一种用于物联网控制景观灯照明装置及光伏供电控制方法与流程

本发明涉及一种景观灯化技术领域，尤其是一种用于物联网控制景观灯照明装置及光伏供电控制方法。

背景技术：

景观灯是现代景观灯中不可缺少的部件，它不仅自身具有较高的观赏性还强调艺术灯的景观与景区历史文化、周围环境的协调统一，景观灯利用不同的控制效果实现亮度与光色的不同展示。

近年来随着各地路灯、景观灯的大量应用。因此其节能技术成为工程中研究热点之一现阶段路灯、景观灯照明耗时能量大进而需要对控制景观灯电路进行优化是十分必要的。

在实际的景观灯控制中耗能较大的原因体现在控制系统检测不集中影响检测数据，进而造成运行设备不稳定，传统的景观控制方法采用手动开启或关闭，难以实现根据实际环境进行调整、控制性能较差，同时灯具长时间的工作也大大缩短了灯具的寿命、增大的电力损耗、以及人力成本和灯具成本，采用单一供电方式时无法在设备断电时进行紧急照明，为了更好的完成景观灯的控制和供电需求，从而要提高设备的稳定。

技术实现要素：

发明目的：提供一种用于物联网控制景观灯照明装置，以解决上述问题。

技术方案：一种用于物联网控制景观灯照明装置，包括：

用于对输入的电压进行优化进而给其它模块提供电源的供电模块；

用于对获取的电压进行控制使其能够驱动控制模块中功率晶体管的驱动模块；

用于通过晶体管接收驱动信号控制电压的导通，然后将控制电压传递给所述温度检测模块的控制模块；

用于对供电设备表面的温度进行检测，从而将检测数据通过物联网传递给数据处理，进而通过镇流调节模块进行优化的温度检测模块；

用于控制发光器件的额定工作范围，进而产生瞬时高压时发光器件一次点亮的镇流调节模块。

根据本发明的一个方面，所述供电模块包括电容c1、二极管d1、稳压器u1、电容c2、二极管d2、电阻r1、可变电阻器rv1、电容c3，其中所述电容c1正极端分别与二极管d1负极端、稳压器u1引脚1、电源+12v连接；所述电容c1负极端分别与电容c一端、可变电阻器rv1引脚1和引脚2、电容c3负极端、地线gnd连接；所述二极管d1正极端分别与二极管d2正极端、电阻r1一端、电容c3正极端、稳压器u1引脚3连接；所述二极管d2负极端分别与电阻r1另一端、可变电阻器rv1引脚3、稳压器u1引脚2、电容c2另一端连接。

根据本发明的一个方面，所述驱动模块包括电阻r2、三极管q1、电阻r3、电阻r4、电阻r6、三极管q2、电阻r5、三极管q3、电感l1、电阻r7、电容c4，其中所述电阻r2一端分别与二极管d1正极端、二极管d2正极端、电阻r1一端、电容c3正极端、稳压器u1引脚3连接；所述电阻r2另一端与三极管q1基极端连接；所述三极管q1集电极端与电阻r4一端连接；所述三极管q1发射极端分别与电阻r3一端、三极管q2基极端连接；所述电阻r3另一端分别与电阻r6一端、地线gnd连接；所述电阻r6另一端分别与三极管q2发射极端、三极管q3基极端连接；所述三极管q2集电极端与电阻r5一端连接；所述电阻r5另一端分别与电阻r4另一端、电源+6v连接；所述三极管q3集电极端分别与电阻r7一端、电容c4一端连接；所述电阻r7另一端分别与电感l1一端、电容c4另一端连接；所述电感l1另一端与电源+9v连接。

根据本发明的一个方面，所述控制模块包括二极管d3、电容c5、开关sb1、电阻r8、电感l2、电感l3、晶体管q5、三极管q4、二极管d4、二极管d5，其中所述二极管d3负极端分别与电感l2一端、晶体管q5引脚1、电感l1另一端、电源+9v连接；所述二极管d3正极端分别与开关sb1一端、电容c5一端、三极管q3集电极端、电阻r7一端、电容c4一端连接；所述电容c5另一端分别与三极管q3发射极端、地线gnd连接；所述开关sb1另一端与电阻r8一端连接；所述电阻r8另一端与三极管q4基极端连接；所述三极管q4集电极端分别与电感l3一端、二极管d4正极端连接；所述三极管q4发射极端分别与二极管d4负极端、二极管d5负极端、地线gnd连接；所述二极管d5正极端与电源+5v连接；所述电感l3另一端分别与电感l2另一端、晶体管q5引脚3连接。

