光控路灯电路的制作方法
【专利摘要】一种光控灯具电路，包括用于将交流电源转换为稳定直流电源的整流滤波模块、开关控制模块，其特征在于，还包括光敏模块、信号放大模块及半导体开关模块；所述光敏模块用于将光照强度转换为电压信号，所述信号放大模块用于将所述光敏模块输出的电压信号放大并反馈给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述信号放大模块的输出电压信号控制自身的导通和截止，从而控制所述半导体开关模块的导通和截止，进而控制与所述半导体开关模块的第一阳极和第二阳极串联的灯具的点亮和熄灭。在灯具的点亮和熄灭过程无需人工操作，且光敏模块的灵敏度可以设置，从而达到自动而精确的控制灯具的点亮和熄灭。
【专利说明】光控路灯电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及路灯电路，特别是涉及一种智能、简单的光控路灯电路。
【背景技术】
[0002]目前，很多城市的路灯控制系统多数还处于人工管理的状态，使路灯管理和维护成本加大。随着社会的发展，路灯作为公共交通的重要设施，在生活中已成为不可或缺的一部分。正常情况下，路灯一般在晚上点亮。而是否点亮路灯由人工观察天气情况的结果来决定。由于路灯的点亮工作需要人工操作，因而导致路灯的控制工作量大、且点亮路灯的时间不够精确。
【发明内容】
[0003]基于此，提供一种自动点売路灯、控制精确的光控路灯电路。
[0004]一种光控灯具电路，包括用于将交流电源转换为稳定直流电源的整流滤波模块、开关控制模块，还包括光敏模块、信号放大模块及半导体开关模块；
[0005]所述整流滤波模块的输入端用于与交流电源连接，所述整流滤波模块的输出端同时与所述光敏模块的输入端、信号放大模块的电源端、开关控制模块的输入端连接；
[0006]所述光敏模块的输出端与所述信号放大模块的输入端连接，所述光敏模块的接地端接地，所述信号放大模块的输出端与所述开关控制模块的控制端连接，所述信号放大模块的接地端接地；
[0007]所述开关控制模块的输出端与所述半导体开关模块的控制端连接，所述半导体开关模块的第一阳极和第二阳极用于与灯具串联于交流电源的火线和零线之间；
[0008]其中，所述光敏模块用于将光照强度转换为电压信号，所述信号放大模块用于将所述光敏模块输出的电压信号放大并反馈给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述信号放大模块的输出电压信号控制自身的导通和截止，从而控制所述半导体开关模块的导通和截止，进而控制与所述半导体开关模块的第一阳极和第二阳极串联的灯具的点亮和熄灭。
[0009]在其中一个实施例中，所述整流滤波模块包括变压器Tl、整流桥BDl及电解电容Cl，所述变压器Tl的初级线圈用于与交流电源连接，所述变压器Tl的次级线圈与所述整流桥BDl的输入端，所述整流桥BDl的输出端与所述电解电容Cl的正极连接，所述电解电容Cl的负极接地，所述整流桥BDl与所述电解电容Cl的公共端接所述整流滤波模块的输出端。
[0010]在其中一个实施例中，所述光敏模块包括光敏电阻RGl和滑动变阻器RP1，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl串联，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl串联后靠近所述光敏电阻RGl的一端接所述光敏模块的输入端，靠近所述滑动变阻器RPl的一端接地，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl的公共端接所述光敏模块的输出端。
[0011]在其中一个实施例中，所述信号放大模块包括信号放大芯片H112A、分压电阻R2和三极管Q3 ；
[0012]所述信号放大芯片H112A包括输入端、输出端、电源端和接地端，所述信号放大芯片H112A的电源端与所述整流滤波模块的输出端连接，所述信号放大芯片H112A的输入端与所述光敏模块的输出端连接，所述信号放大芯片H112A的接地端接地；
[0013]所述信号放大芯片H112A的输出端与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极与所述分压电阻R2连接，所述分压电阻R2的另一端与所述整流滤波模块的输出端连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3与所述分压电阻R2的公共端接所述信号放大模块的输出端；所述信号放大芯片H112A的输入端和电源端对应的接所述信号放大模块的输入端和电源端。
