專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氣體放電燈節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燈具節(jié)能裝置，特別是一種氣體放電燈節(jié)能裝置。
技術(shù)背景由于設(shè)備更新的周期性，目前社會(huì)上所使用的路燈有相當(dāng)規(guī)模是采用電感鎮(zhèn)流 器，且是直接并聯(lián)于電路中，沒(méi)有相應(yīng)的控制設(shè)備與之配套使用。其不足之處在于: 1、路燈開(kāi)啟時(shí)，開(kāi)啟電流很大，縮短路燈壽命；2、路燈的開(kāi)啟與關(guān)閉需人工操控， 增加了人力物力的支出；3、沒(méi)有相應(yīng)的控制裝置控制路燈的運(yùn)行狀態(tài)，不能自動(dòng) 調(diào)節(jié)路燈亮度，路燈長(zhǎng)期處于高耗能狀態(tài)，浪費(fèi)電能現(xiàn)象嚴(yán)重。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述不足提供一種具有軟啟動(dòng)功能、且自 動(dòng)調(diào)整路燈運(yùn)行狀態(tài)的氣體放電燈節(jié)能裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括氣體放電燈電路，所述氣體放電燈電路含有 氣體放電燈，與氣體放電燈并聯(lián)的啟動(dòng)器，與前述兩者相串聯(lián)的電感鎮(zhèn)流器，其結(jié) 構(gòu)特點(diǎn)是在氣體放電燈電路前端電連接有被控電路，及控制被控電路輸出不同電 壓或電流的控制電路。通電后，控制電路發(fā)出控制命令，使被控制電S別共給氣體放 電燈電路的電壓或者電流從零到額定值逐漸變化，以實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能。氣體放電燈 啟動(dòng)后，根據(jù)一天24小時(shí)內(nèi)路燈所需要的時(shí)段、亮度等，控制電路發(fā)出節(jié)能控制 命令，使被控制電路供給氣體放電燈電路的電壓或者電流隨之變化，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的 目的。控制電路包括控制器及其時(shí)鐘電路，和與控制器及其時(shí)鐘電路電連接的繼電器 驅(qū)動(dòng)電路。所述被控裝置為一多抽頭電感器，其抽頭經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路的觸點(diǎn)與電感鎮(zhèn)流 器電連接。氣體放電燈電路的供電電路中設(shè)有與控制電路電連接的電壓電流檢測(cè)電路。 所述電壓電流檢測(cè)電路包括電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路，其中電壓檢測(cè)電路 包括串聯(lián)在火線與零線之間的火線電阻和零線電阻，其串接點(diǎn)與電壓信號(hào)處理電路的輸入端電連接；電流檢測(cè)電路為電流互感器，該電流互感器的信號(hào)輸出端與電流信號(hào)處理電路的輸入端電連接。所述控制電路還包括與控制器及其時(shí)鐘電路電連接的時(shí)間設(shè)置電路和顯示電路。工作原理:氣體放電燈電路上電時(shí)，電壓電流檢測(cè)電路對(duì)氣體放電燈電路供電 電路的電壓、電流進(jìn)行采樣，經(jīng)信號(hào)處理后，發(fā)送給控制器及其時(shí)鐘電路;控制器 及其時(shí)鐘電路經(jīng)計(jì)算、判斷處理后，向繼電器驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制指令；相應(yīng)的繼電 器驅(qū)動(dòng)線圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸電斷開(kāi)；被控電路在所述觸點(diǎn)的控制下， 將多抽頭電,相應(yīng)電感量的抽頭接入氣體放電燈電路的供電電路中，使氣體放電 燈電路的供電電壓及電流由零向其額定值逐漸遞增，以實(shí)現(xiàn)氣體放電燈的軟啟動(dòng)。 