专利名称：电子式半稳压节电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电子式半稳压节电装置，降低输出电压给照明设备而使照明设备仍可维持正常照明，并达到省电的实用功效。
背景技术：
通常，传统稳压装置主要采用自动控制变压器稳定电压，提高或降低电压，使供应设备的电压稳定。而利用变压器强迫降压以达到对某些设备的节电目的也已被广泛的尝试使用。这类以变压器强迫降压来节电的装置最主要的有下列缺点a.因为电流大，所需变压器装置成本昂贵，体积庞大，因而为提高其经济效应一般只应用于较大的整体用电系统。其结果是降压太大，容易使部份设备因欠压而运转不正常，而降压太小则无法达到所希望的节电效果。
b.一般用降压节电的变压器，无法灵活自动调整压降，最多只做分段式降压，因而常使电压下降太大或太小。电压下降太大容易造成设备运作不正常，电压下降太小则节电效果不显。
不是所有设备都可以以降压方式节电。
另外，利用硅控半导体控制输出电力，做为电动机节电、柔起动、柔停止等装置为众所周知。电动机负载低时所消耗的电力比实际所需大，浪费电力，而利用硅控半导体控制输出电力可以节省所浪费的电力。其节电方式有两种，一是节电率的大小随着负载大小变化而增减，输出电压的降低也随着增减，一是固定压降，也就是在固定电源电压和负载下调整最佳节电率的固定压降。自动节电时输出电压随着电源电压和负载的改变而改变，固定降压时输出电压随着输入电压的升降而升降。这两种方法都无法固定输出电压，都无法适用于照明设备。
照明设备如日光灯等的负载固定，而其设计和安装都以电力供应系统的额定电压为准，同时容许电压稍高或稍低时还可以正常运作，此容许度一般为额定电压的正负5～10％，而照明设备的安装其亮度以电压低于额定电压但高于最低容许电压时还足够为其设计的依据。如电感式安定器日光灯等照明设备的耗电与电压的高低有直接的关系，电压越高耗电越大，因此一种降低电压装置，不管电源电压高于照明设备最小容许电压多少都能自动降低电压，使供应照明设备的电压维持在接近最低容许电压，可以有效的节省电力，亦即，这种装置使供应照明设备的电压恒定在接近照明设备正常使用的最低值，自动的使电源电压较高时降压较大而电源电压较低时降压较低。这样的装置，电源电压较高时可以得到较高的节电率而较低时节电率较小，维持相对恒定的用电，但同时维持照明设备的正常使用所需亮度。
实用新型内容于是，本实用新型乃针对上述功能而实用新型，提供一种智能型的电子式半稳压节电装置，其主要技术、目的为其一，电源、照明设备间，设一组电子控制装置，其中包含有CPU微电脑处理器控制电路、电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路、直流电源电路。
其二，控制装置的电源由照明装置电源直接供应，不需要独立电源供应。
其三，电源电压检测电路检测电源电压提供给CPU微电脑处理器决定做为降压大小的依据，从而根据压降与触发角非线性关系决定触发角的大小。由电流相位检测电路测定电流值为零的时间，而CPU在电流值为零之后透过硅控半导体电路依触发角大小相对所需时间触发硅控半导体，供应照明设备接近恒定的电压。
其四，电压压降的大小与硅控半导体触发角的大小为非线性关系，同时为维持照明的稳定，对某些照明设备电压降有其最大上限，而最大电压降依额定电压和照明设备本身的设计而定。
其五，依据电流经过电流检测用电阻的压降由电流过载检测电路将电流大小讯息传给CPU微电脑处理器，电流超载时CPU微电脑处理器停止触发硅控半导体以停止电力的输出。
为达到上述目的，本实用新型提供一种电子式半稳压节电装置，是一组控制线路连接于单相电源与照明设备之间，其包含有CPU微电脑处理器控制电路、电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路、直流电源电路；其中一CPU微电脑处理器控制电路，其是控制中心，其分别与电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路相连；电源电压检测电路所得电源电压大小输入给CPU微电脑处理器，由CPU微电脑处理器依据预设压降大小所需触发角和电流相位检测电路所测得电流为零的时间适时的触发导通硅控半导体，输出电力；一电压检测电路，其与CPU微电脑处理器控制电路以及照明设备相连，以压降大小提供CPU微电脑处理器电源电压大小的信息；一硅控半导体电路，包含有硅控半导体和保护电路串接于电源和照明设备之间，配合电流相位检测电路检测电流相位和硅控半导体触发电路控制电力的输出；一电流相位检测电路，其与照明设备及CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过硅控半导体为零的时间给CPU微电脑处理器做为适时触发导通硅控半导体的依据；一硅控半导体触发电路，其与CPU微电脑处理器控制电路相连和电流相位检测电路，由CPU微电脑处理器发出触发信号，藉由硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出电力；一电流检测用电阻，其串接于硅控半导体电路与电源之间，由电流检测电路检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；一电流检测电路，其与电流检测用电阻与CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器。
