专利名称：功率自动降低路灯专用电子镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大幅度节电的道路照明专用路灯电子镇流器。
背景技术：
当前，我国城市道路照明约有一亿两千万盏以上高压钠灯和金属卤化物灯，仍然还是采用电感镇流器投入电网运行。这一亿两仟万盏以上150-1500W大功率高压钠灯和金属卤化物灯用高耗能电感镇流器在运行中，需要电网提供更多无功功率，正在大量的浪费损耗国家十分巨大电能，造成国家和用户因应用电感镇流器的高耗能、功率因数低、光电转换效率差，所要付出巨大经济损失。
发明内容
本实用新型目的在于克服电感镇流器现有高耗能、功率因数低、光电转换差诸多缺陷，挽回被白白浪费巨大的电能和巨大经济损失，提供一种功率自动降低路灯专用电子镇流器。
本实用新型由电源电路、有源功率因数校正调整电路、前置驱动与功率输出电路、谐振启动电路、控制电路模块、定时切换降低功率电路、15V稳压电路和5V稳压电路组成。控制电路模块由有源功率因数校正电路、恒定功率输出电路、异常状态保护电路组成。
本实用新型是依据我国城市道路照明的高峰，主要是在路灯启动点亮到深夜零时，这时是车辆和行人往返的高频率阶段，需要足够的高亮度照明。当进入深夜零时以后，人们都进入休息阶段，只有极少数车辆和行人往返，甚致无车辆和行人往返，无需强大照明，只需推持一定足够亮度的照明。通过实验，城市道路照明在深夜零时至第二天早上这段时间，采用功率降低实现大幅度节电运行方案切实可行。本实用新型结构简单，成本低，在深夜零时至第二天早上自动转换功率，可使城市道路照明大幅度节电，是一种现代大幅度节电道路照明电器。
图1为本实用新型电路图；图2为功率自动降低切换电路电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
本实用新型由电源电路、有源功率因数校正调整电路、前置驱动与功率输出电路、谐振启动电路、控制电路模块1、定时切换降低功率电路2、15V稳压电路3和5V稳压电路4组成。本实用新型的电源电路由保险丝FUSE、共模滤液变压器L’1，滤波电容C’1、C’2、C’3、整流桥ZLQ’组成；有源功率因数校正调整电路由升压变压器T’1、电阻R’1、R’2、三极管Q’1、Q’2、场效应管Q’3、及快恢复二极管D’1、电阻R’3、R’4、R’5、功率效应管Q’5、电容C’4、C’5构成；前置驱动和功率输出电路由C’6、隔离变压器T’2、电阻R’6、R’7、二级管D’2、D’3、三极管Q’4、稳压管D’4、D’5、功率效应管C’9组成的驱动及功率输出级及由电阻R’8、R’9、二极管D’6、三极管Q’6、稳压器D’7、功率效应管Q’7电容C’8组成驱动及功率输出级两部分；谐振启动电路由电容C’7、C’10、C’11、电阻R’10、电感L’2构成，直接启动气体放电灯MHL。定时切换降低功率电路2由电阻R※-1和R※-2、R1-1、R2-1、R3-1、R4-1、定时集成电路IC、继电器J、三极管Q1-1、电容C1-1、C2-1、C3-1组成。
本实用新型所述的电源电路中的整流桥ZLQ’输出端接15V稳压电路3输入端脚1，15V稳压电路3输出脚3接控制电路模块1设定电压输入端脚1，15V稳压电路3输出端脚3接控制电路模块1工作电源输入端脚3。整流桥ZLQ’另一端接控制电路模块1内有源功率因数校正电路共同脚4，有源功率因数校正调整电路由升压变压器T’1次级接控制电路模块1功率取样输入端脚5，场效应管Q’3栅级经三级管Q’1、Q’2接控制电路模块1脉宽调制信号端脚7，同时经电阻R’1接控制电路模块1内有功率因数校正电路共同脚4，效应管Q’3输出经快恢复二极管D’1接控制电路模块1反馈识别电压输入端脚8，控制电路模块1高频脉宽方波输出端脚9、10输出的50KHZX高频方波经电阻R’8、C’6送至三级管Q’4、Q’6基极，继而由功率管Q’5、Q’7进行功率放大，功率管Q’7接控制电路模块接地端脚11。
