光控路灯电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种光控路灯电路，此电路用于利用自然光照控制路灯自动开启或关闭，包括控制模块，所述控制模块包括触发控制电路单元和光电转换电路单元。所述光电转换电路单元的信号输出端连接所述触发控制电路单元的信号输入端，所述触发控制电路单元的信号输出端连接所述路灯与电源，控制所述路灯与电源接通或截止。上述光控路灯电路，随着自然光照的改变控制路灯自动开启或关闭，降低了路灯管理和维护的费用。
【专利说明】光控路灯电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及本发明涉及路灯自动控制领域，特别是涉及一种光控路灯电路。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，智能化已经深入人们的生活各个方面，路灯作为公共交通的重要设施，智能化照明已经势在必行。
[0003]目前，很多城市路灯控制系统还处于人工管理状态，使路灯管理和维护的成本很大。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种不需要人工操作，有效降低路灯管理和维护成本的光控路灯电路。
[0005]一种光控路灯电路，用于利用自然光照控制路灯自动开启或关闭，包括控制模块，所述控制模块连接所述路灯与电源，用于根据光照的改变控制所述路灯与所述电源接通或截止，所述控制模块包括光电转换电路单元和触发控制电路单元；
[0006]所述光电转换电路单元包括光敏电阻、第一可变电阻、第二可变电阻、第一晶体管，用于根据光照强度的改变给所述触发控制电路单元提供触发信号；
[0007]所述触发控制电路单元根据所述光电转换电路单元提供的触发信号控制所述路灯与所述电源接通或截止；
[0008]所述光敏电阻与所述第一可变电阻串联后并联在所述电源的正极和负极之间，所述第一晶体管的发射极通过第二可变电阻连接到所述电源的负极，所述第一晶体管的集电极连接到所述电源的正极，所述第一晶体管的基极连接所述光敏电阻和所述第一可变电阻的公共端；
[0009]所述第一晶体管的集电极和发射极电压分别作为所述光电转换电路单元的信号输出端，连接到所述触发控制电路单元的信号输入端。
[0010]在其中一个实施例中，所述光电转换电路单元还包括第一限流电阻，所述第一限流电阻与所述第一晶体管的集电极串联后连接到所述电源的正极。
[0011]在其中一个实施例中，所述控制模块还包括供电电路单元，所述供电电路单元用于给所述触发控制电路单元和光电转换电路单元提供直流电，所述供电电路单元的输入端连接所述电源的正极和负极，所述供电电路单元的输出端连接所述触发控制电路单元和光电转换电路单元的电源输入端。
[0012]在其中一个实施例中，所述供电电路单元包括变压器和整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥和第一滤波电容；所述变压器的输入端连接所述电源的正极和负极，所述变压器的输出端连接所述整流桥，所述整流桥输出端并联所述第一滤波电容。
[0013]在其中一个实施例中，还包括稳压电路，用于给所述触发控制电路单元和光电转换电路单元提供稳定的直流电，所述稳压电路与所述第一滤波电容并联。[0014]在其中一个实施例中，所述稳压电路为稳压管与第二限流电阻组成的稳压电路，所述稳压管串联第二限流电阻，所述稳压管两端输出电压为所述供电电路单元的输出电压。
[0015]在其中一个实施例中,所述触发控制电路单元包括光耦和触发器；
[0016]所述触发器信号输入端连接所述光电转换电路单元信号输出端，给所述光耦提供控制信号；
[0017]所述光耦利用所述触发器提供的控制信号控制所述路灯与所述电源接通或截止。
[0018]在其中一个实施例中，所述触发器为晶体管双稳态触发器，包括第二晶体管、第三晶体管、第一负载电阻、第二负载电阻、第一耦合电阻以及第二耦合电阻；
[0019]所述第二晶体管的集电极串联所述第一负载电阻后连接所述光耦的信号输入端的一个端口，所述光耦的信号输入端的另一端口连接到所述电源的正极，所述第二晶体管的发射极连接到所述电源的负极；
[0020]所述第三晶体管的集电极串联所述第二负载电阻后连接到所述电源的正极，所述第三晶体管的发射极连接到所述电源的负极；