根据本发明的一个方面，所述温度检测模块包括温度传感器u2、电阻r9、电容c6、微调电阻rt1、可变电阻器rv2、电阻r11、运算放大器u3、a/d转换器u4、电阻r12、电容c8、电容c7，其中所述温度传感器u2引脚1分别与微调电阻rt1一端、a/d转换器u4引脚1、电容c8正极端、晶体管q5引脚2连接；所述温度传感器u2引脚2分别与电阻r9一端、a/d转换器u4引脚2连接；所述温度传感器u2引脚3分别与电容c6一端、电阻r11一端、地线gnd连接；所述电容c6另一端与电阻r9另一端连接；所述电阻r11另一端与可变电阻器rv2引脚3连接；所述可变电阻器rv2引脚2与微调电阻rt1另一端连接；所述可变电阻器rv2引脚1与运算放大器u3引脚3连接；所述运算放大器u3引脚7与电源+6v连接；所述运算放大器u3引脚2和引脚6与a/d转换器u4引脚5连接；所述a/d转换器u4引脚7与电容c8负极端连接；所述a/d转换器u4引脚3与电阻r12一端连接；所述电阻r12另一端分别与a/d转换器u4引脚8、电容c7正极端连接；所述电容c7负极端与地线gnd连接。

根据本发明的一个方面，所述镇流调节模块包括二极管d6、电感l4、电容c9、电阻r13、二极管d7、电容c10、电容c11、电感l5、二极管d8、电阻r14、双向硅d9、三极管q7、电感l7、电感l6、三极管q6，其中所述电感l4一端分别与电容c9正极端、电阻r13一端、电容c11正极端、电感l5一端、三极管q6集电极端连接；所述电感l4另一端分别与温度传感器u2引脚1、微调电阻rt1一端、a/d转换器u4引脚1、电容c8正极端、晶体管q5引脚2连接；所述电容c9负极端分别与二极管d6正极端、电容c10一端连接；所述二极管d6负极端分别与a/d转换器u4引脚7、电容c8负极端连接；所述电容c10另一端分别与二极管d7负极端、电阻r13另一端连接；所述二极管d7正极端分别与电容c11负极端、电感l5另一端、电感l7一端、二极管d8正极端、电阻r14一端电感l6一端、三极管q7集电极端、地线gnd连接；所述二极管d8负极端分别与电阻r14另一端、双向硅d9引脚1、三极管q6基极端连接；所述双向硅d9引脚2与三极管q7基极端连接；所述三极管q7发射极端与电感l7另一端连接；所述三极管q6发射极端与电感l6另一端连接。

根据本发明的一个方面，所述电容c1、所述电容c3、所述电容c7、所述电容c8、所述电容c11型号均为电解电容；所述二极管d1、所述二极管d2型号均为稳压二极管；所述三极管q1、所述三极管q2、所述三极管q3、所述三极管q4、所述三极管q6、所述三极管q7型号均为npn；所述a/d转换器u4型号为inadc0804；所述温度传感器u2型号为lm35dz。

一种用于物联网控制景观灯照明装置的光伏供电控制方法，其特征在于，包括：

步骤1；用结构分布图的形式各个部件及连接关系，根据各个模块工作要求不同分为：电源获取用dc(a)表示，直流电压保护用dc(b)表示，直流转换为交流用ac(c)表示，交流保护用ac(d)表示，电源分配用ac(e)表示；

步骤2、建立dc保护模块与ac保护模块电路分析图；

步骤21、根据所给dc保护模块与ac保护模块包括：

断路器fu1、热敏电阻ntc1、电阻rv1、dc电源保护模块、电容c5、电容c6、断路器fu2、热敏电阻ntc2、电阻rv2、电容c1、电感l1、ac电源保护模块、电容c3、电容c2、电容c4；

步骤22、根据dc保护模块所给器件连接关系如下：

断路器fu1一端与热敏电阻ntc1一端连接；所述热敏电阻ntc1另一端分别与电阻rv1一端、dc电源保护模块u1引脚1连接；所述电阻rv1另一端与dc电源保护模块u1引脚2连接；所述dc电源保护模块u1引脚3与地线gnd连接；所述dc电源保护模块u1引脚5分别与电容c5正极端、电容c6一端连接；所述dc电源保护模块u1引脚4分别与电容c5负极端、电容c6另一端连接；

