專利名稱：多功能型高強度氣體放電燈具微控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子電工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多功能型高強度氣體放電燈具微
控制器。
背景技術(shù)：
照明占用了人們太多的能量，也浪費了許多能源，為了節(jié)約能源，人們利用電子技術(shù)與照明系統(tǒng)相接合來節(jié)約能源，現(xiàn)有技術(shù)中，主要采用的方法如下 1、在傳統(tǒng)的高強度氣體放電(HID)燈系統(tǒng)裝有節(jié)能控制系統(tǒng)，其一、利用控制器改變鎮(zhèn)流器的阻抗，達到變功率的目的，其二、利用控制器系統(tǒng)降低照明系統(tǒng)的電壓，同樣也能達到變功率的目的。這兩種方法主要是道路燈具在車流量減少時，使HID燈工作在接近半功率的狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。 2、利用雙光源燈具，通過雙光源控制器在需要節(jié)能時自動關(guān)掉一盞燈，達到節(jié)能的目的。 3、利用電子鎮(zhèn)流器節(jié)能。
發(fā)明內(nèi)容為使高強度氣體放電燈具安全可靠地工作，節(jié)約能源，以及提高燈具的性價比，本實用新型提出了高強度氣體燈具的微控制器，具體技術(shù)方案如下 —種多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，包括電源電路、采樣電路、單片機、驅(qū)動電路和鎮(zhèn)流器，所述電源電路外接交流市電、電源電路的輸出段輸出直流電源給采樣電路、單片機和驅(qū)動電路；鎮(zhèn)流器輸入端連接交流市電；所述采樣電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接驅(qū)動電路的控制端，驅(qū)動電路的輸入端連接所述鎮(zhèn)流器的輸出端，驅(qū)動電路的輸出端即為本控制器的輸出端；所述鎮(zhèn)流器有多個，多個鎮(zhèn)流器的阻抗不同。 所述電源電路包括變壓器T、橋式整流電路和DC/DC轉(zhuǎn)換電路；所述變壓器T的初級側(cè)連接交流市電，變壓器T的次級側(cè)連接橋式整流電路的交流輸入端，橋式整流電路的直流輸出端經(jīng)濾波電路后連接DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端是基準電壓端和單片機的供電端。 所述采樣電路包括溫度采樣電路和電壓采樣電路 所述溫度采樣電路包括熱敏電阻、第一比較器；所述第一比較器的輸入端分別連接基準電壓和熱敏電阻，比較熱敏電阻的分壓和基準電壓，第一比較器的輸出端連接單片機的輸入端。 所述電壓采樣電路包括電壓互感器、第二比較器；所述電壓互感器的初級側(cè)連接交流市電，電壓互感器的次級側(cè)經(jīng)整流濾波電路后連接第二比較器的輸入；第二比較器的另一個輸入端連接基準電壓；第二比較器的輸入端連接單片機的輸入端。[0012] 所述驅(qū)動電路包括繼電器；繼電器的輸入回路連接所述電源電路的輸出端；所述
3單片機的輸出端連接開關(guān)電路的開關(guān)控制端；開關(guān)電路的開關(guān)端連接所述輸入回路與地線之間；繼電器的輸出回路連接鎮(zhèn)流器的輸出端和本控制器的輸出端。 所述繼電器的數(shù)量與所述鎮(zhèn)流器的數(shù)量對應(yīng)，每個繼電器連接相應(yīng)的不同阻抗的鎮(zhèn)流器；各個繼電器的輸入回路連接單片機相應(yīng)的輸出端。 對于所述兩個阻抗不同的鎮(zhèn)流器，共用一個三抽頭鎮(zhèn)流器，對應(yīng)的繼電器是轉(zhuǎn)換型；轉(zhuǎn)換型繼電器的動觸點即為本控制器的輸出端，上兩個靜觸點分別連接鎮(zhèn)流器的兩個輸出插頭。 所述電壓采樣電路的電壓互感器與所述電源電路的變壓器T共用一個變壓器Tl，變壓器T1的次級側(cè)設(shè)有兩個次級，對應(yīng)所述的電壓互感器的次級側(cè)和變壓器T的次級側(cè)。[0016] 本控制器主要應(yīng)用單片機對燈具的工作電壓、工作溫度、節(jié)能等方面進行監(jiān)控，以便提高燈具的使用性能。 本控制器與三抽頭鎮(zhèn)流器共同配合作用，完成控制功能。本控制器除了定時節(jié)能外，還對高強度氣體放(HID)電燈燈具系統(tǒng)的工作電壓、工作溫度進行自動調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)工作在燈具系統(tǒng)參數(shù)的正常范圍內(nèi)。 應(yīng)用本控制器檢測燈具的工作電壓、工作溫度、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻抗使燈泡工作在最佳狀態(tài)。同時應(yīng)用本控制器進行定時節(jié)能等方面的控制微控制器的基本工作原理是，通過器件的選用和軟件的編寫，單片機檢測燈具內(nèi)環(huán)境溫度的變化，當(dāng)溫度超過7(TC左右時，控制器切換鎮(zhèn)流器為高阻抗工作狀態(tài)，進入低功耗運行狀態(tài)。燈具內(nèi)溫度低于6(TC左右時，回到正常功耗運行狀態(tài)。當(dāng)單片機檢測到電源電壓大于237V左右時，鎮(zhèn)流器工作于高阻抗?fàn)顟B(tài)，反之，則工作于低阻抗?fàn)顟B(tài)。使燈泡始終工作于正常的工作電壓、電流范圍內(nèi)，單片計算機運行的過程中，進行工作時間的累計，當(dāng)運行時間超過節(jié)能設(shè)定值(如5小時)時，單
