求3所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述光敏电阻RS与电阻R10 并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5 连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接；电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连 接；三极管Q1的发射极与电阻R5另一端、集成电路U2第五脚连接，集电极与电阻R4另一 端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5另一端均接地。
5.根据权利要求4所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述二极管D5、电容C6组成 继电器K1的磁制电路；为防止继电器线圈出现拉弧现象，二极管D5并联在继电器K1后，一 端与电源电路输出端正极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电 阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射极分有三路，第一路接地，第二路通过 LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第三路与光耦器U4 —输出端连接。
6.根据权利要求5所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述光耦器U4另一输出端分 有二路，一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接，另一路通过电阻R5与电源电路输出 端正极连接。
7.根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检测器通电后， 反馈电路检测电路有无故障；当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续判断一段 时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；当处于白天时，环境识别光敏电路电压阀值大于 1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路将电路处于正 常状态的信息反映出来；当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右，控制 电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息 反映出来；当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障；当反馈电路 的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故障，同时，故障 显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；当反馈电路的电流检测端口 的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于10MA时，为高压电路出现故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来；所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作电路和负载检测电路；高压电路包括 负载工作电路。
8.根据权利要求7所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述连续判断的时 间为1.5秒。
9.根据权利要求8所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述控制电路和反 馈电路集成在集成电路U2中；集成电路U2设置有八个以上的连接脚，其中，第三，四，五脚 为电流检测端口，第七脚为电压输出控制端口。
10.根据权利要求9所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述故障显示电 路连接有LED指示灯；当整个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障 时，LED指示灯低频率闪烁；当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁；其闪烁时间相 等或不等。
全文摘要
一种LED路灯智能检测器及其工作方法，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障，由反馈电路反馈到控制电路，由控制电路发出信号，开关动作电路开始工作，同时故障显示电路显示，通过观测故障显示电路中的LED指示灯状况，判断电路是否损坏。
文档编号H05B37/02GK101835318SQ201010178268
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者周巧仪 申请人:佛山市托维环境亮化工程有限公司