本实用新型所述的控制电路模块1由有源功率因数校正电路、恒定功率输出电路、异常状态保护电路组成。有源功率因数校正电路由脉宽调制集成电路IC1、电阻R1、R3、R4、R5、R6、R7、R10、电容C1、C2、C3、C4、组成。恒定功率输出电路由脉宽调制集成电路IC2、R13、R13-1、R14、R17、R16、R27，电容C5、C6、C7、C8组成。异常状态保护电路由电压比较运算电路IC3，时基集成电路IC4，三级管Q1及其它阻容元件R24、R25、R12、R19、R20、R21、R22、R23、R18、C15、C16、C9、C10组成。输入电压经控制电路模块1设定电压输入端脚1输入至电阻R1，再经降压电阻R3、傍路电容C1送至脉宽调制集成电路IC1脚3、滤波电容C15跨接于脉宽调制集成电路IC4脚6及脚8间，控制电路模块1电流取样输入脚5经电阻R5送至脉宽调制集成电路IC1脚8，脉宽调制集成电路IC1脚7输出脉宽调制信号模块脉宽调制信号输出端脚7；脉宽调制集电路IC1脚1电阻R32、快恢复二极管D1、R28、R34与脉宽调制集成电路IC2脚10相连，模块反馈识别电压输入端脚3经至电阻R32与脉宽调制集成电路IC1脚1相连，控制电路模块1工作电源输入端脚3从外部引入直流工作电源供整个模块工作。脉宽调制集成电路IC2脚14、11输出方波分别形成模块高频脉宽方波输出端脚9及脚10，由控制电路模块1电流取样输入端脚8输入的取样电流经R19送至电压比较集成电IC3、IC3-3、IC3-1再经二极管D2、电阻R18送至IC2脚6。时基集成电路IC4输出端脚3的与IC2脚6相连，时基集成电路IC4脚6的取样信号送至IC3脚14、IC3脚12与R17、R27公共端相连、IC3脚13与三极管Q1集电极相连。控制电路模块1脚4为有功率因数校正电路共同点且与脉宽调制集成电路IC1脚相连。
本实用新型的各部分工作原理为在电源电路中、由保险丝FUSE、一级滤波变压器L’1、滤波电启器C’1、C’2、C’3整流桥，组成一级滤波整流电路。完成输入交为235V直流工作电源，分二路输出。一路进入升压变压器T’1。由T’1升压变压器电阻R’1、R’2、场效应管Q3和由控制电路模块1内脉宽调制电路IC1、电阻R1、R2、R3、R5、R7、R10电容C’1、C’2、C’3、C’4组成宽范围有源功率因数升压电路，通过升压变压器T’次级检测到电流信号，进入脉宽控制电路控制调整管Q’3占空比，实现自动升压电路输出电压稳定在设定值400V。经快恢复二极管D’1，进行功率放大大，提供工作电源。另一路进入15V稳压电源电路，由其输出高精度15V稳压电源，输送给控制电路模块工作电源。本实用新型恒定功率输出经控制电路模块1输出端脚9、脚10，输出二路50KHZ脉宽受控方波信号；一路进入电容C’6、输入隔离变压器T’2，电阻R’6、R’7、二极管D’2、D’3、三极管Q’4稳压管D’4、D’5组成功率驱动再进入功率放大输出级场效应管Q’5；另一路进入电阻R’8、R’9、二极管D’6，三极管Q’6，稳压管D’7组成功率驱动，再进入功率放大输出效玄管Q’7，分别完成开关功率管的导通和截止，实现50KHZ高频脉宽可调电能流入由高频交联电容器C’7、电感器L’2、R10、C11，金卤灯泡组成谐振启动电路，点亮气体放电灯泡MHL。功率恒定，是由取样电阻R’※-1、R’※-2和控制模块内电阻R5、R6、R19、R20、R21、R22、D2、R18所设定脉宽频率，同时灯工作所需电流变化导致取样电路电流变化，也就是一个受设定与工作变化而变化电流，进入IC2脚6使IC2脚11、14输出高频的脉宽信号，受恒定值与灯工作变化电流制约，而自动调整脉宽恒定功率输出。