[0021]所述第三晶体管的基极与所述第二晶体管的集电极串联所述第一耦合电阻，所述第二晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极串联所述第二耦合电阻。
[0022]在其中一个实施例中，还包括第一隔离二极管和第二隔离二极管；
[0023]所述第一晶体管的发射极与所述第二晶体管的基极串联所述第一隔离二极管，所述第一隔离二极管的阴极连接所述第一晶体管的发射极，所述第一隔离二极管的阳极连接所述第二晶体管的基极；
[0024]所述第一晶体管的集电极与所述第三晶体管的基极串联所述第二隔离二极管，所述第二隔离二极管的阴极连接所述第一晶体管的集电极，所述第二隔离二极管的阳极连接所述第三晶体管的基极。
[0025]在其中一个实施例中，还包括选择控制开关，所述选择控制开关连接所述触发控制电路单元的信号输出端与所述路灯，用于选择手动切换路灯状态或光控自动切换路灯状态。
[0026]上述光控路灯电路，控制模块中光电转换电路单元利用自然光照强度的改变给触发控制电路单元提供触发信号，触发控制电路单元利用光电转换电路单元提供的触发信号控制路灯自动开启或关闭。随着自然光照的改变路灯自动开启或关闭，降低了路灯管理和维护的费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明光控路灯电路一实施例电路模块图；
[0028]图2为本发明光控路灯电路一优选实施例电路原理图。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图和实施例，对光控路灯电路进行进一步说明。
[0030]如图1所示，为本发明光控路灯电路一实施例电路模块图。
[0031]该光控路灯电路用于利用自然光照控制路灯110自动开启或关闭，包括控制模块120，用于控制路灯110与电源接通或截止。控制模块120进一步包括光电转换电路单元122和触发控制电路单元124。光电转换电路单元122用于根据光照强度的改变给触发控制电路单元124提供触发信号，触发控制电路单元124根据光电转换电路单元122提供的触发信号控制路灯110与电源接通或截止。光电转换电路单元122与触发控制电路单元124的电源输入端分别连接电源的正极和负极，光电转换电路单元122的信号输出端连接触发控制电路单元124的信号输入端，触发控制电路单元124的信号输出端连接路灯110与电源，控制路灯110与电源接通或截止。
[0032]该光控路灯电路的光电转换电路单元122根据光照强度的改变给触发控制电路单元124提供触发信号，触发控制电路单元124根据所述光电转换电路单元122提供的触发信号控制路灯110与电源接通或截止，从而路灯110点亮或熄灭。随着自然光照的改变路灯自动开启或关闭，降低了路灯管理和维护的费用。
[0033]如图2所示，为本发明光控路灯电路一优选实施例电路原理图。
[0034]进一步地，如图2所示，光电转换电路单元122包括光敏电阻RG1、第一可变电阻RP1、第二可变电阻RP2、第一晶体管Q1，光敏电阻RGl与第一可变电阻RPl串联后并联在电源的正极和负极之间，第一晶体管Ql的发射极通过第二可变电阻RP2后连接到电源的负极，第一晶体管Ql的集电极连接到电源的正极，第一晶体管Ql的基极连接光敏电阻RGl和第一可变电阻RPl的公共端。第一晶体管Ql的集电极和发射极(即图2所示C点和E点电压)分别作为光电转换电路单元122的信号输出端，连接到触发控制电路单元124的信号输入端。光敏电阻RGl的阻值随着自然光照的强弱而改变，接入电路的阻值改变从而光敏电阻RGl两端的电压改变，使图2所示B点电压(晶体管Ql基极电压)随之改变。光线较亮时，RGl阻值较小，B点电压较小，Ql截止；光线由亮到暗连续变化，RGl的阻值随之变大，B点电压随之变大，Ql状态由截止变为放大直到饱和。光线强度改变，RGl阻值随之改变，B点电压也随之改变，从而使C点和E点(如图2所示)电压随之改变，即光电转换电路单元122的输出信号随之变化，给触发控制电路单元124提供的触发信号改变，从而控制路灯110与电源接通或截止。随着光照强度的改变，路灯自动点亮或熄灭。
[0035]在优选的实施例中，光电转换电路单元122还包括第一限流电阻R1，第一限流电阻Rl与第一晶体管Ql的集电极串联后连接到电源的正极。第一限流电阻Rl限制第一晶体管Ql的集电极流入电流，避免电流过大影响第一晶体管Ql的正常工作。
