本發(fā)明涉及一種照明控制電路，具體是一種太陽能照明智能控制電路。

背景技術：

隨著太陽能發(fā)電技術的不斷發(fā)展，應用領域越來越廣。其中一個重要的應用就是太陽能發(fā)電照明。目前常用的太陽能照明控制電路主要采用光敏電阻判斷法，即利用白天和夜晚光敏電阻阻值的不同來分別實現(xiàn)燈泡的熄滅和點亮。但這種方法存在以下幾個問題：1)夜晚來往車輛發(fā)出的燈光和閃電等瞬間光照會使其誤認為現(xiàn)在是白天而熄滅照明燈泡。2)一般照明電路都沒有自動調光功能，即使有，也存在著調光電路在弱光條件下經(jīng)常出現(xiàn)閃光的問題。3)一般來說，照明電路在啟動的瞬間會產(chǎn)生沖擊電流，會使得燈泡的壽命縮短。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種太陽能照明智能控制電路，能夠定時開關路燈，并能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化自動調整光照，并在電路啟動瞬間有效抑制沖擊電流，延長了燈泡的壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：一種太陽能智能照明電路，包括光控電路、定時電路、逆變電路、整流電路、啟動保護電路和節(jié)能燈。所述光控電路、定時電路、逆變電路、整流電路、自動調光電路、啟動保護電路和節(jié)能燈依次串接。

光控電路中的光敏電阻接受光照時（白天），呈低阻態(tài)，定時電路不工作，繼電器不動作，逆變器電路未接通，節(jié)能燈不通電（不點亮）。

光控電路中的光敏電阻未受光照時（夜晚），呈高阻態(tài)，定時電路開始工作，繼電器動作，逆變器電路接通，經(jīng)過整流電路整流后，節(jié)能燈通電（點亮）。

本發(fā)明控制電路，在整流電路和節(jié)能燈之間設有自動調光電路，根據(jù)外界光照變化自動調節(jié)電壓，以調節(jié)節(jié)能燈亮度。

本發(fā)明控制電路，在節(jié)能燈之前串接有啟動保護電路，通過采用交流電過零檢測消除弱光條件下出現(xiàn)閃光并在電路啟動瞬間使節(jié)能燈中無電流流過，有效抑制了沖擊電流，延長了燈泡的壽命。

所述的光控電路包括太陽能電池板、蓄電池、集成電路ic1、光敏電阻rt1、電位器rp1、電阻r1、二極管d1、電容c1，c2；其中太陽能電池板和二極管d1串聯(lián)后與蓄電池并聯(lián)，光敏電阻rt1和電位器rp1串聯(lián)后也與蓄電池并聯(lián)，電阻r1的一端接在光敏電阻rt1和電位器rp1之間，另一端接在集成電路ic1的2腳和6腳上，電容c1的正極接集成電路ic1的2腳，負極接地，電容c2接在集成電路ic1的5腳和地之間，集成電路ic1的1腳接地，集成電路ic1的4腳接蓄電池的正極，集成電路ic3的1腳接電容c3，集成電路ic3的2腳和6腳直接相連。

白天，太陽能電池板通過二極管d1給蓄電池充電，二極管d1的作用是防止在夜晚無光照的情況下，蓄電池的電流反向流向太陽能電池板。由于光敏電阻rt1在白天的阻值較低，集成電路ic1的2腳和6腳之間的電壓大于2/3的蓄電池的電壓，集成電路ic1的3腳輸出低電平，使集成電路ic2和三極管bg1無電壓均不工作，繼電器j1不動作，其常開觸點j1-1斷開，未能接通逆變電路，節(jié)能燈不亮。到了夜晚，光敏電阻rt1為高阻值，集成電路ic1的2腳和6腳之間的電壓小于1/3的蓄電池的電壓，集成電路ic1的3腳輸出高電平，集成電路ic2得電進入工作狀態(tài)，其電容c5、電阻r3，r4，r5組成的振蕩電路產(chǎn)生一個正尖脈沖，使ic2自動清零，開始計數(shù)，此時ic2的3腳輸出低電平，使得三極管bg1導通，繼電器j1吸合而動作，其常開觸點j1-1閉合，接通逆變電路。

