專利名稱：太陽能交通信號燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能交通信號燈的技術(shù)方案，包括其機械結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)兩部分。
目前城市主要道口的交通信號燈一般由國家電網(wǎng)電力支持，不但耗電量大，且安裝施工難度大，一些非主要道口，臨時道口，暗道口的交通信號燈的安裝、使用變得異常困難，逐步研制開發(fā)出許多新型的交通信號燈，尤其是太陽能交通信號燈?，F(xiàn)有產(chǎn)品中的分體式信號燈，運輸、安裝不便，外觀難看。單體式信號燈，體積龐大，耗材費力。而其電控部分弊端更多，首先是自身耗電太大，太陽能通過光電交換器轉(zhuǎn)化的效率只有15％左右，如果自身耗電量大，勢必影響交通信號燈的正常工作。二是電路不完善，導致電能存儲效率低，電能存儲器使用壽命短和產(chǎn)生的交通信號燈光無法起到最佳的警示作用。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，通過機械和電子電路兩部分的結(jié)構(gòu)改進，提供一種使用性能優(yōu)越的太陽能交通信號燈。
所述的太陽能交通信號燈，包括光電池、燈箱體、發(fā)光盤、面板、其特征在于光電池通過定位安裝夾與燈箱體連接固定，發(fā)光盤安裝于燈箱前蓋中央，燈箱前蓋與燈箱體鉸接配合，發(fā)光盤發(fā)出的光信號由控制器自動控制輸出，所述的控制器輸入端接光電池，包括由時基集成電路V1構(gòu)成的振蕩器，振蕩器一路與脈沖充電器連接，另一路分別與由電位比較器V5構(gòu)成的欠壓保護器、由V4構(gòu)成的非常態(tài)脈沖充電器，由V3構(gòu)成的過壓保護器、由V2構(gòu)成的輸出門連接，電能存儲器與脈沖充電器，非常態(tài)脈充電器、輸出門連接，電源反向保護器與脈沖充電器、過壓保護器連接。
該太陽能交通信號燈，結(jié)構(gòu)合理，尤其電路結(jié)構(gòu)科學先進，電路空載耗電極低，小至微安級電能儲存效率高，電能存儲器及其它電子元件使用壽命延長，達到非常理想的使用效果。
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步描述，并給出其實施例。


圖1為本實用新型電路框圖；圖2為本實用新型電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型機械結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示，光電池10通過定位安裝夾12與燈箱體13連接固定，燈箱前蓋15與燈箱體13鉸鏈連接配合，發(fā)光盤11安裝在燈箱前蓋15中央，并配合有透光面罩，燈帽沿、密封圈，發(fā)光盤11使用的光電管為波長589±20μm的黃色發(fā)光管。面板16安裝在燈箱前蓋15正面，14為電能存儲器支架。所述的控制器包括振蕩器1、輸出門2、脈沖充電器3、過壓保護器4、欠壓保護器5、電源的反向保護器6、非常態(tài)脈沖充電器7、輸出短路保護器8、、電能存儲器9、其輸入端與光電池10相連，輸出門2與發(fā)光盤11上的光電管連接，其連接原理如圖1所示。圖2為詳細電路結(jié)構(gòu)圖。圖中，V1為時基集成電路NE555或7555，它與R1、R2、D2、D3、C2連接組成既可調(diào)解振蕩頻率又可調(diào)解占空比的振蕩器1。由于R1取值非常大，當V1放電時(7腳對地短路)，C2存儲的電荷只能通過R2、D3放掉，讓C2準備下一次充電，而不會讓電源上的電量通過R1大量流失。具有設定頻率和占空比的方波由V1之三腳輸出。一路通過R5控制V2之9腳電位。當V2-9＞V2-10時，V2之8腳輸出“0”,T3截止，亦即輸出門關(guān)閉。反之亦反。另一路通過D12、R15、R14控制脈沖充電器3開或關(guān)。輸出門的開與關(guān)，和充電門的開與關(guān)正相反，也就是說，當輸出門開放時，光盤發(fā)光，消耗的是電瓶中的電能，因為此時充電門是關(guān)閉的，光電池輸送來的電能被拒之門外。當輸出門關(guān)閉時，剛好充電門打開，光電池的電能大量注入電瓶。只有脈沖充電，才能消除電能存儲器極板附近的極化層。才能使充電真正有效果。V3及附件組成過壓保護器4，取適當?shù)腞12和R13值，R12∶R13=5∶4，在電瓶電壓在16或17伏時令V3-6≥V3-5，此時V3-7為“0”，這個狀態(tài)通過D8令由T8和T9組成的達林頓管截止(不論V1-3的狀態(tài)如何)，即充電門關(guān)閉，這就是過壓保護器的原理。當V3-6＜V3-5時，V3-7為“1”，因D8的單向?qū)ㄌ匦?，V3-7對T8和T9無影響，充電門的開啟仍在V1-3的控制之下。