片計算機使燈具系統(tǒng)進入節(jié)能運行狀態(tài)(鎮(zhèn)流器工作于高阻抗?fàn)顟B(tài))。[0019] 本可以與三抽頭鎮(zhèn)流器、鈉燈等組成一個完整的照明系統(tǒng)。[0020] 本實用新型的優(yōu)點在于 a.電壓、溫度自動控制延長了燈具的使用壽命；使燈具使用更加安全。[0022] b.定時節(jié)能減少了能量的損耗，節(jié)省了能量。[0023] c.提高了產(chǎn)品的性能。 本控制器還具有檢測燈具的工作電壓、工作溫度、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻抗使燈泡工作在最佳狀態(tài)的功能。

圖1是本控制器的原理框圖；[0026] 圖2是實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1和附圖2對本實用新型作進一步說明 —種多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，包括電源電路、采樣電路、單片機、驅(qū)動電路和鎮(zhèn)流器，所述電源電路外接交流市電、電源電路的輸出段輸出直流電源給采樣電路、單片機和驅(qū)動電路；鎮(zhèn)流器輸入端連接交流市電；所述采樣電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接驅(qū)動電路的控制端，驅(qū)動電路的輸入端連接所述鎮(zhèn)流器的輸出端，驅(qū)動電路的輸出端即為本控制器的輸出端；所述鎮(zhèn)流器有多個，多個鎮(zhèn)流器的阻抗不同。 所述電源電路包括變壓器T、橋式整流電路和DC/DC轉(zhuǎn)換電路；所述變壓器T的初級側(cè)連接交流市電，變壓器T的次級側(cè)連接橋式整流電路的交流輸入端，橋式整流電路的直流輸出端經(jīng)濾波電路后連接DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端是基準電壓端和單片機的供電端。 所述采樣電路包括溫度采樣電路和電壓采樣電路 所述溫度采樣電路包括熱敏電阻、第一比較器；所述第一比較器的輸入端分別連接基準電壓和熱敏電阻，比較熱敏電阻的分壓和基準電壓，第一比較器的輸出端連接單片機的輸入端。 所述電壓采樣電路包括電壓互感器、第二比較器；所述電壓互感器的初級側(cè)連接交流市電，電壓互感器的次級側(cè)經(jīng)整流濾波電路后連接第二比較器的輸入；第二比較器的另一個輸入端連接基準電壓；第二比較器的輸入端連接單片機的輸入端。 所述驅(qū)動電路包括繼電器；繼電器的輸入回路連接所述電源電路的輸出端；所述單片機的輸出端連接開關(guān)電路的開關(guān)控制端；開關(guān)電路的開關(guān)端連接所述輸入回路與地線之間；繼電器的輸出回路連接鎮(zhèn)流器的輸出端和本控制器的輸出端。 所述繼電器的數(shù)量與所述鎮(zhèn)流器的數(shù)量對應(yīng)，每個繼電器連接相應(yīng)的不同阻抗的鎮(zhèn)流器；各個繼電器的輸入回路連接單片機相應(yīng)的輸出端。本例中，對于所述兩個阻抗不同的鎮(zhèn)流器，共用一個三抽頭鎮(zhèn)流器，對應(yīng)的繼電器是轉(zhuǎn)換型；轉(zhuǎn)換型繼電器的動觸點即為本控制器的輸出端，上兩個靜觸點分別連接鎮(zhèn)流器的兩個輸出插頭。 本例中，所述電壓采樣電路的電壓互感器與所述電源電路的變壓器T共用一個變壓器Tl，變壓器Tl的次級側(cè)設(shè)有兩個次級，對應(yīng)所述的電壓互感器的次級側(cè)和變壓器T的次級側(cè)。 參考圖2， 220V市電經(jīng)變壓器Tl轉(zhuǎn)換為兩組10V低壓交流電，其中一組10V交流電經(jīng)橋堆Dl、電解電容El、瓷片電容Cl濾波，再經(jīng)過U3穩(wěn)壓塊7805產(chǎn)生5V直流電源，電容E2、 C2對5V直流電進一步濾波后作為單片計算機Ul的工作電壓；另一組10V交流電電壓取樣使用。D1、E3、C3、R1、R2、R3、C4、R4、R5、R6、R7、U2A組成的電路用于電源電壓比較，比較結(jié)果提供給單片計算機進行運算。R8、 R9、 RIO、 Rll、 R12、 R13、 R14、 C5、 U2B組成的電路用于溫度檢測。檢測結(jié)果提供給單片計算機進行運算。R19、 R21、 CZ1、 C8、 C9、 C10、、 E4、S1、D4、U1組成單片計算機系統(tǒng)。單片計算機系統(tǒng)的功能是判斷溫度和電壓的高低產(chǎn)生控制信號；產(chǎn)生定時節(jié)能控制信號；產(chǎn)生工作指示信號。R16、R16、Q1、C11、D3、K1組成繼電器驅(qū)動電路、控制三抽頭鎮(zhèn)流器ZL1的工作，以改變燈的工作電流和電壓。D5、 R20、 C13組成工作指示電路。ZL1、LAMP1、CF1為點燈系統(tǒng)。