[0036]上述第一可变电阻RPl与第二可变电阻RP2，调节路灯开灯关灯的光照点。由于地理位置不同，各地黎明和入夜的自然光照强度不同，同一地理位置，由于天气气候的不同，路灯需要开灯和关灯的光照点不同。通过调节第一可变电阻RPl和第二可变电阻RP2，从而控制不同情况下路灯110开灯和关灯的光照点。第一晶体管Ql根据自然光下光敏电阻RGl和可变电阻RPl提供的B点电压，从而改变第一晶体管Ql集电极和发射极(即图2所示C点和E点)输出电压作为触发控制电路单元124的触发信号。
[0037]如图2所示，上述控制模块120进一步包括供电电路单元126，用于给光电转换电路单元122和触发控制电路单元124提供直流电，供电电路单元126的输入端连接电源的正极和负极，供电电路单元126的输出端连接光电转换电路单元122和触发控制电路单元124的电源输入端。
[0038]具体的，如图2所示，供电电路单元126包括变压器Tl和整流滤波电路，整流滤波电路包括整流桥BDl和第一滤波电容Cl。变压器Tl的输入端连接电源的正极和负极，变压器Tl的输出端连接整流桥BDl，整流桥BDl输出端并联第一滤波电容Cl。电源输出电压经变压器Tl变压后输出给整流桥BDl，整流桥BDI将交流电整流成直流电，并经过第一滤波电容Cl滤波后变成稳定的直流电输出给光电转换电路单元122和触发控制电路单元124。
[0039]如图2所示，在优选的实施例中，供电电路单元126还包括稳压电路(图未示)，用于给光电转换电路单元122和触发控制电路单元124提供稳定的直流电，稳压电路与第一滤波电容Cl并联。
[0040]具体的，如图2所示，上述稳压电路为稳压管ZDl与第二限流电阻R2组成的稳压电路，稳压管ZDl串联第二限流电阻R2，稳压管ZDl两端输出电压为供电电路单元126的输出电压。
[0041]该光控路灯电路，通过供电电路单元126给光电转换电路单元122和触发控制电路单元124提供直流电，控制模块120中光电转换电路单元122利用自然光照强度的改变提供触发控制电路单元124触发信号，触发控制电路单元124利用光电转换电路单元122提供的触发信号控制路灯110与电源接通或截止，从而控制路灯110自动开启或关闭。随着自然光照的改变路灯自动开启或关闭，降低了路灯管理和维护的费用。
[0042]进一步地，如图2所示，触发控制电路单元124进一步包括光耦Ul和触发器，触发器的信号输入端连接光电转换电路单元122信号输出端(图2所示，C点、E点输出电压)，用于给光耦Ul提供控制信号，光耦Ul利用触发器提供的控制信号控制路灯110与电源接通或截止，从而控制路灯110自动开启或关闭。
[0043]如图2所示，上述触发器为晶体管组成的双稳态触发器，具体的为集-基双稳态触发器，包括第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第一负载电阻R3、第二负载电阻R6、第一稱合电阻R4、第二耦合电阻R5、第一隔离二极管ZD2以及第二隔离二极管ZD3。
[0044]第三晶体管Q3集电极串联第二负载电阻R6后与发射极一起连接供电电路单元126的输出端。第二晶体管Q2的集电极串联第一负载电阻R3后连接光f禹Ul的信号输入端(U1-A发光器两端)的一个端口，该光稱Ul的信号输入端的另一端口与第二晶体管Q2的发射极一起连接供电电路单元126的输出端。第二晶体管Q2集电极与第三晶体管Q3基极串联第一耦合电阻R4，第三晶体管Q3集电极与第二晶体管Q2基极串联第二耦合电阻R5。上述C点即第一晶体管Ql的集电极通过第二隔离二极管ZD3连接第三晶体管Q3基极，C点电压作为第三晶体管Q3基极的输入电压。上述E点即第一晶体管Ql发射极通过第一隔离二极管ZD2连接第二晶体管Q2基极，E点电压作为第二晶体管Q2基极的输入电压。上述光电转换电路单兀122的信号输出端C点和E点电压作为晶体管构成的双稳态触发器的输入信号，双稳态触发器根据该输入信号给光耦Ul提供控制信号。
