专利名称：路灯节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种路灯节电器，属节电装置技术领域。
现有技术气体类灯具，已经被广泛应用在商场、超市、宾馆、机场、学校、办公楼等场所，也被使用于路灯，因为气体类灯具在启动时需要高电压和强电流，在启动平稳后，只需较低电压和电流，而不会影响其光照度，不过此时对供给的电压有一定的要求，供给的电压太低则会影响其光照度，为了提高电源的利用率，同时达到节电目的。我们可以让灯具在启动时有较高的电压，在正常工作时适当地控制其电压参数，如果用电场所有的时间段对光照度没有太高要求，还可以再次提高其的电源利用率，从而达到进一步节电的效果。比如，路灯在前半夜车辆行人较多时，可以按节电器第一次的节电状态进行运作，而后半夜车辆、行人稀少，光照度不需要太强，则可以投入到第二次节电甚至更高的节电。
目前，有的厂家提供路灯节电器，但通常都没有采用缺相保护和过热保护技术，当接有控制电源线的那一相断电时(即缺相)，就会影响节电器的正常工作，严重的还会影响负载的正常工作。另外这类节电产品没有过热保护功能，当节电器的温度超过它的额定温度时，控制功率变换的变压器就可能烧毁，这样就会给用户带来不必要的损失，还有一些路灯节电器在投入节电或退出节电时会出现灯具自熄现象，而这对于高压汞灯、高压钠灯是不允许的，因为汞灯、钠灯自熄后，须冷却5到10分钟才能再次启动，在某些场所是无法接受的。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种路灯节电器，它采用了缺相保护技术和温度保护技术，避免了因缺相而带来的麻烦和因元器件过热烧毁带来的损失。另一个目的是节电器在旁路和节电两个状态切换时，灯具不会出现自熄现象，从而不会影响到负载的正常工作。
基于上述要求，本实用新型采用的技术方案是一种通用智能路灯节电器，包括功率变换单元，信号检测单元，微机控制单元，温度保护单元和缺相保护单元构成的控制电路，所述功率变换单元为变压器控制电路，控制变压器的初级线圈与电源的零线连接，接触器的主触点连接电源相线，常闭触点连接在接触器的控制电路中，控制变压器的次级线圈位于电源相线的输入端与输出端之间。所述的信号检测单元主要由A/D转换电路组成，输入信号经A/D转换电路连接到单片机的输入端口。所述微机控制单元是单片机及其外围电路组成。所述的温度保护单元由两个不同的温度控制开关和风机组成。所述的缺相保护单元由接触器KM2、KM3组成。
上面电路的简介中，由单片机构成主要的控制电路，单片机通过对信号检测单元的输入信号进行计算获取电路参数，并通过控制继电器、接触器及控制变压器来调节电路的参数，以达到最佳的节电效果。开机时，继电器J1、J2、J3为常闭触点，接触器线圈KM1得电吸合，旁路指示灯L4亮，气体放电灯开始启辉工作，经过一段时间后，气体放电灯具均进入工作状态，此时单片机输出控制继电器J1的信号，使其得电吸合，常开触点闭合，指示灯L5、L3亮，接触器线圈KM4构成回路，接触器吸合，控制变压器初级线圈构成回路，影响其次级回路，从而使电压适度降低而保持气体放电灯具的正常工作，由于适当降低了其工作电压，可以有效实现节电，另一方面单片机输出控制继电器J2吸合，从而调节控制变压器的档位，使其实现自动切换和二次节电(因为控制变压器上有多档输出电压)。另外可以通过两档开关K1来控制节电器工作在第二档节电或是第三档节电。
为了实现自动切换和多档位节电还设有功率变换单元，所述功率变换单元包括接触器KM1、KM4、KM5、KM6和继电器J1、J2、J3及两档开关K1，接触器KM1的常闭辅助触点串联于接触器KM4、KM5、KM6的控制电路中，继电器J1的常闭触点串联于接触器KM1的控制电路中，继电器J1的常开触点串联于J3的控制电路中，继电器J2的常闭分别串联于接触器KM4和指示灯L3的控制回路中，继电器J2的常开触点、两档开关K1和继电器J3的常开触点分别串联于接触器KM5、KM6的控制回路中，当接触器KM1得电工作时，接触器KM4，KM5、KM6断开，此时节电器为旁路状态；当继电器J1的常开触点闭合时，接触器KM1断开，接触器KM4得电工作，指示灯L3、L5亮，同时继电器J3得电吸合，接触器KM1、KM5、KM6处于非工作状态，此时节电器进入第一节电状态，当单片机按设定的程序发出控制继电器J2吸合的指令后，如果两档开关K1为第一档时，指示灯L2亮，接触器KM5投入工作，接触器KM4自动切换到旁路状态，此时节电器进入第二档节电状态。如果两档开关K1在第二档时，指示灯L1亮，接触器KM6投入工作，节电器进入第三档节电状态。
根据前面所说的要求功率变换单元的联接方式如下，所述继电器J1常闭触点的一端通过缺相保护电路与电源相线连接，而另一端通过接触器KM4、KM5、KM6的常闭触点于KM1的线圈连接，同时与指示灯L4、继电器J2的常闭触点的另一端分别连接，继电器J2的常闭触点通过接触器KM1、KM5、KM6与接触器KM4的线圈连接。所述继电器J1的两个常开触点分别串联在指示灯L3和继电器J3、指示灯L5的控制线路中，继电器J2的常开触点，通过两档开关K1与继电器J3的两个常开触点连接，继电器J3的常开触点一端分别连接在开关K1的两个触点上，另一端分别通过接触器KM4、KM1、KM5和接触器KM6、KM1、KM4的常闭触点与接触器KM6、KM5的线圈连接，而继电器J1、J2的线圈分别由对应的单片机控制，而继电器J3则由继电器J1控制.