權(quán)利要求一種多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是包括電源電路、采樣電路、單片機、驅(qū)動電路和鎮(zhèn)流器，所述電源電路外接交流市電、電源電路的輸出段輸出直流電源給采樣電路、單片機和驅(qū)動電路；鎮(zhèn)流器輸入端連接交流市電；所述采樣電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接驅(qū)動電路的控制端，驅(qū)動電路的輸入端連接所述鎮(zhèn)流器的輸出端，驅(qū)動電路的輸出端即為本控制器的輸出端；所述鎮(zhèn)流器有多個，多個鎮(zhèn)流器的阻抗不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述電源 電路包括變壓器T、橋式整流電路和DC/DC轉(zhuǎn)換電路；所述變壓器T的初級側(cè)連接交流市 電，變壓器T的次級側(cè)連接橋式整流電路的交流輸入端，橋式整流電路的直流輸出端經(jīng)濾 波電路后連接DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端是基準電壓端和單片機的 供電端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述采樣 電路包括溫度采樣電路和電壓采樣電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述溫度 采樣電路包括熱敏電阻、第一比較器；所述第一比較器的輸入端分別連接基準電壓和熱敏 電阻，比較熱敏電阻的分壓和基準電壓，第一比較器的輸出端連接單片機的輸入端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述電壓 采樣電路包括電壓互感器、第二比較器；所述電壓互感器的初級側(cè)連接交流市電，電壓互感 器的次級側(cè)經(jīng)整流濾波電路后連接第二比較器的輸入；第二比較器的另一個輸入端連接基 準電壓；第二比較器的輸入端連接單片機的輸入端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述驅(qū)動 電路包括繼電器；繼電器的輸入回路連接所述電源電路的輸出端；所述單片機的輸出端連 接開關(guān)電路的開關(guān)控制端；開關(guān)電路的開關(guān)端連接所述輸入回路與地線之間；繼電器的輸 出回路連接鎮(zhèn)流器的輸出端和本控制器的輸出端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述繼電 器的數(shù)量與所述鎮(zhèn)流器的數(shù)量對應(yīng)，每個繼電器連接相應(yīng)的不同阻抗的鎮(zhèn)流器；各個繼電 器的輸入回路連接單片機相應(yīng)的輸出端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述兩個 阻抗不同的鎮(zhèn)流器，共用一個三抽頭鎮(zhèn)流器，對應(yīng)的繼電器是轉(zhuǎn)換型；轉(zhuǎn)換型繼電器的動觸 點即為本控制器的輸出端，上兩個靜觸點分別連接鎮(zhèn)流器的兩個輸出插頭。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5述的多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，其特征是所述電壓采 樣電路的電壓互感器與所述電源電路的變壓器T共用一個變壓器Tl，變壓器Tl的次級側(cè)設(shè) 有兩個次級，對應(yīng)所述的電壓互感器的次級側(cè)和變壓器T的次級側(cè)。
專利摘要一種多功能型高強度氣體放電燈具微控制器，包括電源電路、采樣電路、單片機、驅(qū)動電路和鎮(zhèn)流器，所述電源電路外接交流市電、電源電路的輸出段輸出直流電源給采樣電路、單片機和驅(qū)動電路；鎮(zhèn)流器輸入端連接交流市電；所述采樣電路的輸出端連接單片機的輸入端，單片機的輸出端連接驅(qū)動電路的控制端，驅(qū)動電路的輸入端連接所述鎮(zhèn)流器的輸出端，驅(qū)動電路的輸出端即為本控制器的輸出端；所述鎮(zhèn)流器有多個，多個鎮(zhèn)流器的阻抗不同。本控制器具有定時節(jié)能功能，節(jié)能時間到，控制器會使照明系統(tǒng)工作在節(jié)能狀態(tài)。本控制器還具有檢測燈具的工作電壓、工作溫度、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻抗使燈泡工作在最佳狀態(tài)的功能。
文檔編號H05B41/288GK201499362SQ20092023186
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者周林基 申請人:南京中電熊貓照明有限公司