氣體放電燈啟動(dòng)后，根據(jù)默認(rèn)的設(shè)定或者用戶(hù)自己實(shí)際設(shè)定，在指定時(shí)段內(nèi)，按照 亮度要求使被控電路切換相應(yīng)的電感量接入氣體放電燈電路的供電電路中，以限制 氣體放電燈的供電電流，以實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能；具體說(shuō)來(lái)，需要高亮度的時(shí)候，所串入 的電感量最小，需要低亮度的時(shí)候所串入的電感量最大；當(dāng)需要關(guān)閉路燈時(shí)，控制 繼電器驅(qū)動(dòng)電路將多抽頭電感器的抽頭從所述電路中全部斷開(kāi)即可。綜上所述，采用了此結(jié)構(gòu)的氣體放電燈節(jié)能裝置，具有軟啟動(dòng)功能，可以根據(jù) 不同時(shí)間皿亮度需求自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間及亮度，可以節(jié)省大量的人力、財(cái) 力。


結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明； 附圖為電路原理圖。圖中1為氣體放電燈電路，2為被控電路，3為控制電路，3-1為控制器及 其時(shí)鐘電路，3-2為繼電器驅(qū)動(dòng)電路，3-3為時(shí)間設(shè)置電路，3-4為顯示電路，4為 電壓電流檢測(cè)電路，A為多抽頭電感器，B為電感鎮(zhèn)流器，C為氣體放電燈，D為啟 動(dòng)器，IC1為主微處理器，IC2為次微處理器，IC3為時(shí)鐘芯片，IC4為電壓放大器， IC5為電流放大器，IC6為計(jì)數(shù)器，IC7為次反相器，IC8為主反相器，IC9為譯石馬 器，IC10為信號(hào)反相器，IC11為驅(qū)動(dòng)反相器，IC12為L(zhǎng)ED顯示電路，IC13為三端 穩(wěn)壓管，C1 C7為電容，Rl為零線電阻，R2為火線電阻，R3 R11為電阻，E為絕 對(duì)值整流電路，F(xiàn)為電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路，J1 J5為繼電器線圈，J1-1 J5-l為繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)，J5-2為繼電器常閉觸點(diǎn)，X1 X4為單反相器，I為電流互感器，PT 為變壓器，ZL為橋式整流電路，JZ為晶振，JP為鍵盤(pán)，+5￥為直流電源正極。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，本氣體放電燈節(jié)能裝置，包括設(shè)在氣體放電燈電路1前端并與其 電連接的被控電路2，及控制被控電路2輸出不同電壓或電流的控制電路3。氣體放電燈電路1包括氣體放電燈C，與其并聯(lián)的啟動(dòng)器D，及與前述兩者相 串聯(lián)的電感鎮(zhèn)流器B。當(dāng)氣體放電燈電路接通電源時(shí)，啟動(dòng)器D兩端的高壓將氣體 放電燈C點(diǎn)燃，電感鎮(zhèn)流器B通過(guò)其電感對(duì)氣體放電燈C穩(wěn)流供電，使氣體放電燈 C長(zhǎng)久穩(wěn)定地工作?？刂齐娐?包括控制器及其時(shí)鐘電路3-1，和與之電連接的繼電器驅(qū)動(dòng)電路 3-2?？刂破骷捌鋾r(shí)鐘電路3-1包括主微處理器IC1，和與其電連接的時(shí)鐘電路；時(shí) 鐘電路包括晶振JZ，其一端經(jīng)電容C2接地，此端還與單反相器X1的輸入端電連接， 其輸出端經(jīng)電容C3與單反相器X2的輸入端電連接，單反相器X2的輸出端與單反 相器X3的輸入端電連接，還與晶振JZ的另一端電連接，電阻R5與單反相器X1并 聯(lián)，電阻R6與單反相器X2并聯(lián)；前述電路輸出的不規(guī)則高頻脈沖信號(hào)經(jīng)單反相器 X3反相后，輸入到計(jì)數(shù)器IC6的信號(hào)輸入端，經(jīng)計(jì)數(shù)器IC6分頻后，標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘信 號(hào)從其14引腳Q10經(jīng)單反相器X4輸入到主微處理器IC1的12弓卿上，主微處理 器IC1的4引腳與計(jì)數(shù)器IC6的11引腳電連接，可向計(jì)數(shù)器IC6發(fā)出清零命令。 