[0045]具体的，如图2所示，上述第一隔离二极管ZD2和第二隔离二极管ZD3分别为稳压管ZD2和稳压管ZD3，ZD2阴极连接E点即第一晶体管Ql的发射极，ZD3阴极连接C点即第一晶体管Ql的集电极。上述第一隔离二极管ZD2和第二隔离二极管ZD3控制光电转换电路122与触发器(具体如图2所示的为晶体管组成的双稳态触发器)之间控制信号的单向传送，保证光电转换电路122和触发器(具体如图2所示的为晶体管组成的双稳态触发器)正常工作，使光照改变时，光耦Ul能够控制路灯110与电源接通或截止。
[0046]第二晶体管Q2与第三晶体管Q3组成双稳态触发电路，当第三晶体管Q3饱和时第二晶体管Q2截止，光耦Ul-A (发光器)不通电，路灯110熄灭；当第三晶体管Q3截止时第二晶体管Q2饱和，光耦Ul-A (发光器)通电，发光器发光，Ul-B (受光器)导通，路灯110点売。
[0047]如图2所示，光耦Ul信号输入端(U1-A发光器信号输入端)一端连接供电电路单元126的电源正输出端，另一端连接触发器的信号输出端，具体的如图2所示，光耦Ul的信号输入端另一端连接第二晶体管Q2的集电极，该光耦Ul的信号输出端(U1-B受光器信号输出端)一端连接路灯110，另一端连接电源，如图2所示实施例，该光耦Ul的信号输出端(U1-B受光器信号输出端)一端连接路灯110，另一端连接电源的正极，路灯110连接到电源的负极，控制路灯110与电源接通或截止，从而控制路灯110开启或关闭。
[0048]在进一步的实施例中，该光控路灯电路还包括选择控制开关SI (参考图2)，选择控制开关SI连接控制开关电路单元124信号输出端(图2所示实施例中，为光耦Ul的信号输出端)与路灯110，用于选择手动切换路灯110状态或光控自动切换路灯110状态。
[0049]在优选的实施例中，如图2所示，选择控制开关SI包括第一触点，第二触点，第三触点，第四触点，第五触点。第一触点连接电源的正极与光I禹的信号输出端(U1-B受光器信号输出端)的一个端口，第二触点连接供电电路单元126正电压输入端，第三触点通过连接路灯110连接到电源的负极，第四触点连接光耦的信号输出端(U1-B受光器信号输出端)的另一端口，第五触点接地。当第一触点连接第二触点且第三触点连接第四触点时，为光控自动切换路灯110状态，天黑时路灯110自动亮灯，天亮时路灯110自动熄灯；第一触点连接第三触点且第四触点连接第五触点时，为手动切换路灯Iio状态,用于紧急状态下点灯或检修时使用，方便路灯的日常维护。
[0050]下面以图2所示优选实施例电路原理图为例，详述本发明光控路灯电路的工作原理。
[0051]电路工作原理:白天光线亮时，光敏电阻RGl电阻较小，B点电压较小，第一晶体管Ql截止，C点电位较高，当UC>UZD3+UQ3 (UZD3为ZD3的稳定电压，Uq3为第三晶体管Q3饱和时基极和发射极两极间的电压)，第三晶体管Q3饱和，第二晶体管Q2截止，光耦Ul断电，路灯110熄灭。
[0052]夜晚光线逐渐变暗，光敏电阻RGl阻值变大，B点电压变大，第一晶体管Ql的工作状态从截止过渡到放大直至饱和。E点电位升高，当UE>UZD2+UQ2 (UZD2为ZD2的稳定电压，Uq2为第二晶体管Q2饱和时基极和发射极两极间的电压)，第二晶体管Q2饱和，第三晶体管Q3截止，光耦Ul-A (发光器)通电，发光器发光，Ul-B (受光器)导通，路灯110点亮。
[0053]调节可变电阻RPl和RP2可使路灯110在合适的光线时打开和关闭，能够适应不同的地理位置和不同的天气。
[0054]开关SI为选择控制开关，可手动切换路灯状态，可选择手动控制或光控自动控制路灯110开启或关闭。SI处于触点I和2接通且触点3和4接通时，是光控路灯，天黑时路灯110自动点亮，天亮时路灯110自动熄灯，路灯110点亮与熄灭的原理如上所述电路工作原理；S1触点I和3接通且触点4和5接通时，为手动控制路灯，路灯110点亮。
[0055]随着自然光照的改变，通过光敏电阻RGl阻值的变化，光电转换电路单元122输出不同的触发信号，触发器接收此触发信号并输出控制信号给光耦U1，光耦Ul根据接收到的控制信号控制路灯110点亮或熄灭，并能调节路灯110开灯和关灯的光照点，使之适应不同的地理位置和不同的天气情况。路灯自动点亮或熄灭，降低了路灯管理和维护的费用，选择控制开关Si可用于紧急状态点灯或检修使用，方便路灯的日常维护。