所述的定時電路包括集成電路ic2、電阻r2，r3，r4，r5，r6、二極管d2，d3、三極管bg1、電容c3，c4，c5、繼電器j1、繼電器常開觸點j1-1、切換開關k；其中電阻r2接在集成電路ic2的12腳和地之間，電阻r3和r4串聯(lián)后接在蓄電池的正極和集成電路ic2的10腳之間，切換開關k并接在電阻r4上，電阻r5接在蓄電池的正極和集成電路ic2的11腳之間，電阻r6接在集成電路ic2的3腳之間和三極管bg1的基極之間，二極管d2的正極接集成電路ic2的3腳，負極接集成電路ic2的11腳，二極管d2并接在繼電器j1的兩端，其中正極接地，負極接三極管bg1的集電極，電容c3的正極接三極管bg1的射極，負極接地，電容c4接在集成電路ic2的12腳和16腳之間，電容c5接在蓄電池的正極和集成電路ic2的9腳之間，集成電路ic2的8腳接地，繼電器常開觸點j1-1接在蓄電池的正極和電阻r7之間。

當繼電器常開觸點j1-1接通后，經(jīng)過一段時間(該定時時間可以通過調節(jié)電容c5和電阻r3，r4實現(xiàn))，ic2的3腳輸出高電平，使得三極管bg1截止，繼電器j1不動作，其常開觸點j1-1斷開，逆變電路斷開，節(jié)能燈熄滅。

所述的逆變電路包括變壓器b、電阻r7，r8，r9、二極管d4、三極管bg2，bg3、電容c6，c7，c8；其中變壓器b的輸入端的一端和輸出端的一端相連，輸入端的中間抽頭與繼電器常開觸點j1-1相連，輸入端的另一端與三極管bg3的集電極相連，輸出端的另一端與電容c9相連，電阻r7接在繼電器常開觸點j1-1和二極管d4的正極之間，電阻r8接在二極管d4的負極和三極管bg2的基極之間，電阻r9和電容c6并聯(lián)后接在變壓器b的輸入端和三極管bg2的集電極之間，電容c7接在三極管bg2的集電極和地之間，電容c8接在三極管bg3的集電極和地之間，三極管bg2和bg3的發(fā)射極均接地，三極管bg2的集電極和bg3的基極相連。

當逆變電路接通后，通過三極管bg2，bg3和逆變變壓器b實現(xiàn)反饋、振蕩和升壓等過程，產(chǎn)生160-180v的電壓供節(jié)能燈使用。

所述的整流電路包括電阻r10、二極管d5、電容c9，c10、穩(wěn)壓二極管dw1；其中電阻r10和電容c9并聯(lián)后接在二極管d5的正極和變壓器b的輸出端之間，二極管d5的負極分別與穩(wěn)壓二極管dw1的負極和電容c10的正極相連，穩(wěn)壓二極管dw1的正極和電容c10的負極接地。

該整流電路通過電阻r10和電容c9組成的電容降壓電路，二極管d5整流，穩(wěn)壓二極管dw1穩(wěn)壓后產(chǎn)生5v直流電壓提供給自動調光電路和啟動保護電路使用。