所述缺相保护单元由接触器KM2、KM3构成。而接触器KM1的线圈直接与接有常开触点KM1-1的相线连接，接触器KM2的线圈也与接有常开触点KM2-1的相线直接连接。当接通电源时，接触器KM1、KM2同时吸合，当接触器KM2失电时，电源线通过常开触点KM1-1连接到控制电路上，当KM1失电时，控制线路的电源是通过常开触点KM2-1常闭触点KM1-2与电源相线连接。当接触器KM1、KM2同时失电时控制线路的电源是通过常闭触点KM2-2、KM1-2与电源相线连接的，这样就起到了缺相保护作用。
所说的温度保护单元就是由两个不同型号的温度控制开关K1、K2和两只风机M1、M2组成，常开温度开关K1串联于单片机的控制电源中，当控制变压器达到温控开关K1的温控值时，温控开关K1会自动断开单片机的控制电源，使节电器进入旁路状态。而常闭温度开关K2串联于风机的电源中，当控制变压器达到温控开关K2的温控值时，它会自动接通风机电源，使其工作，给控制变压器降温。
为了使节电器，在旁路和节电的切换过程中不出现自熄现象，主电路由接触器KM1的主触点，和控制变压器的次级线圈并联组成。无论接触器KM1吸合还是断开的瞬间，负载始终有电通过。
根据前面所说的要求，缺相保护的连接方式是接触器KM2的常闭触点KM2-2和常开触点KM2-1的一端分别与两根相线联接，同时通过接触器KM1的常闭触点KM1-2连接于节电器的控制电路中，而接触器KM1的常开触点KM1-1一端与接触器线圈KM1共用一根相线，另一端与保险丝FU1、FU2连接。常闭触点KM1-2一端与触点KM2-2、KM2-1连接，另一端与保险丝FU1、FU2连接。接触器KM2的线圈与接触器KM2的常开共用一根相线。
根据前面所说的要求温度保护单元的联接方式是温度开关K1为常开，它的一端直接于电源相线连接，另一端则与风机连接。温度开关K2为常闭，它的一端与电源变压器的次级连接，另一端与单片机连接。
本实用新型采用上述技术方案后，其有益效果为1、由于本实用新型采用缺相保护，因而在缺相的情况下，都不会影响负载的正常工作，避免了因电源缺相使负载无法正常工作而带来的麻烦。
2、由于本实用新型具有多档节电功能，当光照要求不高时，可以由第一节电状态按程序设定的时间自动切换到第二节电状态，或由第一节电状态按程序设定的时间自动切换到第三节电状态，具有更大的节电空间，因而比那些只采用二次节电的产品具有更好的节电效果。
3、本实用新型采用了双重温度保护，这样节电器更安全，使用寿命更长。
4、本实用新型采用了主电路双回路供电，这样就避免了因节电设备切换而带来的负载自熄现象。
附图1为本实用新型的电路原理框图；附图2为控制部分的原理框图；附图3为实施例的电路原理示意图；附图4为本实用新型缺相保护的电路示意图；附图5为本实用新型的主电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述参见附图1、附图2、附图3和附图4、附图5所示，一种路灯节电器包括功率变换单元、自动旁路系统，缺相保护单元、温度保护单元和微机控制单元及其外围电路构成的控制电路，所述功率变换单元由变压器控制电路、接触器KM1、KM4、KM5、KM6继电器J1、J2、J3构成，缺相保护单元由接触器KM2、KM3构成，温度保护单元由两个不同型号的温控开关和风机组成。
本实施例中，设有两个缺相保护接触器KM2、KM3，接触器KM2的常闭触点与常开触点直接连接在相线进线端，接触器KM1的常开触点直接与相线连接，常闭触点与接触器KM2的常闭与常开触点连接，对整个控制回路起缺相保护作用。
本实施例的功率变换单元中采用继电器J1的常闭触点与接触器KM4、KM5、KM6的常闭辅助触头及接触器KM1线圈串联。常开触点与继电器J3的线圈串联，继电器J2的常闭触点与接触器KM6、KM1、KM5的常闭触点及接触器KM4的线圈串联，常开触点联在两档开关K1的动触点上，继电器J3的一个常开触点与接触器KM4、KM1、KM5的常闭辅助触点及接触器KM6线圈串联构成，另一个常开触点与接触器KM6、KM1、KM4的常闭辅助触点及接触器KM5线圈串联构成。在所述的控制变压器次级线圈T1-2、T2-2、T3-2两端直接与接触器KM1的主触点并联。
