专利名称：一种低能耗太阳能交通信号灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能使电能消耗降低下来的交通信号灯电路，属信号装置技术领域。
背景技术：
LED发光二极管属于冷光源，由于其发光效率很高，被广泛应用于各种照明、信号装置之中。 太阳能交通信号灯大都釆用点阵排列的发光二极管作为光源，其中发光二极管一般采用直流电源 供电，接电后LED—直处于持续发光的高亮度状态。实际使用的i^i正明，LED不完全发光或者不 持续发光，在一定范围内并不影响太阳能交通信号灯的使用效果，但却可以显著节约电能。另外， 由于各个路口的宽度不同，所需信号灯的亮度也就不同，当路口宽度较小时，适当调低信号灯的 亮度有利于节电。因此，为了达到节能降耗的目的，对现有太阳能交通信号灯的驱动电路进行改 进，使太阳能^1信号灯的LED不完全发光或者不辦卖发光，且亮度可调，是非常必要的。 发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、掛共一种能显著降低信号灯f雜的低能耗太阳 能 信号灯。
本实用新型所称问题是以下述技术方案实现的
一种低倉辦太阳能交通信号灯，构成中包括发光二极管、蓄电池和太阳能电池板，改进后，增 设矩形波发生器和功率驱动三极管，所述功率驱动三极管的集电极负载为发光二极管，矩形波发 生器的信号输出端控制功率驱动三极管的基极。
i^低能耗太阳能交通信号灯，所述矩形波发生器是一个由运算放大器构成的以RC积分电路 为反馈网络的滞回比较器，在RC积分电路与滞回比较器输出端之间设置电位器，RC积分电路经两 个方向相反的二极管接电位器的两端，电位器的滑动端接滞回比较器的输出端。
本实用新型利用矩形波发生器产生一定频率的矩,信号，由此信号控制功率驱动三极管使
3光二极管按一定频率发光，电位器和两个方向相反的二极管用于调节RC 反馈网络的正、反向充电时间常数，改变矩形波信号的占空比，调整发光二极管的亮度。本实用 新型能使太阳能^ffi信号灯的LED按一定频率闪亮，并且亮度可调，可大大降低信号灯的耗电量。以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的电原理框图； 图2是本实用新型的电原理图3是矩形波发生器输入端和输出端信号的波形图。
图中各标号为F、运算放大器；Q、功率驱动三极管；LED、发光二极管；Dz、双向稳压管； Rw、电位器；Dl、 D2、 二极管；C、电容；H R4、电阻；E、蓄电池；TY、太阳能电池板。
文中所用符号矩臓发生器输出电压；艰、稳压管正向电压；_"、稳压管反向电压； 艰、上门限电压；-"、下门限电压；仏、反向输入端电位；",、正向输入端电位；具体实施方式
LED光源是以50hz左右的频率发光时，虽不是理论上的持续发光，但肉眼觉察不到。实事证 明，当LED的发光频率达到80hz时，就不闪动了，是纟树的持续发光；若LED以樹氐的频率发光， 肉眼望去就比较剌眼，这些在本实用新型的实施过程中应充分考虑。
参看图2，图中所示为一振荡电路，它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。RC回路g无作 为延迟环节，又作为反馈网络，通过RC充、〇放电实现输出状态的自动转换。其电压传f劍争性 如图3所示。 工作原理
设某一时刻输出电压"。=艰，则同相输入端电位"/^ft (艰为上门限电压)。"。通过必对电容 C正向充电，如图中箭头所示。反相输入端电位"A随时间t增长而逐渐升高，当t舰于无穷时，
一旦1+&再稍增大，"。就从艰跃变为-"(-"为下门限电压)，与此同时仏从+"跃变为-"。
4随后，"。X31il必对电容C放电，如图中箭头所示。
反相输入端电位W随时间t增长而逐渐降低，当t趋近于无穷时，Ov趋于-"; 一旦l-"， 再稍减小，"。就从-"跃变为+&与此同时，W从-"跃变为+ft电容又开始正向充电。 ，过程周而复始，电路产生了自激振荡。
占空比是指高电平所占的时间的比率，占空比越大，电路开通时间就越长，LED的亮度就越高， 同时信号灯耗电量也越大。反之，占空比小，LED的亮度就低，耗电量也小。
由于路口的宽度不同，所需的信号灯的亮度也就不同，因此电路的设计应充分考虑到占空比 的可调性，占空比的改变方法使电容的正向和反向充电时间常数不同。利用二极管的单向导电
性可以弓l导电流流经不同的通珞。
参看图2，运算放大器F的输出端的信号经限流电阻R4限流后形成矩形波发生器的输出信号， 该信号接至功率驱动三极管Q的基极。电阻R1、 R2将矩形波发生器输出信号分压后接至运算放大 器F的同向输入端，电位器Rw的滑动端将电位器Rw分成Rwi、 ！4两部分。RW1 (或RJ与R3、 C构 成反馈网络，电容C两端的电压接至运算放大器F的反向输入端。电路工作原理
当"。=艰时，A导通，必截止，仏通过A、 A和A对电容C正向充电，若忽略二极管导通时的 等效电阻，则时间常数
当"。=-"时，A导通，A截止，"。ffiiH、必和A对电容C反向充电，若忽略二极管导通时的 等效电阻，贝U时间常数
利用一阶RC电路的三要素法可以解出
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1 +---调节电位器的滑动端可改变占空比。 当占空比达到5TO时，可节电50%， 当占空比达到6W时，可节电40%，以此类推。 本实用新型中所需的矩形波也可以采用其它矩形波发生电路产生。
权利要求1、一种低能耗太阳能交通信号灯，构成中包括发光二极管(LED)、蓄电池(E)和太阳能电池板(TY)，其特征是，增设矩形波发生器和功率驱动三极管(Q)，所述功率驱动三极管(Q)的集电极负载为发光二极管，矩形波发生器的信号输出端控制功率驱动三极管的基极。
2、 根据权利要求1所述的低能耗太阳能M信号灯，其特征是，所述矩微发生器是一个由 运算放大器(F)构成的以RC积分电路为反馈网络的滞回比较器，在RC积分电路与滞回比较器输 出端之间设置电位器RC积分电路经两个方向相反的二极管接电位器(Rw)的两端，电位器(Rw)的滑动端接滞回比较器的输出端。
专利摘要一种低能耗太阳能交通信号灯，属信号装置技术领域，用于解决节能降耗问题。其技术方案是构成中包括发光二极管、蓄电池E和太阳能电池板TY，改进后，增设矩形波发生器和功率驱动三极管，所述功率驱动三极管的集电极负载为发光二极管，矩形波发生器的信号输出端控制功率驱动三极管的基极。本实用新型能使太阳能交通信号灯的LED按一定频率闪亮，并且亮度可调，可大大降低信号灯的耗电量。
文档编号F21S9/00GK201273508SQ200820106029
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者王士元 申请人:保定维特瑞交通设施工程有限责任公司