控制器及其時(shí)鐘電路3-1還包括電源處理電路，220V交流電經(jīng)變壓器PT變壓后轉(zhuǎn) 換為低壓交流電，再經(jīng)過(guò)橋式整流電路ZL后轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，再由電容C4、 C5濾 波，轉(zhuǎn)換為波形較平穩(wěn)的電壓，為了得到波形更平穩(wěn)的電壓，電路中接入了三端穩(wěn) 壓管，其輸出端由電容C6、 C7濾波輸出。繼電器驅(qū)動(dòng)電路3-2包括與主微處理器 IC1電連接的信號(hào)反相器ICIO，其輸出端與驅(qū)動(dòng)反相器IC11的輸入端電連接，其 輸出端與繼電器線圈的一端電連接，另一端與直流電源正極+5V電連接；具體說(shuō)來(lái)， 主微處理器IC1的21 25引腳分別與信號(hào)反相器IC10的1、 3、 5、 9、 11弓腳電 連接，信號(hào)反相器IC10的2、 4、 6、 8、 lO引腳分別與驅(qū)動(dòng)反相器ICll的l、 2、 3、 4、 5引腳電連接，驅(qū)動(dòng)反相器IC11的16、 15、 14、 13、 12弓卿分別與繼電器 Jl、 J2、 J3、 J4、 J5的線圈電連接；當(dāng)主微處理器IC1的21 25弓腳的某個(gè)引腳 輸出低電平時(shí)，經(jīng)信號(hào)反相器IC10反相后，輸出高電平，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)反相器ICll反相后，又輸出可驅(qū)動(dòng)繼電器線圈的低電平，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸電斷開(kāi)。控制裝置3還包括與控制器及其時(shí)鐘電路3-1電連接的時(shí)間設(shè)置電路3-3和顯 示電路3-4。其中，時(shí)間設(shè)置電路3-3包括鍵盤(pán)JP，其信號(hào)公共端與信號(hào)地電連接， 當(dāng)相應(yīng)按鈕按下時(shí)，即有一個(gè)低電平信號(hào)輸送到主微處理器IC1;還包括與主微處 理器IC1電連接的次微處理器IC2，及與次微處理器電連接的時(shí)鐘芯片IC3，具體 來(lái)講，次微處理器IC2的32 39引腳分別與時(shí)鐘芯片IC3的數(shù)據(jù)傳輸口 11 4引 腳電連接，IC3的19引腳，也即中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出端與IC2的12引腳電連接；主 微處理器IC1和次微處理器IC2之間的通訊通過(guò)串行通訊模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也即主微處 理器IC1的11引腳異步通訊發(fā)送端TXD與次微處理器IC2的10引腳異步通訊接收 端RXD電連接，主微處理器IC1的10弓胸異步通訊接收端RXD與次微處理器IC2 的11弓l腳異步通訊發(fā)送端TXD電連接，主微處理器IC1的13弓l腳與次微處理器IC2 的21弓胸電連接，主微處理器IC1的13弓胸3SM過(guò)電阻R4與直流電源正極+5V電 連接。顯示電路3-4包括LED顯示電路IC12，其數(shù)據(jù)顯示端與主反相器IC8的信號(hào) 輸出端對(duì)應(yīng)電連接，主反相器IC8的信號(hào)輸入端與譯碼器IC9的輸出端對(duì)應(yīng)電連接 電連接，譯碼器IC9的輸入端與主微處理器IC1的三個(gè)I/O引腳電連接；LED顯示 電路IC12還與次反相器IC7的信號(hào)輸出端電連接，其信號(hào)輸入端與主微處理器IC1 的四個(gè)I/0引腳電連接。