本实施例以单片机作为控制电路的主体，信号检测单元的输出经A/D转换后连接至单片机的输入端口，同时，由单片机1的输出端口控制继电器J1，由单片机2的输出端口控制继电器J2。在启动时，继电器J1、J2位于常闭位置，此时，负载上有较高的电压可以供负载气体灯启辉，经一定时间后(按程序设定)气体放电类灯具启辉完成，单片机1控制继电器J1接入常开位置，接触器KM1的常闭复位，接触器KM4得电吸合，此时继电器J3得电吸合，控制变压器的初级和次级圈相互影响，降低负载上的电压与电流从而起到节电的作用。同时单片机2按设定的程序来控制继电器J2吸合，从而实现自动切换，最重要的就是可以根据用户要求和程序设定实现从第一档节电状态切换到第二节档电状态，或第三档节点状态(二档和三档之间要用手动控制开关K1实现)。
权利要求1.通用智能路灯节电器，包括功率变换单元，信号检测单元，缺相保护单元，温度保护单元，微机控制单元及其外围控制电路和自动旁路系统依电路组成，其特征在于所述功率变换单元为变压器控制电路，由三个单相变压器单独控制每一相电源，控制变压器的初级线圈与电源的零线连接，接触器的主触点连接电源相线，常闭触点连接在接触器的控制电路中，控制变压器的次级线圈位于电源相线的输入端与输出端之间，所述的信号检测单元主要由A/D转换电路组成，输入信号经A/D转换电路连接到单片机的输入端口，所述微机控制单元是单片机及其外围电路组成，所述的温度保护单元由两个不同的温度控制开关和风机组成，所述的缺相保护单元由接触器KM2、KM3组成。
2.如权利要求1所述的通用智能路灯节电器其特征在于所述的功率变换单元包括接触器KM1、KM4、KM5、KM6和继电器J1、J2、J3，两档开关K1，接触器KM1的主触点串联于电源和负载之间，接触器KM1的常闭触点KM1-2串联于接触器KM4、KM5、KM6的控制电路中，继电器J1的常闭触点串联于接触器KM1的控制电路中，继电器J1的常开触点串联于继电器J3的控制电路中，继电器J2的常闭触点串联于接触器KM4的控制电路中，继电器J2的常开触点串联于接触器KM5、KM6的控制电路中。接触器KM1、KM4、KM5、KM6的控制端位于继电器J1、J2、J3之后，继电器的控制电路位于缺相保护接触器KM2、KM3、的触点之后，接触器常闭触点KM2-2与常开触点KM2-1并联后与常闭触点KM1-2串联，接触器的常开触点KM1-1与常开触点KM2-1，常闭触点KM2-2KM1-2并联。
3.如权利要求1所述的通用智能路灯节电器其特征在于所述继电器J1的常闭触点位于接触器KM1的控制回路中，继电器J1的常开触点连接在继电器J3的控制电路；继电器J2的常闭触点位于接触器KM4的控制回路中；继电器J2的常开触点位于接触器KM6、KM5的控制回路中；继电器J3的常开触点分别连接在接触器KM6、KM5的控制电路。
4.如权利要求2所述的通用智能路灯节电器其特征在于所述的拨动开关K1采用的是两档开关，位于继电器J2的常开触点和继电器J3的常开触点之间，即KM6、KM5之间的转换是通过K1来完成的。
5.如权利要求3所述的通用智能路灯节电器，其特征在于所述的缺相保护采用的是两个接触器，位于电源相线与熔断丝FU1、FU2之间，即熔断丝FU1、FU2的一端通过接触器KM2、KM3与电源相线连接，另一端与控制电路连接。
6.如权利要求4所述的通用智能路灯节电器，其特征在于所述的温度保护电路，采用的是常闭、常开两个不同型号的温度开关W1、W2；常开温度开关W1位于电源相线和风机F1和F2之间，常闭温度开关W2一端接电源变压器次级线圈，另一端与单片机1连接。
专利摘要本实用新型公开了一种智能通用路灯节电器，属节电装置技术领域，包括功率变换单元，信号检测单元，微机控制单元，温度保护单元和缺相保护单元构成的控制电路，功率变换单元为变压器控制电路，信号检测单元主要由A/D转换电路组成，输入信号经A/D转换电路连接到单片机的输入端口，微机控制单元是单片机及其外围电路组成，温度保护单元由温度控制开关和风机组成，缺相保护单元由接触器组成。本实用新型避免了因缺相而带来的麻烦和因元器件过热烧毁带来的损失，同时在旁路和节电两个状态切换时，灯具不会出现自熄现象，从而不会影响到负载的正常工作。
文档编号H05B41/36GK2884786SQ200620100318
公开日2007年3月28日 申请日期2006年1月13日 优先权日2006年1月13日
发明者徐建康 申请人:徐建康