一直流电源电路80，供应整体线路直流电源。
藉由上述电路结构、作用、构成本实用新型有下列功效和优点本控制装置电源开启时全压输出电力给照明设备，激活照明设备。本控制装置电源开启后预设一延迟节电时间，让照明系统完全激活，运作稳定后开始节电。虽然输出电压会使照明设备维持可被接受的亮度，但为避免突然的压降感觉亮度突然变化的不适，延迟节电时间后电压缓慢下降，让人感觉不出亮度的明显变化。
电源电压检测电路测得电压大小后，由CPU微电脑处理器配合由电流相位检测电路检测的电流经过硅控半导体为零的时间，透过硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出适当的电压以达到节电的效果。
CPU微电脑处理器触发软件的设计必需考虑两个重要因素。首先压降的大小与触发角为非线性关系，必需依实际非线性关系才能得到恒定或接近恒定的输出电压，其次必须限制最大压降以维持照明的稳定性。
除了维持照明设备在照明稳定的情况下节电外，本控制装置随时透过电流检测用电阻的压降由电流检测电路测得电流大小给CPU微电脑处理器，电流大于本控制装置的额定电流时停止触发导通硅控半导体，停止输出电力，以保护本控制装置及所控制的照明系统。
图一表示本实用新型整体配置方块示意图图二表示本实用新型控制线路图图号说明10 CPU微电脑处理器控制电路 50硅控半导体触发电路20电源电压检测电路 60电流检测用电阻30硅控半导体电路70电流检测电路40电流相位检测电路 80直流电源电路具体实施方式
兹配合图式及图号就本实用新型的结构、作用、功效特征，详细说明如下请参阅图一整体配置图、图二详细控制线路，是一组控制线路连接于单相电源与照明设备之间，其包含有CPU微电脑处理器控制电路10、电源电压检测电路20、硅控半导体电路30、电流相位检测电路40、硅控半导体触发电路50、电流检测用电阻60、电流检测电路70、直流电源电路80；其中一CPU微电脑处理器控制电路10，是控制中心；电源电压检测电路20所得电源电压大小输入给CPU微电脑处理器，由CPU微电脑处理器依据预设压降大小所需触发角和电流相位检测电路40所测得电流为零的时间适时的触发导通硅控半导体，输出电力；一电压检测电路20，以压降大小提供CPU微电脑处理器电源电压大小的信息；一硅控半导体电路30，包含有硅控半导体和保护电路串接于电源和照明设备之间，配合电流相位检测电路40检测电流相位和硅控半导体触发电路50控制电力的输出；一电流相位检测电路40，检测电流经过硅控半导体为零的时间给CPU微电脑处理器做为适时触发导通硅控半导体的依据；一硅控半导体触发电路50，由CPU微电脑处理器发出触发信号，藉由硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出电力；一电流检测用电阻60，由电流检测电路70检测电流经过电流检测用电阻60的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；一电流检测电路70，检测电流经过电流检测用电阻60的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；一直流电源电路80，供应整体线路直流电源。
具体地，请参照附图1，其中的电子式半稳压节电装置，是一组控制线路连接于单相电源与照明设备之间，其包含有CPU微电脑处理器控制电路10、电源电压检测电路20、硅控半导体电路30、电流相位检测电路40、硅控半导体触发电路50、电流检测用电阻60、电流检测电路70、直流电源电路80；CPU微电脑处理器控制电路10，其是控制中心，其分别与电源电压检测电路20、硅控半导体电路30、电流相位检测电路40、硅控半导体触发电路50、电流检测用电阻60、电流检测电路70相连；电源电压检测电路20所得电源电压大小输入给CPU微电脑处理器，由CPU微电脑处理器依据预设压降大小所需触发角和电流相位检测电路所测得电流为零的时间适时的触发导通硅控半导体，输出电力；电压检测电路20，其与CPU微电脑处理器控制电路10以及照明设备相连，以压降大小提供CPU微电脑处理器电源电压大小的信息；硅控半导体电路30，包含有硅控半导体和保护电路串接于电源和照明设备之间，配合电流相位检测电路40检测电流相位和硅控半导体触发电路50控制电力的输出；电流相位检测电路40，其与照明设备及CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过硅控半导体为零的时间给CPU微电脑处理器做为适时触发导通硅控半导体的依据；硅控半导体触发电路50，其与CPU微电脑处理器控制电路相连和电流相位检测电路，由CPU微电脑处理器发出触发信号，藉由硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出电力；电流检测用电阻60，其串接于硅控半导体电路与电源之间，由电流检测电路检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；电流检测电路60，其与电流检测用电阻与CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器。