被控裝置2為一多抽頭電感器A，其公共端與供電電路電連接，其抽頭分別經(jīng) 繼電器驅(qū)動(dòng)電路3-2中的繼電器J1 J4的常開(kāi)觸點(diǎn)Jl-1 J4-1與電感鎮(zhèn)流器B電 連接。當(dāng)主微處理器IC1向繼電器驅(qū)動(dòng)電路3-2發(fā)出不同命令時(shí)，相應(yīng)繼電器J1 J4得電，其對(duì)應(yīng)常開(kāi)觸點(diǎn)J1-1 J4-1閉合，與其相連接的電感器抽頭即被連接到 氣體放電燈C供電電路中，氣體放電燈C的供電電壓或電流因此而發(fā)生變化，以便 實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和節(jié)電目的。氣體放電燈電路l的供電電路中設(shè)有與控制電路3電連接的電壓電流檢測(cè)電路 4。其中電壓檢測(cè)電路采用電阻分壓式測(cè)量方式，即零線電阻R1、火線電阻R2串接 于火線和零線之間，火線電阻R2和零線電阻R1的串接點(diǎn)與電壓信號(hào)處理電路電連 接；所述電壓信號(hào)處理電路包括信號(hào)放大電路、絕對(duì)值整流電路和電壓/頻率轉(zhuǎn)換 電路，具體而言，從火線電阻R2和零線電阻R1的串接點(diǎn)引出的電壓分壓信號(hào)經(jīng)電 阻R7采樣后送到電壓放大器IC4的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)電阻R8與零線接通，還與輸出端之間通過(guò)電阻R9弓1入負(fù)反饋，以保持輸出信號(hào)的穩(wěn)定；信號(hào)放大 后，由繼電器J5的常閉觸點(diǎn)J5-2輸入到絕對(duì)值整流電路E的信號(hào)輸入端；絕對(duì)值整流后，電壓采樣的交流信號(hào)被轉(zhuǎn)換成了直流信號(hào)，再經(jīng)電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路F轉(zhuǎn)換成高頻脈沖發(fā)送到主微處理器IC1;這樣，交流的電壓信號(hào)經(jīng)上述電路處理后， 即可被主微處理器IC1實(shí)時(shí)檢測(cè)。電流檢測(cè)電路包括電流互感器I，其信號(hào)輸出端 與電流信號(hào)處理電路的輸入端電連接；所述電流信號(hào)處理電路包括信號(hào)放大電路、絕對(duì)值整流電路，和電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路，具體而言，電流互感器I的輸出信號(hào)經(jīng)電阻R10采樣后，送到電流放大器IC5的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)電阻R11與 零線接通，反相輸入端還與輸出端之間通過(guò)電阻R9弓f入負(fù)反饋，以確保輸出信號(hào) 的穩(wěn)定；電流采樣信號(hào)放大后，由繼電器J5的常開(kāi)觸點(diǎn)J5-l切換到與電壓采樣處 理電路中相同的絕對(duì)值整流電路E及電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路F，轉(zhuǎn)換成高頻脈沖信號(hào)后 輸入到主微處理器IC1;這樣，交流的電流信號(hào)經(jīng)上述電路處理后，即可被主微處 理器IC1實(shí)時(shí)檢測(cè)。主微處理器IC1根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的氣體放電燈C供電電路中的 電壓信號(hào)或電流信號(hào)，在滿(mǎn)足燈光亮度的前提下，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)串入其供電回路中的電 感量，以便更精確、快速、有效i"feii行軟啟動(dòng)和節(jié)能。