步骤23、根据dc保护模块所给器件连接关系如下：

断路器fu2一端分别与热敏电阻ntc2一端、电阻rv2一端连接；所述热敏电阻ntc2另一端分别与电容c1一端、ac电源保护模块u2引脚1连接；所述电阻rv2另一端分别与电容c1另一端、电感l1一端连接；所述电感l1另一端与ac电源保护模块u2引脚2连接；所述ac电源保护模块u2引脚3与电容c3一端连接；所述ac电源保护模块u1引脚4分别与电容c3另一端、电容c2负极端、电容c4一端连接；所述ac电源保护模块u1引脚5分别与电容c2正极端、电容c4另一端连接。

根据本发明的一个方面，如步骤22~步骤23所示，包括如下过程：

通过太阳能板获取太阳光照、使太阳能光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电子对，在p-n结电场作用下，空穴由n区流向p区、电子由p区流向n区，接通电路从而形成电流，产生的电压为直流电压，在通过dc保护模块中断路器fu1对输入的直流电压进行保护，热敏电阻ntc阻值会随着温度的升高而降低形成防浪涌保护，能够有效的抵制设备启动时产生的浪涌电流，从而降低功率损耗，电容c5和电容c6并联对温度的适应性不够带来影响的进行补偿，改善电路的稳定，逆变器通过将获取的直流电转换为交流电，再通过ac保护模块进行交流电输出，而ac保护模块与dc保护模块相比，增加电容c1、电容c3组成旁路电路为交流电中某些并联的组件提供低阻通路，将转换的dc-ac转换电压传递给配电柜，从而进行交流电分配，满足所需供电设备的安全。

有益效果：本发明设计一种用于物联网控制景观灯照明装置及光伏供电控制方法，

在输入电压传输中产生不稳定电压时造成检测不集中从而造成设备运行电压不稳定，

通过在输入电压进入时供电模块中电容c1和电容c2并联在稳压器u1引脚处可以提升接收电压输出的稳定，防止景观灯出现闪频，以及采用物联网方式进行控制，解放双手控制设备的启动与关闭，还可以通过检测传感器u2将检测数据通过物联网反馈给用户，还可以根据检测温度变化控制镇流调节模块调节发光器件额定工作范围，进而产生瞬时高压使发光器件一次点亮，减少多次点亮产生的高压影响元器件的运行缩短灯具的使用寿命，在单一供电中增加光伏供电从而满足紧急情况下景观灯照明的需求，在光伏供电模块中采用热敏电阻ntc对光转电时进行调节。为了进一步提高光伏供电时的稳定采用多组电容并联为交流电中某些并联的组件提供低阻通路，提高光伏供电控制的稳定。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的物联网控制景观灯照明电路分布图。

图3是本发明的光伏供电dc保护模块电路图。

图4是本发明的光伏供电ac保护模块电路图。

图5是本发明的光伏供电控制示意图。

具体实施方式

如图1所示，在该实施例中，一种用于物联网控制景观灯照明装置，包括：

用于对输入的电压进行优化进而给其它模块提供电源的供电模块；

用于对获取的电压进行控制使其能够驱动控制模块中功率晶体管的驱动模块；

用于通过晶体管接收驱动信号控制电压的导通，然后将控制电压传递给所述温度检测模块的控制模块；

用于对供电设备表面的温度进行检测，从而将检测数据通过物联网传递给数据处理，进而通过镇流调节模块进行优化的温度检测模块；

用于控制发光器件的额定工作范围，进而产生瞬时高压时发光器件一次点亮的镇流调节模块。

在进一步的实施例中，如图2所示，所述供电模块包括电容c1、二极管d1、稳压器u1、电容c2、二极管d2、电阻r1、可变电阻器rv1、电容c3，其中所述电容c1正极端分别与二极管d1负极端、稳压器u1引脚1、电源+12v连接；所述电容c1负极端分别与电容c一端、可变电阻器rv1引脚1和引脚2、电容c3负极端、地线gnd连接；所述二极管d1正极端分别与二极管d2正极端、电阻r1一端、电容c3正极端、稳压器u1引脚3连接；所述二极管d2负极端分别与电阻r1另一端、可变电阻器rv1引脚3、稳压器u1引脚2、电容c2另一端连接。