所述的自動調光電路包括集成電路ic3、光敏電阻rt2、電位器rp2，rp3、電阻r11，r12，r13、二極管d6，d7，d8，d9、電容c11，c12、可控硅scr，節(jié)能燈led；其中電阻r11接在二極管d5的負極和二極管d8的負極之間，電阻r12接在二極管d8的正極和地之間，電阻r13與二極管d9并聯(lián)，光敏電阻rt2和電位器rp3串聯(lián)后接在集成電路ic3的6腳和二極管d5的負極之間，電位器rp2接在集成電路ic3的6腳和地之間，二極管d6的正極和二極管d7的正極相連，二極管d6的負極和二極管d8的負極相連，二極管d7的負極和二極管d8的正極相連，二極管d9的負極接集成電路ic3的1腳，二極管d9的正極接集成電路ic3的5腳，二極管d10的負極接穩(wěn)壓二極管dw2的負極，二極管d10的正極集成電路ic3的7腳，電容c11接在二極管d6的正極和地之間，電容c12接在二極管d9的正極和地之間，可控硅scr的t1極接變壓器b的輸出端，t2極接節(jié)能燈led的一端，g極接電容c13，節(jié)能燈led接在可控硅scr的t2極和地之間。

電阻r11，r12、電容c11、二極管d6，d7，d8構成交流電過零檢測，在集成電路ic3的1腳上產(chǎn)生與交流過零時相同步的負向脈沖，經(jīng)電阻r13、電容c12、二極管d9構成的積分電路產(chǎn)生與交流電同步的鋸齒波加到ic3的5腳，并與ic3的6腳的基準電壓進行比較，當鋸齒波電壓低于6腳的基準電壓時，ic3的7腳輸出低電平，可控硅scr不導通，而當鋸齒波電壓高于6腳的基準電壓時，ic3的7腳輸出高電平，可控硅scr導通，節(jié)能燈led點亮，調節(jié)6腳基準電壓的高低，可以改變可控硅scr導通角的大小從而達到調光的目的。6腳基準電壓的高低與光敏電阻rt2阻值的大小有關，而光敏電阻rt2阻值的大小又與光照強度有關，因此節(jié)能燈led的亮度會隨著環(huán)境的變化自動調整，電位器rp2是導通角最小值的設定電阻，電位器rp3是導通角最大值的設定電阻。

所述的啟動保護電路包括電阻r14，r15，r16，r17、電容c13、三極管bg4、穩(wěn)壓二極管dw2；其中電阻r14接在穩(wěn)壓二極管dw2的正極和三極管bg4的基極之間，電阻r15接在三極管bg4的基極和地之間，電阻r16接在二極管d5的負極和三極管bg4的集電極之間，電阻r17接在可控硅scr的g極和三極管bg4的集電極之間，三極管bg4的集電極接在電阻r16和r17的相連點，基極接在電阻r14和r15的相連點，發(fā)射極接地，穩(wěn)壓二極管dw2的正極接電阻r14，穩(wěn)壓二極管dw2的負極接二極管d10的負極，電容c13接在可控硅scr的g極和地之間。

一般來說，照明電路在啟動的瞬間會產(chǎn)生沖擊電流，會使得燈泡的壽命縮短。為解決這個問題，本發(fā)明采用了燈泡延壽電路，當繼電器的常開觸點j1-1接通的瞬間，可控硅scr雖然得到一個觸發(fā)脈沖，但由于該脈沖非常窄，而可控硅是一個低頻元件，不足以使其導通，所以常開觸點j1-1接通的瞬間節(jié)能燈無電流通過，這種狀態(tài)一直保持到交流電過零，過零后電壓逐漸升高，在穩(wěn)壓二極管dw2導通之前，觸發(fā)電流經(jīng)電阻r16，r17觸發(fā)可控硅scr，節(jié)能燈led中流過較小電流，預熱燈絲，有效抑制了沖擊電流，延長了燈泡的壽命。

本發(fā)明可根據(jù)外界環(huán)境的變化自動調整光照，并在電路啟動瞬間使節(jié)能燈中無電流流過，有效抑制了沖擊電流，延長了燈泡的壽命。本發(fā)明適用于無交流電的鄉(xiāng)村家庭照明、路燈；高山通信、電視轉播的照明；適用于街道、商店、旅店、公共場所的路燈和廣告燈使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明太陽能照明智能控制電路的原理框圖。