上述氣體放電燈節(jié)能裝置中，絕對(duì)值整流電路E和電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路F為常 見(jiàn)電路，屬于公知技術(shù)，圖中未詳細(xì)畫(huà)出，在此不再細(xì)述。上述電路中，主微處理 器IC1采用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C52芯片，次微處理器IC2采用AT89C51芯片， 時(shí)鐘芯片IC3采用DALLAS公司生產(chǎn)的DS12887芯片，電壓放大器IC4和電流放大 器IC5采用LF353，計(jì)數(shù)器IC6采用CD4040，主反相器IC8和次反相器IC7采用 74LS04,譯碼器IC9采用LS138，信號(hào)反相器IC10采用CD4069,驅(qū)動(dòng)反相器ICll 采用ULN2003，三端穩(wěn)壓管IC13采用7805，以上芯片都是市場(chǎng)上銷(xiāo)售的^1成產(chǎn)品， 其結(jié)構(gòu)的工作原理在此不再細(xì)述。
權(quán)利要求1、一種氣體放電燈節(jié)能裝置，包括氣體放電燈電路(1)，所述氣體放電燈電路(1)含有氣體放電燈(C)，與氣體放電燈(C)并聯(lián)的啟動(dòng)器(D)，與前述兩者相串聯(lián)的電感鎮(zhèn)流器(B)，其特征是在氣體放電燈電路(1)前端電連接有被控電路(2)，及控制被控電路(2)輸出不同電壓或電流的控制電路(3)。
2、 如權(quán)利要求l所述的氣體放電燈節(jié)能裝置，其特征是所述控制電路(3) 包括控制器及其時(shí)鐘電路(3-1)，和與控制器及其時(shí)鐘電路(3-1)電連接的繼電 器驅(qū)動(dòng)電路(3-2)。
3、 如權(quán)利要求2所述的氣體放電燈節(jié)能裝置，其特征是所述被控裝置(2) 為一多抽頭電感器(A)，其抽頭經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路(3-2)的觸點(diǎn)與電感鎮(zhèn)流器(B) 電連接。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的氣體放電燈節(jié)能裝置，其特征是氣體放電燈 電路(1)的供電電路中設(shè)有與控制電路(3)電連接的電壓電流檢測(cè)電路(4)。
5、 如權(quán)利要求4戶(hù)艦的氣體放電燈節(jié)能裝置，其特征是所述電壓電流檢測(cè) 電路(4)包括電壓檢測(cè)電路和電流檢測(cè)電路，其中電壓檢測(cè)電路包括串聯(lián)在火線(L)與零線(N)之間的火線電阻(R2)和零線電阻(Rl)，其串接點(diǎn)與電壓信號(hào) 處理電路的輸入端電連接；電流檢測(cè)電路為電流互感器(1)，該電流互感器(I) 的信號(hào)輸出端與電流信號(hào)處理電路的輸入端電連接。
6、 如權(quán)利要求1所述的氣體放電燈節(jié)能裝置，其特征是所述控制電路(3) 還包括與控制器及其時(shí)鐘電路(3-1)電連接的時(shí)間設(shè)置電路(3-3)和顯示電路(3-4)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種氣體放電燈節(jié)能裝置，包括氣體放電燈電路，所述氣體放電燈電路含有氣體放電燈，與氣體放電燈并聯(lián)的啟動(dòng)器，與前述兩者相串聯(lián)的電感鎮(zhèn)流器，在氣體放電燈電路前端電連接有被控電路，及控制被控電路輸出不同電壓或電流的控制電路。本實(shí)用新型具有軟啟動(dòng)功能，可以根據(jù)不同時(shí)間段及亮度需求自動(dòng)調(diào)節(jié)路燈的開(kāi)關(guān)時(shí)間及亮度，延長(zhǎng)了氣體放電燈的壽命，可以節(jié)省大量的人力、財(cái)力。
文檔編號(hào)H05B41/38GK201171242SQ20082001809
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者趙方明 申請(qǐng)人:山東樂(lè)航節(jié)能科技股份有限公司