本实用新型功率自动降低切换定时电路，由定时集成电路IC完成。经15V稳压开关电源输出端接入5V定时稳压电源三端稳压集成电路脚3，定时电路IC提供工作电源，IC脚1、2、3三个编程端根据定时所需时间编程。根据市电50KHZ频率，IC脚5时基频率选择端接高电平，适用50KHZ市电地区。市电频率由电阻R1限流输入IC脚4，作为定时的基准源输入。
当镇流器接通220V交流输入后，设定好电路使继电器J合上，计时电路开始工作同时R※-1和R※-2经继电器J触头开关处在并联状态，镇流器为全功率运行。当定时电路计数到深夜零时，达到定时时间后，继电器J释放导致功率设定电阻R※-2断开，此时镇流器处于降低功率运行状态。实现深夜零时至第二天路灯关闭时自动功率减低运行，完成大幅度节电。
经国家电光源产品质量检测中心检验，本实用新型符合国家最高标准(L级)规定。本实用新型克服了现有路灯高耗能、功率因数低、光电转换率差缺陷，将挽回浪费巨大电能和巨大经济损失，是一种有效大幅率节能、路灯专用电子镇流器。
权利要求1.一种功率自动降低路灯专用电子镇流器，其特征在于由电源电路、有源功率因数校正调整电路、前置驱动与功率输出电路、谐振启动电路、控制电路模块(1)、定时切换降低功率电路(2)、15V稳压电路(3)和5V稳压电路(4)组成；控制电路模块(1)由有源功率因数校正电路、恒定功率输出电路、异常状态保护电路组成；有源功率因数校正电路由脉宽调制集成电路(IC1)、电阻(R1、R3、R4、R5、R6、R7、R10)、电容(C1、C2、C3、C4)组成；恒定功率输出电路由脉宽调制集成电路(IC2)、(R13、R13-1、R14、R17、R16、R27)，电容(C5、C6、C7、C8)组成；异常状态保护电路由电压比较运算电路(IC3)、时基集成电路(IC4)、三级管(Q1)及其它阻容元件(R24、R25、R12、R19、R20、R21、R22、R23、R18、C15、C16、C9、C10)组成；输入电压经控制电路模块(1)设定电压输入端脚(1)输入至电阻(R1)，再经降压电阻(R3)、傍路电容(C1)送至脉宽调制集成电路(IC1)脚(3)、滤波电容(C15)跨接于脉宽调制集成电路(IC4)脚(6)及脚(8)间，控制电路模块(1)电流取样输入脚5经电阻(R5)送至脉宽调制集成电路(IC1)脚(8)，脉宽调制集成电路(IC1)脚(7)输出脉宽调制信号模块脉宽调制信号输出端脚(7)；脉宽调制集电路(IC1)脚(1)经电阻(R32)、快恢复二极管(D1)、电阻(R28、R34)与脉宽调制集成电路(IC2)脚(10)相连，模块反馈识别电压输入端脚(3)经至电阻(R32)与脉宽调制集成电路(IC1)脚(1)相连，控制电路模块(1)工作电源输入端脚(3)从外部引入直流工作电源供整个模块工作；脉宽调制集成电路(IC2)脚14、11输出方波分别形成模块高频脉宽方波输出端脚(9)及脚(10)，由控制电路模块(1)电流取样输入端脚(8)输入的取样电流经电阻(R19)送至电压比较集成电路(IC3、IC3-3、IC3-1)再经二极管(D2)、电阻(R18)送至(IC2)脚(6)；时基集成电路(IC4)输出端脚(3)与(IC2)脚(6)相连，时基集成电路(IC4)脚(6)的取样信号送至电压比较集成电路(IC3)脚(14)、电压比较集成电路(IC3)脚(12)与电阻(R17、R27)公共端相连、电压比较集成电路(IC3)脚(13)与三极管(Q1)集电极相连；控制电路模块(1)脚(4)为有功率因数校正电路共同点且与脉宽调制集成电路(IC1)脚相连。