[0014]在其中一个实施例中，还包括分压电阻R3，所述分压电阻R3串联于所述分压电阻R2和所述信号放大芯片H112A的电源端之间。
[0015]在其中一个实施例中，所述开关控制模块包括电容C2、分压电阻Rl和三极管Q2，所述电容C2 —端与所述三极管Q2的基极连接，另一端接地，所述三极管Q2的集电极与所述分压电阻Rl的一端连接，所述分压电阻Rl的另一端接所述开关控制模块的输入端，所述三极管Q2的发射极接所述开关控制模块的输出端，所述三极管Q2的基极与所述电容C2的公共端接所述开关控制模块的控制端。
[0016]在其中一个实施例中，所述半导体开关模块包括双向可控硅Ql，所述双向可控硅Ql的控制端、第一阳极和第二阳极对应接所述半导体开关模块的控制端、第一阳极和第二阳极。
[0017]在其中一个实施例中，还包括稳压模块，所述稳压模块与所述光敏模块并联。
[0018]在其中一个实施例中，所述稳压模块包括稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZDl的正极接地，负极与光敏模块的输入端连接。
[0019]上述光控灯具电路通过光敏模块感应光照强度，并将光照强度转换为电压信号，传输给信号放大模块，信号放大模块将放大后电压传输给开关控制模块，开关控制模块根据信号放大模块的输出电压控制自身的导通和截止，从而控制半导体开关模块的断开和闭合以控制灯具的点亮和熄灭。在灯具的点亮和熄灭过程无需人工操作，且光敏模块的灵敏度可以设置，从而达到自动而精确的控制灯具的点亮和熄灭。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为光控灯具电路的模块图；
[0021]图2为光控灯具电路的原理图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，为光控灯具电路的模块图。一种光控灯具电路，包括用于将交流电源转换为稳定直流电源的整流滤波模块101、开关控制模块107，还包括光敏模块103、信号放大模块105及半导体开关模块109。
[0023]整流滤波模块101的输入端用于与交流电源连接，整流滤波模块101的输出端同时与光敏模块103的输入端、信号放大模块105的电源端、开关控制模块107的输入端连接。[0024]光敏模块103的输出端与信号放大模块105的输入端连接，光敏模块103的接地端接地，信号放大模块105的输出端与开关控制模块107的控制端连接，信号放大模块105的接地端接地。
[0025]开关控制模块107的输出端与半导体开关模块109的控制端连接，半导体开关模块109的第一阳极和第二阳极用于与灯具串联于交流电源的火线和零线之间。
[0026]其中，光敏模块103用于将光照强度转换为电压信号，信号放大模块105用于将光敏模块103输出的电压信号放大并反馈给开关控制模块107，开关控制模块107根据信号放大模块105的输出电压信号控制自身的导通和截止，从而控制半导体开关模块109的导通和截止，进而控制与半导体开关模块109的第一阳极和第二阳极串联的灯具的点亮和熄灭。
[0027]整流滤波模块101用于将将交流电流整流滤波为直流电源，为光敏模块103、信号放大模块105、开关控制模块107及半导体开关模块109供电。
[0028]光敏模块103用于感应环境的光照强度，并将光照强度转换为电压信号。从而能够通过电压信号衡量光照强度，这种光照强度-电压信号之间的对应关系比人工观察光照强度要精确，采用这种方式能够节省人力，减少人工工作量。
[0029]信号放大模块105用于与光敏模块103配合,在光敏模块103感应的光照强度转换为电压信号后，将电压信号再一次进行转换发送给信号放大模块105。信号放大模块105将光敏模块103输出的电压信号放大后进而控制自身的导通和截止，进而达到控制开关控制模块107的目的。一般地,在光敏模块103感应到光照强度大时,信号放大模块105根据放大的电压信号而进入饱和导通状态，在光敏模块103感应到光照强度小时，信号放大模块105根据放大的电压信号而进入截止状态。
[0030]开关控制模块107用于控制半导体开关模块109的断开和闭合。而开关控制模块107本身的导通和截止又受信号放大模块105的输出信号控制。即信号放大模块105饱和导通时，控制开关控制模块107截止，信号放大模块105截止时，控制开关控制模块107导通。相应地，可以理解为，光照强度大时，开关控制模块107截止，光照强度小时，开关控制模块107导通。
[0031]半导体开关模块109受开关控制模块107控制，即开关控制模块107导通时，半导体开关模块109闭合，开关控制模块107截止时，半导体开关模块109断开。
[0032]在上述实施例中，通过设置光敏模块103的阻值大小，能够实现设定在具体光照强度下控制灯具的点亮和熄灭。