圖2是本發(fā)明太陽能照明智能控制電路的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種太陽能智能照明電路，包括光控電路、定時電路、逆變電路、整流電路、自動調光電路、啟動保護電路和節(jié)能燈。所述光控電路、定時電路、逆變電路、整流電路、自動調光電路、啟動保護電路和節(jié)能燈依次串接。

所述的光控電路包括太陽能電池板、蓄電池、集成電路ic1、光敏電阻rt1、電位器rp1、電阻r1、二極管d1、電容c1，c2；所述的定時電路包括集成電路ic2、電阻r2，r3，r4，r5，r6、二極管d2，d3、三極管bg1、電容c3，c4，c5、繼電器j1、繼電器常開觸點j1-1、切換開關k；所述的逆變電路包括變壓器b、電阻r7，r8，r9、二極管d4、三極管bg2，bg3、電容c6，c7，c8；所述的整流電路包括電阻r10、二極管d5、電容c9，c10、穩(wěn)壓二極管dw1；所述的自動調光電路包括集成電路ic3、光敏電阻rt2、電位器rp2，rp3、電阻r11，r12，r13、二極管d6，d7，d8，d9、電容c11，c12、可控硅scr，節(jié)能燈led；所述的啟動保護電路包括電阻r14，r15，r16，r17、電容c13、三極管bg4、穩(wěn)壓二極管dw2。

所述的光控電路包括太陽能電池板、蓄電池、集成電路ic1、光敏電阻rt1、電位器rp1、電阻r1、二極管d1、電容c1，c2；其中太陽能電池板和二極管d1串聯(lián)后與蓄電池并聯(lián)，光敏電阻rt1和電位器rp1串聯(lián)后也與蓄電池并聯(lián)，電阻r1的一端接在光敏電阻rt1和電位器rp1之間，另一端接在集成電路ic1的2腳和6腳上，電容c1的正極接集成電路ic1的2腳，負極接地，電容c2接在集成電路ic1的5腳和地之間，集成電路ic1的1腳接地，集成電路ic1的4腳接蓄電池的正極，集成電路ic3的1腳接電容c3，集成電路ic3的2腳和6腳直接相連。

進一步地，所述集成電路ic1的型號為ne555。

所述的定時電路包括集成電路ic2、電阻r2，r3，r4，r5，r6、二極管d2，d3、三極管bg1、電容c3，c4，c5、繼電器j1、繼電器常開觸點j1-1、切換開關k；其中電阻r2接在集成電路ic2的12腳和地之間，電阻r3和r4串聯(lián)后接在蓄電池的正極和集成電路ic2的10腳之間，切換開關k并接在電阻r4上，電阻r5接在蓄電池的正極和集成電路ic2的11腳之間，電阻r6接在集成電路ic2的3腳之間和三極管bg1的基極之間，二極管d2的正極接集成電路ic2的3腳，負極接集成電路ic2的11腳，二極管d2并接在繼電器j1的兩端，其中正極接地，負極接三極管bg1的集電極，電容c3的正極接三極管bg1的射極，負極接地，電容c4接在集成電路ic2的12腳和16腳之間，電容c5接在蓄電池的正極和集成電路ic2的9腳之間，集成電路ic2的8腳接地，繼電器常開觸點j1-1接在蓄電池的正極和電阻r7之間。

進一步地，所述集成電路ic2的型號為cd4060，三極管bg1的型號為3cg21。

所述的逆變電路包括變壓器b、電阻r7，r8，r9、二極管d4、三極管bg2，bg3、電容c6，c7，c8；其中變壓器b的輸入端的一端和輸出端的一端相連，輸入端的中間抽頭與繼電器常開觸點j1-1相連，輸入端的另一端與三極管bg3的集電極相連，輸出端的另一端與電容c9相連，電阻r7接在繼電器常開觸點j1-1和二極管d4的正極之間，電阻r8接在二極管d4的負極和三極管bg2的基極之間，電阻r9和電容c6并聯(lián)后接在變壓器b的輸入端和三極管bg2的集電極之間，電容c7接在三極管bg2的集電極和地之間，電容c8接在三極管bg3的集電極和地之間，三極管bg2和bg3的發(fā)射極均接地，三極管bg2的集電極和bg3的基極相連。