V5及附件組成欠壓保護器5，取適當?shù)腞23和R24值，R23∶R24=4∶5，在電瓶電壓在11伏時令V5-12≤V5-13，這時的V5-14為“0”，這個狀態(tài)通過D15使V2-10也為“0”狀態(tài)，那么V2-9的狀態(tài)通過R4和R5的分壓使其為“1”狀態(tài)，這就造成V2-9＞V2-10，于是V2-8為“0”，輸出門關(guān)閉。只要V2-8為“0”，光盤就不發(fā)光。令電瓶電壓恒定在11伏防止過放電損壞電瓶。V4及附件組成非常態(tài)脈沖充電器7。取R18和R19適當大小值，R18∶R19=1∶1。在有充分陽光的時候，并且V1-3為“0”時，令V4-3V4-2，于是V4-1為“1”，由T4和T5組成的達林頓管導通，致使T1和T2也導通，輸出門被打開，光盤亮。但是因R18和R19取值巧妙，在有大陽光和V1-3為“0”時V4-3≥V4-2。同時，在有大陽光時，當V1-3為“1”時，V4-3≤V4-2，于是V4-1為“0”輸出門又關(guān)閉。輸出端短路保護器8、電路反向保護器6、欠壓保護器5為一般常用的電路，不再贅述。D9和C5這兩個元件的設計是我們經(jīng)過多次失敗的教訓和無數(shù)次試驗的結(jié)果。
用光敏管鑒別光的強弱，一是電路復雜，二是耗電增加，三是光敏管在野外的惡劣環(huán)境下?lián)p壞率較高，不可取。用D9取出光電轉(zhuǎn)換器中的光強弱信號存于C5中，又用D9的單向?qū)щ娦愿綦x脈沖充電器的脈動影響，使V4-3既能鑒別陽光之強弱，又能平穩(wěn)工作。電位比較器V2、V3、V4、V5、為四運放的四個獨立的單體，型號為LM324N。
權(quán)利要求1.太陽能交通信號燈，包括光電池(10)、燈箱體(13)、發(fā)光盤(11)、面板(16)、其特征在于光電池(10)通過定位安裝夾(12)與燈箱體(13)連接固定，發(fā)光盤(11)安裝于燈箱前蓋(15)中央，燈箱前蓋(15)與燈箱體(13)鉸接配合，發(fā)光盤(11)發(fā)出的光信號由控制器自動控制輸出，所述的控制器輸入端接光電池(10)，包括由時基集成電路V1構(gòu)成的振蕩器(1)，振蕩器(1)一路與脈沖充電器(3)連接，另一路分別與由電位比較器V5構(gòu)成的欠壓保護器(5)、由V4構(gòu)成的非常態(tài)脈沖充電器(7)，由V3構(gòu)成的過壓保護器(4)、由V2構(gòu)成的輸出門(2)連接，電能存儲器(9)與脈沖充電器(3)、非常態(tài)脈沖充電器(7)、過壓保護器(4)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于輸出門(2)連接輸出短路保護器(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于時基集成電路V1為NE555或7555。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于電位比較器V2、V3、V4、V5為四運放的四個獨立的單體，型號為LM324N。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于時基集成電路V1與R1、R2、D2、D3、C2連接構(gòu)成振蕩器(1)。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于振蕩器(1)通過R5控制V2之9腳電位。
7.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于振蕩器(1)通過D12、R15,R14控制脈沖充電器(3)開或關(guān)。
8.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于過壓保護器(4)中的V3連接電阻R12、R13阻值為5∶4。
9.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于欠壓保護器(5)中的V5連接電阻R23、R24，阻值為4∶5。
10.如權(quán)利要求1所述的太陽能交通信號燈，其特征在于非常態(tài)脈沖充電器(7)中的V4連接電阻R18、R19，阻值為1∶1。
專利摘要太陽能交通信號燈,屬于交通信號燈技術(shù)領(lǐng)域,包括光電池、燈箱體、發(fā)光盤、面板、其特征在于光電池通過定位安裝夾與燈箱體連接固定,發(fā)光盤安裝于燈箱前蓋中央,燈箱前蓋與燈箱體鉸接配合,發(fā)光盤發(fā)出的光信號由控制器自動控制輸出。該太陽能交通信號燈,結(jié)構(gòu)合理,尤其電路結(jié)構(gòu)科學先進,電路空載耗電極低,小至微安級,電能儲存效率高,電能存儲器及其它電子元件使用壽命延長,達到非常理想的使用效果。
文檔編號G08G1/095GK2454841SQ0026846
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者王雪根 申請人:王雪根