电流检测电路70，检测电流经过电流检测用电阻60的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；直流电源电路80，供应整体线路直流电源，其中，CPU以触发角的大小控制输出给照明设备的电压，其中触发角大小与电压降大小成非线性关系。此外，CPU以触发角的大小控制输出给照明设备的电压，其中触发角依额定电压和照明设备的特性而有最大触发角的限制，也就是有最大压降限制。另外，电流检测电路将电流检测用电阻压降大小的讯号传输给CPU微电脑处理器，做为电流大小的依据，而电流高于本装置所设定额定电流时即停止触发硅控半导体，停止输出电力给照明设备。
图2是实施图1的电子式半稳压节电装置的具体电路图，本领域技术人员应该明白上述的各电路并不限于图2所示的具体的电路结构，凡是可以完成上述电路功能的电路构成均可以构成图1中各电路。
藉由上述电路结构、作用、构成本实用新型有下列功效和优点本控制装置电源开启时全压输出电力给照明设备，激活照明设备。本控制装置电源开启后预设一延迟节电时间，让照明系统完全激活，运作稳定后开始节电。虽然输出电压会使照明设备维持可被接受的亮度，但为避免突然的压降感觉亮度突然变化的不适，延迟节电时间后电压缓慢下降，让人感觉不出亮度的明显变化。
电源电压检测电路测得电压大小后，由CPU微电脑处理器配合由电流相位检测电路检测的电流经过硅控半导体为零的时间，透过硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出适当的电压以达到节电的效果。
CPU微电脑处理器触发软件的设计必需考虑两个重要因素。首先压降的大小与触发角为非线性关系，必需依实际非线性关系才能得到恒定或接近恒定的输出电压，其次必须限制最大压降以维持照明的稳定性。
除了维持照明设备在照明稳定的情况下节电外，本控制装置随时透过电流检测用电阻的压降由电流检测电路测得电流大小给CPU微电脑处理器，电流大于本控制装置的额定电流时停止触发导通硅控半导体，停止输出电力，以保护本控制装置及所控制的照明系统。
权利要求1.一种电子式半稳压节电装置，是一组控制线路连接于单相电源与照明设备之间，其包含有CPU微电脑处理器控制电路、电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路、直流电源电路；其特征在于一CPU微电脑处理器控制电路，其是控制中心，其分别与电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路相连；电源电压检测电路所得电源电压大小输入给CPU微电脑处理器，由CPU微电脑处理器依据预设压降大小所需触发角和电流相位检测电路所测得电流为零的时间适时的触发导通硅控半导体，输出电力；一电压检测电路，其与CPU微电脑处理器控制电路以及照明设备相连，以压降大小提供CPU微电脑处理器电源电压大小的信息；一硅控半导体电路，包含有硅控半导体和保护电路串接于电源和照明设备之间，配合电流相位检测电路检测电流相位和硅控半导体触发电路控制电力的输出；一电流相位检测电路，其与照明设备及CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过硅控半导体为零的时间给CPU微电脑处理器做为适时触发导通硅控半导体的依据；一硅控半导体触发电路，其与CPU微电脑处理器控制电路相连和电流相位检测电路，由CPU微电脑处理器发出触发信号，藉由硅控半导体触发电路触发导通硅控半导体，输出电力；一电流检测用电阻，其串接于硅控半导体电路与电源之间，由电流检测电路检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；一电流检测电路，其与电流检测用电阻与CPU微电脑处理器控制电路相连，检测电流经过电流检测用电阻的电压降，测得电流大小传给CPU微电脑处理器；一直流电源电路，供应整体线路直流电源。
专利摘要本实用新型是一种电子式半稳压节电装置，乃提供一种电子控制装置使电源电压降低，但不影响正常照明设备以达到节电目的的功效；主要是一组电路装置，其整体是由CPU微电脑处理器控制电路、电源电压检测电路、硅控半导体电路、电流相位检测电路、硅控半导体触发电路、电流检测用电阻、电流检测电路所组成。藉由上述各电路所组成的整体控制装置，可连接于电源与照明设备之间，检测电源电压，以硅控半导体控制，降低输出电压，供应照明设备正常运作所需最低电压以达到节电目的，并可检测电流大小，提供过载保护的功效。
文档编号G05F1/45GK2738291SQ200420000328
公开日2005年11月2日 申请日期2004年1月7日 优先权日2004年1月7日
发明者石德福 申请人:骐成科技股份有限公司