在进一步的实施例中，所述驱动模块包括电阻r2、三极管q1、电阻r3、电阻r4、电阻r6、三极管q2、电阻r5、三极管q3、电感l1、电阻r7、电容c4，其中所述电阻r2一端分别与二极管d1正极端、二极管d2正极端、电阻r1一端、电容c3正极端、稳压器u1引脚3连接；所述电阻r2另一端与三极管q1基极端连接；所述三极管q1集电极端与电阻r4一端连接；所述三极管q1发射极端分别与电阻r3一端、三极管q2基极端连接；所述电阻r3另一端分别与电阻r6一端、地线gnd连接；所述电阻r6另一端分别与三极管q2发射极端、三极管q3基极端连接；所述三极管q2集电极端与电阻r5一端连接；所述电阻r5另一端分别与电阻r4另一端、电源+6v连接；所述三极管q3集电极端分别与电阻r7一端、电容c4一端连接；所述电阻r7另一端分别与电感l1一端、电容c4另一端连接；所述电感l1另一端与电源+9v连接。

在进一步的实施例中，所述控制模块包括二极管d3、电容c5、开关sb1、电阻r8、电感l2、电感l3、晶体管q5、三极管q4、二极管d4、二极管d5，其中所述二极管d3负极端分别与电感l2一端、晶体管q5引脚1、电感l1另一端、电源+9v连接；所述二极管d3正极端分别与开关sb1一端、电容c5一端、三极管q3集电极端、电阻r7一端、电容c4一端连接；所述电容c5另一端分别与三极管q3发射极端、地线gnd连接；所述开关sb1另一端与电阻r8一端连接；所述电阻r8另一端与三极管q4基极端连接；所述三极管q4集电极端分别与电感l3一端、二极管d4正极端连接；所述三极管q4发射极端分别与二极管d4负极端、二极管d5负极端、地线gnd连接；所述二极管d5正极端与电源+5v连接；所述电感l3另一端分别与电感l2另一端、晶体管q5引脚3连接。

在进一步的实施例中，所述温度检测模块包括温度传感器u2、电阻r9、电容c6、微调电阻rt1、可变电阻器rv2、电阻r11、运算放大器u3、a/d转换器u4、电阻r12、电容c8、电容c7，其中所述温度传感器u2引脚1分别与微调电阻rt1一端、a/d转换器u4引脚1、电容c8正极端、晶体管q5引脚2连接；所述温度传感器u2引脚2分别与电阻r9一端、a/d转换器u4引脚2连接；所述温度传感器u2引脚3分别与电容c6一端、电阻r11一端、地线gnd连接；所述电容c6另一端与电阻r9另一端连接；所述电阻r11另一端与可变电阻器rv2引脚3连接；所述可变电阻器rv2引脚2与微调电阻rt1另一端连接；所述可变电阻器rv2引脚1与运算放大器u3引脚3连接；所述运算放大器u3引脚7与电源+6v连接；所述运算放大器u3引脚2和引脚6与a/d转换器u4引脚5连接；所述a/d转换器u4引脚7与电容c8负极端连接；所述a/d转换器u4引脚3与电阻r12一端连接；所述电阻r12另一端分别与a/d转换器u4引脚8、电容c7正极端连接；所述电容c7负极端与地线gnd连接。

在进一步的实施例中，所述镇流调节模块包括二极管d6、电感l4、电容c9、电阻r13、二极管d7、电容c10、电容c11、电感l5、二极管d8、电阻r14、双向硅d9、三极管q7、电感l7、电感l6、三极管q6，其中所述电感l4一端分别与电容c9正极端、电阻r13一端、电容c11正极端、电感l5一端、三极管q6集电极端连接；所述电感l4另一端分别与温度传感器u2引脚1、微调电阻rt1一端、a/d转换器u4引脚1、电容c8正极端、晶体管q5引脚2连接；所述电容c9负极端分别与二极管d6正极端、电容c10一端连接；所述二极管d6负极端分别与a/d转换器u4引脚7、电容c8负极端连接；所述电容c10另一端分别与二极管d7负极端、电阻r13另一端连接；所述二极管d7正极端分别与电容c11负极端、电感l5另一端、电感l7一端、二极管d8正极端、电阻r14一端电感l6一端、三极管q7集电极端、地线gnd连接；所述二极管d8负极端分别与电阻r14另一端、双向硅d9引脚1、三极管q6基极端连接；所述双向硅d9引脚2与三极管q7基极端连接；所述三极管q7发射极端与电感l7另一端连接；所述三极管q6发射极端与电感l6另一端连接。

在进一步的实施例中，所述电容c1、所述电容c3、所述电容c7、所述电容c8、所述电容c11型号均为电解电容；所述二极管d1、所述二极管d2型号均为稳压二极管；所述三极管q1、所述三极管q2、所述三极管q3、所述三极管q4、所述三极管q6、所述三极管q7型号均为npn；所述a/d转换器u4型号为inadc0804；所述温度传感器u2型号为lm35dz。