進一步地，所述三極管bg2的型號為8050，bg3的型號為s609。

所述的整流電路包括電阻r10、二極管d5、電容c9，c10、穩(wěn)壓二極管dw1；其中電阻r10和電容c9并聯(lián)后接在二極管d5的正極和變壓器b的輸出端之間，二極管d5的負極分別與穩(wěn)壓二極管dw1的負極和電容c10的正極相連，穩(wěn)壓二極管dw1的正極和電容c10的負極接地。

所述的自動調光電路包括集成電路ic3、光敏電阻rt2、電位器rp2，rp3、電阻r11，r12，r13、二極管d6，d7，d8，d9、電容c11，c12、可控硅scr，節(jié)能燈led；其中電阻r11接在二極管d5的負極和二極管d8的負極之間，電阻r12接在二極管d8的正極和地之間，電阻r13與二極管d9并聯(lián)，光敏電阻rt2和電位器rp3串聯(lián)后接在集成電路ic3的6腳和二極管d5的負極之間，電位器rp2接在集成電路ic3的6腳和地之間，二極管d6的正極和二極管d7的正極相連，二極管d6的負極和二極管d8的負極相連，二極管d7的負極和二極管d8的正極相連，二極管d9的負極接集成電路ic3的1腳，二極管d9的正極接集成電路ic3的5腳，二極管d10的負極接穩(wěn)壓二極管dw2的負極，二極管d10的正極集成電路ic3的7腳，電容c11接在二極管d6的正極和地之間，電容c12接在二極管d9的正極和地之間，可控硅scr的t1極接變壓器b的輸出端，t2極接節(jié)能燈led的一端，g極接電容c13，節(jié)能燈led接在可控硅scr的t2極和地之間。

進一步地，所述集成電路ic3的型號為lm4558。

所述的啟動保護電路包括電阻r14，r15，r16，r17、電容c13、三極管bg4、穩(wěn)壓二極管dw2；其中電阻r14接在穩(wěn)壓二極管dw2的正極和三極管bg4的基極之間，電阻r15接在三極管bg4的基極和地之間，電阻r16接在二極管d5的負極和三極管bg4的集電極之間，電阻r17接在可控硅scr的g極和三極管bg4的集電極之間，三極管bg4的集電極接在電阻r16和r17的相連點，基極接在電阻r14和r15的相連點，發(fā)射極接地，穩(wěn)壓二極管dw2的正極接電阻r14，穩(wěn)壓二極管dw2的負極接二極管d10的負極，電容c13接在可控硅scr的g極和地之間。