[0033]请结合图2。整流滤波模块101包括变压器Tl、整流桥BDl及电解电容Cl，变压器Tl的初级线圈用于与交流电源连接，变压器Tl的次级线圈与整流桥BDl的输入端，整流桥BDl的输出端与电解电容Cl的正极连接，电解电容Cl的负极接地，整流桥BDl与电解电容Cl的公共端接整流滤波模块101的输出端。
[0034]光敏模块103包括光敏电阻RGl和滑动变阻器RPl，光敏电阻RGl与滑动变阻器RPl串联，光敏电阻RGl与滑动变阻器RPl串联后靠近光敏电阻RGl的一端接光敏模块103的输入端，靠近滑动变阻器RPl的一端接地，光敏电阻RGl与滑动变阻器RPl的公共端接光敏模块103的输出端。
[0035]信号放大模块105包括信号放大芯片H112A、分压电阻R2和三极管Q3。[0036]信号放大芯片H112A包括输入端、输出端、电源端和接地端，信号放大芯片H112A的电源端与整流滤波模块101的输出端连接，信号放大芯片Hl 12A的输入端与光敏模块103的输出端连接，信号放大芯片H112A的接地端接地。
[0037]信号放大芯片H112A的输出端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极与分压电阻R2连接，分压电阻R2的另一端与整流滤波模块101的输出端连接，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3与分压电阻R2的公共端接信号放大模块105的输出端；信号放大芯片H112A的输入端和电源端对应的接信号放大模块105的输入端和电源端。
[0038]光控灯具电路还包括分压电阻R3，分压电阻R3串联于分压电阻R2和信号放大芯片H112A的电源端之间。
[0039]开关控制模块107包括电容C2、分压电阻Rl和三极管Q2，电容C2 —端与三极管Q2的基极连接，另一端接地，三极管Q2的集电极与分压电阻Rl的一端连接，分压电阻Rl的另一端为开关控制模块107的输入端，三极管Q2的发射极为开关控制模块107的输出端，三极管Q2的基极与电容C2的公共端为开关控制模块107的控制端。
[0040]半导体开关模块109包括双向可控硅Q1，双向可控硅Ql的控制端、第一阳极和第二阳极对应接半导体开关模块109的控制端、第一阳极和第二阳极。
[0041 ] 光控灯具电路还包括稳压模块111，稳压模块111与光敏模块103并联。
[0042]稳压模块111包括稳压二极管ZDl，稳压二极管ZDl的正极接地，负极与光敏模块103的输入端连接。
[0043]基于上述所有实施例，光控灯具电路的工作原理如下:
[0044]整流滤波模块101用于将220V交流电转换为稳定的直流电压，优选地，整流滤波模块101输出的电压大小为12V。220V交流电经变压器Tl转换，并由整流桥BDl和电解电容Cl整流滤波。
[0045]整流滤波模块101输出的直流电压用于给光敏模块103、信号放大模块105、开关控制模块107及半导体开关模块109供电。
[0046]光敏模块103的光敏电阻RGl感应光照强度，并跟随光照强度改变自身阻抗大小，一般地，光照越强，阻抗越小。因此，在白天光线强的时候，滑动电阻RPl分得的电压高，信号放大模块105的输入端电压高，在三极管Q3的基极电压高到足以使三极管Q3达到饱和状态时，而开关控制模块107的三极管Q2发射极此时输入电压为12V，因而，三极管Q2在三极管Q3饱和导通时截止，半导体开关模块109的控制端不动作，即双向可控硅Ql的第一阳极和第二阳极不导通，灯具熄灭。
[0047]在光照强度减弱时，光敏电阻RGl的阻抗增大，滑动电阻RPl分得的电压减小，信号放大模块105的输入端电压减小，在三极管Q3的基极电压减小到退出饱和状态而截至时，三极管Q2进入导通状态，因而，半导体开关模块109的控制端工作，即双向可控硅Ql的第一阳极和第二阳极导通，灯具得电点亮。
[0048]在上述工作过程中，通过调整滑动电阻RPl的电阻大小可以设置固定光照强度下灯具的点亮和熄灭状态。
[0049]上述光控灯具电路通过光敏模块103感应光照强度，并将光照强度转换为电压信号，传输给信号放大模块105,信号放大模块105将放大后电压传输给开关控制模块107,开关控制模块107根据信号放大模块105的输出电压控制自身的导通和截止，从而控制半导体开关模块109的断开和闭合以控制灯具的点亮和熄灭。在灯具的点亮和熄灭过程无需人工操作，且光敏模块103的灵敏度可以设置，从而达到自动而精确的控制灯具的点亮和熄灭。
[0050]一般地，光控灯具电路用于路灯控制系统。
[0051]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】