2.根据权利要求1所述的功率自动降低路灯专用电子镇流器，其特征在于电源电路由保险丝(FUSE)、共模滤液变压器(L’1)，滤波电容(C’1、C’2、C’3)、整流桥(ZLQ’)组成；有源功率因数校正调整电路由升压变压器(T’1)、电阻(R’1、R’2)、三极管(Q’1、Q’2)、场效应管(Q’3)及快恢复二极管(D’1)、电阻(R’3、R’4、R’5)、功率效应管(Q’5)、电容(C’4、C’5)构成；前置驱动和功率输出电路由(C’6)、隔离变压器(T’2)、电阻(R’6、R’7)、二级管(D’2、D’3)、三极管(Q’4)、稳压管(D’4、D’5)、功率管(C’9)组成的驱动及功率输出级及由电阻(R’8、R’9)、二极管(D’6)、三极管(Q’6)、稳压器(D’7)、功率效应管(Q’7)、电容(C’8)组成驱动及功率输出级两部分；谐振启动电路由电容(C’7、C’10、C’11)、电阻(R’10)、电感(L’2)构成；定时切换降低功率电路(2)由电阻(R※-1和R※-2、R1-1、R2-1、R3-1、R4-1)、定时集成电路(IC)、继电器(J)、三极管(Q1-1)、电容(C1-1、C2-1、C3-1)组成；电源电路中的整流桥(ZLQ’)输出端接15V稳压电路(3)输入端脚(1)，15V稳压电路(3)输出脚(3)接控制电路模块(1)设定电压输入端脚(1)，15V稳压电路(3)输出端脚(3)接控制电路模块(1)工作电源输入端脚(3)；整流桥(ZLQ’)另一端接控制电路模块(1)内有源功率因数校正电路共同脚(4)，有源功率因数校正调整电路由升压变压器(T’1)次级接控制电路模块(1)功率取样输入端脚(5)，场效应管(Q’3)栅级经三级管(Q’1、Q’2)接控制电路模块(1)脉宽调制信号端脚(7)，同时经电阻(R’1)接控制电路模块(1)内有功率因数校正电路共同脚(4)，效应管(Q’3)输出经快恢复二极管(D’1)接控制电路模块(1)反馈识别电压输入端脚(8)，控制电路模块(1)高频脉宽方波输出端脚(9、10)输出的50KHZX高频方波经电阻(R’8)、电容(C’6)送至三级管(Q’4、Q’6)基极，继而由功率管(Q’5、Q’7)进行功率放大，功率管(Q’7)接控制电路模块接地端脚(11)。
专利摘要本实用新型公开了一种功率自动降低路灯专用电子镇流器，由电源电路、有源功率因数校正调整电路、前置驱动与功率输出电路、谐振启动电路、控制电路模块、定时切换降低功率电路、15V稳压电路和5V稳压电路组成。控制电路模块由有源功率因数校正电路、恒定功率输出电路、异常状态保护电路组成。本实用新型结构简单，成本低，在深夜零时至第二天早上自动转换功率，可使城市道路照明大幅度节电，克服电感镇流器现有高耗能、功率因数低、光电转换差诸多缺陷，挽回被白白浪费巨大的电能和巨大经济损失是一种现代大幅度节电道路照明电器。
文档编号H05B41/38GK2692963SQ20042004945
公开日2005年4月13日 申请日期2004年4月27日 优先权日2004年4月27日
发明者刘方栋, 万本友, 邹孝伟 申请人:刘方栋, 万本友, 邹孝伟