[0056]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种光控路灯电路，用于利用自然光照控制路灯自动开启或关闭，包括控制模块，所述控制模块连接所述路灯与电源，用于根据光照的改变控制所述路灯与所述电源接通或截止，其特征在于，所述控制模块包括光电转换电路单元和触发控制电路单元； 所述光电转换电路单元包括光敏电阻、第一可变电阻、第二可变电阻、第一晶体管，用于根据光照强度的改变给所述触发控制电路单元提供触发信号； 所述触发控制电路单元根据所述光电转换电路单元提供的触发信号控制所述路灯与所述电源接通或截止； 所述光敏电阻与所述第一可变电阻串联后并联在所述电源的正极和负极之间，所述第一晶体管的发射极通过第二可变电阻连接到所述电源的负极，所述第一晶体管的集电极连接到所述电源的正极，所述第一晶体管的基极连接所述光敏电阻和所述第一可变电阻的公共端; 所述第一晶体管的集电极和发射极电压分别作为所述光电转换电路单元的信号输出端，连接到所述触发控制电路单元的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的光控路灯电路，其特征在于，所述光电转换电路单元还包括第一限流电阻，所述第一限流电阻与所述第一晶体管的集电极串联后连接到所述电源的正极。
3.根据权利要求2所述的光控路灯电路，其特征在于，所述控制模块还包括供电电路单元，所述供电电路单元用于给所述触发控制电路单元和光电转换电路单元提供直流电，所述供电电路单元的输入端连接所述电源的正极和负极，所述供电电路单元的输出端连接所述触发控制电路单元和光 电转换电路单元的电源输入端。
4.根据权利要求3所述的光控路灯电路，其特征在于，所述供电电路单元包括变压器和整流滤波电路，所述整流滤波电路包括整流桥和第一滤波电容；所述变压器的输入端连接所述电源的正极和负极，所述变压器的输出端连接所述整流桥，所述整流桥输出端并联所述第一滤波电容。
5.根据权利要求4所述的光控路灯电路，其特征在于，还包括稳压电路，用于给所述触发控制电路单元和光电转换电路单元提供稳定的直流电，所述稳压电路与所述第一滤波电容并联。
6.根据权利要求5所述的光控路灯电路，其特征在于，所述稳压电路为稳压管与第二限流电阻组成的稳压电路，所述稳压管串联第二限流电阻，所述稳压管两端输出电压为所述供电电路单兀的输出电压。
7.根据权利要求1所述的光控路灯电路，其特征在于，所述触发控制电路单元包括光耦和触发器； 所述触发器信号输入端连接所述光电转换电路单元信号输出端，给所述光耦提供控制信号; 所述光耦利用所述触发器提供的控制信号控制所述路灯与所述电源接通或截止。
8.根据权利要求7所述的光控路灯电路，其特征在于，所述触发器为晶体管双稳态触发器，包括第二晶体管、第三晶体管、第一负载电阻、第二负载电阻、第一耦合电阻以及第二耦合电阻； 所述第二晶体管的集电极串联所述第一负载电阻后连接所述光耦的信号输入端的一个端口，所述光耦的信号输入端的另一端口连接到所述电源的正极，所述第二晶体管的发射极连接到所述电源的负极； 所述第三晶体管的集电极串联所述第二负载电阻后连接到所述电源的正极，所述第三晶体管的发射极连接到所述电源的负极； 所述第三晶体管的基极与所述第二晶体管的集电极串联所述第一耦合电阻，所述第二晶体管的基极与所述第三晶体管的集电极串联所述第二耦合电阻。
9.根据权利要求8所述的光控路灯电路，其特征在于，还包括第一隔离二极管和第二隔离二极管； 所述第一晶体管的发射极与所述第二晶体管的基极串联所述第一隔离二极管，所述第一隔离二极管的阴极连接所述第一晶体管的发射极，所述第一隔离二极管的阳极连接所述第二晶体管的基极； 所述第一晶体管的集电极与所述第三晶体管的基极串联所述第二隔离二极管，所述第二隔离二极管的阴极连接所述第一晶体管的集电极，所述第二隔离二极管的阳极连接所述第三晶体管的基极。
10.根据权利要求1所述的光控路灯电路，其特征在于，还包括选择控制开关，所述选择控制开关连接所述触发控制电路单元的信号输出端与所述路灯，用于选择手动切换路灯状态或光控自动切换路 灯状态。
【文档编号】H05B37/02GK103716939SQ201210374886
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月29日 优先权日:2012年9月29日
【发明者】周明杰, 任义 申请人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司