1.一种光控灯具电路，包括用于将交流电源转换为稳定直流电源的整流滤波模块、开关控制模块，其特征在于，还包括光敏模块、信号放大模块及半导体开关模块； 所述整流滤波模块的输入端用于与交流电源连接，所述整流滤波模块的输出端同时与所述光敏模块的输入端、信号放大模块的电源端、开关控制模块的输入端连接； 所述光敏模块的输出端与所述信号放大模块的输入端连接，所述光敏模块的接地端接地，所述信号放大模块的输出端与所述开关控制模块的控制端连接，所述信号放大模块的接地端接地； 所述开关控制模块的输出端与所述半导体开关模块的控制端连接，所述半导体开关模块的第一阳极和第二阳极用于与灯具串联于交流电源的火线和零线之间； 其中，所述光敏模块用于将光照强度转换为电压信号，所述信号放大模块用于将所述光敏模块输出的电压信号放大并反馈给所述开关控制模块，所述开关控制模块根据所述信号放大模块的输出电压信号控制自身的导通和截止，从而控制所述半导体开关模块的导通和截止，进而控制与所述半导体开关模块的第一阳极和第二阳极串联的灯具的点亮和熄灭。
2.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，所述整流滤波模块包括变压器Tl、整流桥BDl及电解电容Cl，所述变压器Tl的初级线圈用于与交流电源连接，所述变压器Tl的次级线圈与所述整流桥BDl的输入端，所述整流桥BDl的输出端与所述电解电容Cl的正极连接，所述电解电容Cl的负极接地，所述整流桥BDl与所述电解电容Cl的公共端接所述整流滤波模块的输 出端。
3.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，所述光敏模块包括光敏电阻RGl和滑动变阻器RP1，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl串联，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl串联后靠近所述光敏电阻RGl的一端接所述光敏模块的输入端，靠近所述滑动变阻器RPl的一端接地，所述光敏电阻RGl与所述滑动变阻器RPl的公共端接所述光敏模块的输出端。
4.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，所述信号放大模块包括信号放大芯片H112A、分压电阻R2和三极管Q3 ； 所述信号放大芯片H112A包括输入端、输出端、电源端和接地端，所述信号放大芯片H112A的电源端与所述整流滤波模块的输出端连接，所述信号放大芯片H112A的输入端与所述光敏模块的输出端连接，所述信号放大芯片H112A的接地端接地； 所述信号放大芯片H112A的输出端与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极与所述分压电阻R2连接，所述分压电阻R2的另一端与所述整流滤波模块的输出端连接，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3与所述分压电阻R2的公共端接所述信号放大模块的输出端；所述信号放大芯片H112A的输入端和电源端对应的接所述信号放大模块的输入端和电源端。
5.根据权利要求4所述的光控灯具电路，其特征在于，还包括分压电阻R3，所述分压电阻R3串联于所述分压电阻R2和所述信号放大芯片H112A的电源端之间。
6.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，所述开关控制模块包括电容C2、分压电阻Rl和三极管Q2，所述电容C2 —端与所述三极管Q2的基极连接，另一端接地，所述三极管Q2的集电极与所述分压电阻Rl的一端连接，所述分压电阻Rl的另一端接所述开关控制模块的输入端，所述三极管Q2的发射极接所述开关控制模块的输出端，所述三极管Q2的基极与所述电容C2的公共端接所述开关控制模块的控制端。
7.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，所述半导体开关模块包括双向可控硅Q1，所述双向可控硅Ql的控制端、第一阳极和第二阳极对应接所述半导体开关模块的控制端、第一阳极和第二阳极。
8.根据权利要求1所述的光控灯具电路，其特征在于，还包括稳压模块，所述稳压模块与所述光敏模块并联。
9.根据权利要求8所述的光控灯具电路，其特征在于，所述稳压模块包括稳压二极管ZD1，所述稳压二 极管ZDl的正极接地，负极与光敏模块的输入端连接。
【文档编号】H05B37/02GK103716941SQ201210374921
【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