一种用于物联网控制景观灯照明装置的光伏供电控制方法，其特征在于，包括：

步骤1；用结构分布图的形式各个部件及连接关系，根据各个模块工作要求不同分为：电源获取用dc(a)表示，直流电压保护用dc(b)表示，直流转换为交流用ac(c)表示，交流保护用ac(d)表示，电源分配用ac(e)表示；

步骤2、建立dc保护模块与ac保护模块电路分析图；

步骤21、根据所给dc保护模块与ac保护模块包括：

断路器fu1、热敏电阻ntc1、电阻rv1、dc电源保护模块、电容c5、电容c6、断路器fu2、热敏电阻ntc2、电阻rv2、电容c1、电感l1、ac电源保护模块、电容c3、电容c2、电容c4；

步骤22、根据dc保护模块所给器件连接关系如下：

如图3所示，断路器fu1一端与热敏电阻ntc1一端连接；所述热敏电阻ntc1另一端分别与电阻rv1一端、dc电源保护模块u1引脚1连接；所述电阻rv1另一端与dc电源保护模块u1引脚2连接；所述dc电源保护模块u1引脚3与地线gnd连接；所述dc电源保护模块u1引脚5分别与电容c5正极端、电容c6一端连接；所述dc电源保护模块u1引脚4分别与电容c5负极端、电容c6另一端连接；

步骤23、根据dc保护模块所给器件连接关系如下：

如图4所示，断路器fu2一端分别与热敏电阻ntc2一端、电阻rv2一端连接；所述热敏电阻ntc2另一端分别与电容c1一端、ac电源保护模块u2引脚1连接；所述电阻rv2另一端分别与电容c1另一端、电感l1一端连接；所述电感l1另一端与ac电源保护模块u2引脚2连接；所述ac电源保护模块u2引脚3与电容c3一端连接；所述ac电源保护模块u1引脚4分别与电容c3另一端、电容c2负极端、电容c4一端连接；所述ac电源保护模块u1引脚5分别与电容c2正极端、电容c4另一端连接。

在进一步的实施例中，如步骤22~步骤23所示，包括如下过程：

通过太阳能板获取太阳光照、使太阳能光照在半导体p-n结上，形成新的空穴电子对，在p-n结电场作用下，空穴由n区流向p区、电子由p区流向n区，接通电路从而形成电流，产生的电压为直流电压，在通过dc保护模块中断路器fu1对输入的直流电压进行保护，热敏电阻ntc阻值会随着温度的升高而降低形成防浪涌保护，能够有效的抵制设备启动时产生的浪涌电流，从而降低功率损耗，电容c5和电容c6并联对温度的适应性不够带来影响的进行补偿，改善电路的稳定，逆变器通过将获取的直流电转换为交流电，再通过ac保护模块进行交流电输出，而ac保护模块与dc保护模块相比，增加电容c1、电容c3组成旁路电路为交流电中某些并联的组件提供低阻通路，将转换的dc-ac转换电压传递给配电柜，从而进行交流电分配，满足所需供电设备的安全。

在进一步的实施例中，如图5所示，光伏供电设备连接分布图以及运行转换过程。

总之，本发明具有以下优点：面对输入的电压发生波动时通过电容c1和电容c2给稳压器u1提供必要时的储存电源，从而在输入电压发生波动时也能保持输出电压的稳定、二极管d1、二极管d2限制电流的流动方向，实现正向导通反向截止，可变电阻器rv1可以根据改变输出电压的输出、三极管q1和三极管q2将获得电源进行分配，通过基极端获取的电压大于集电极端、发射极端端设定的导通电压值实现导通条件，电感l1和电容c4给三极管集电极端提供电压，二极管d5将获取的电压值传递给三极管q4，三极管q4再通过基极端的导通将控制电压通过晶体管q5引脚2传递给检测模块，可以更精准控制电压传输，电阻r9和电容c6串联从而对获取的电压进行储存，对温度检测电路受到影响的进行补偿，改善电路的稳定，微调电阻rt1可以根据检测温度改变阻值，可变电阻器rv2可以大范围调节，电容c7负极端接地滤除数据转换中杂质，从而使数据传输时的稳定，通过双向硅d9实现双向传输电路控制三极管q7集电极端导通，从而根据温度以及控制方式改变景观灯显示，优化控制电路。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。