進一步地，所述三極管bg4的型號為9014。

本發(fā)明的工作原理如下：白天，太陽能電池板通過二極管d1給蓄電池充電，二極管d1的作用是防止在夜晚無光照的情況下，蓄電池的電流反向流向太陽能電池板。由于光敏電阻rt1在白天的阻值較低，集成電路ic1的2腳和6腳之間的電壓大于2/3的蓄電池的電壓，集成電路ic1的3腳輸出低電平，使集成電路ic2和三極管bg1無電壓均不工作，繼電器j1不動作，其常開觸點j1-1斷開，未能接通逆變電路，節(jié)能燈不亮。到了夜晚，光敏電阻rt1為高阻值，集成電路ic1的2腳和6腳之間的電壓小于1/3的蓄電池的電壓，集成電路ic1的3腳輸出高電平，集成電路ic2得電進入工作狀態(tài)，其電容c5、電阻r3，r4，r5組成的振蕩電路產(chǎn)生一個正尖脈沖，使ic2自動清零，開始計數(shù)，此時ic2的3腳輸出低電平，使得三極管bg1導通，繼電器j1吸合而動作，其常開觸點j1-1閉合，接通逆變電路，節(jié)能燈點亮。經(jīng)過一段時間(該時間可以通過調節(jié)電容c5和電阻r3，r4實現(xiàn))，ic2的3腳輸出高電平，使得三極管bg1截止，繼電器j1不動作，其常開觸點j1-1斷開，逆變電路斷開，節(jié)能燈熄滅。此外，ic2的3腳輸出高電平經(jīng)二極管d2加至ic2脈沖輸入端11腳，使該腳恒為高電平而振蕩停止，其電路狀態(tài)一直保持到天亮ic2斷電為止。電路中電阻r1和電容c1組成抗光干擾延時電路，是防止夜晚瞬間光照(比如來往車輛發(fā)出的燈光、閃電等)干擾燈的正常工作。開關k為季節(jié)切換開關，開關k斷開時，電阻值是r3和r4的總和，定時時間較長，適用于冬季夜晚，而開關k閉合時，電阻值是r3，定時時間較短，適用于夏季夜晚。

當繼電器j1的常開觸點j1-1閉合后，通過三極管bg2，bg3和逆變變壓器b實現(xiàn)反饋、振蕩和升壓等過程，產(chǎn)生160-180v的電壓供節(jié)能燈使用。點亮時消耗蓄電池電流0.4a，本發(fā)明選用30安時的蓄電池，可以在無太陽條件下連續(xù)工作一個星期左右。

針對常見的調光電路在弱光條件下經(jīng)常出現(xiàn)閃光的問題，本發(fā)明采用的自動調光電路通過交流電過零檢測的辦法實現(xiàn)可控硅同步觸發(fā)，可有效解決上述問題。電容c9，c10、電阻r10、二極管d5和穩(wěn)壓二極管dw1組成的整流電路提供5v直流電壓。電阻r11，r12、電容c11、二極管d6，d7，d8構成交流電過零檢測，在集成電路ic3的1腳上產(chǎn)生與交流過零時相同步的負向脈沖，經(jīng)電阻r13、電容c12、二極管d9構成的積分電路產(chǎn)生與交流電同步的鋸齒波加到ic3的5腳，并與ic3的6腳的基準電壓進行比較，當鋸齒波電壓低于6腳的基準電壓時，ic3的7腳輸出低電平，可控硅scr不導通，而當鋸齒波電壓高于6腳的基準電壓時，ic3的7腳輸出高電平，可控硅scr導通，節(jié)能燈led點亮，調節(jié)6腳基準電壓的高低，可以改變可控硅scr導通角的大小從而達到調光的目的。6腳基準電壓的高低與光敏電阻rt2阻值的大小有關，而光敏電阻rt2阻值的大小又與光照強度有關，因此節(jié)能燈led的亮度會隨著環(huán)境的變化自動調整，電位器rp2是導通角最小值的設定電阻，電位器rp3是導通角最大值的設定電阻。

一般來說，照明電路在啟動的瞬間會產(chǎn)生沖擊電流，會使得燈泡的壽命縮短。為解決這個問題，本發(fā)明采用了燈泡延壽電路，當繼電器的常開觸點j1-1接通的瞬間，可控硅scr雖然得到一個觸發(fā)脈沖，但由于該脈沖非常窄，而可控硅是一個低頻元件，不足以使其導通，所以常開觸點j1-1接通的瞬間節(jié)能燈無電流通過，這種狀態(tài)一直保持到交流電過零，過零后電壓逐漸升高，在穩(wěn)壓二極管dw2導通之前，觸發(fā)電流經(jīng)電阻r16，r17觸發(fā)可控硅scr，節(jié)能燈led中流過較小電流，預熱燈絲，有效抑制了沖擊電流，延長了燈泡的壽命。