專利名稱：節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)電器，具體涉及一種采用電壓互感器電路實(shí)現(xiàn)的用于氣體放電類燈具的節(jié)電器。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)多數(shù)的工礦、企事業(yè)單位以及各大超市、商場(chǎng)等公用場(chǎng)所，使用的照明燈具都是壽命長(zhǎng)、接線簡(jiǎn)單的帶有電感鎮(zhèn)流器的氣體類燈具，如熒光燈等，而使用電感鎮(zhèn)流器會(huì)導(dǎo)致電路的功率因數(shù)降低，無(wú)功損耗過(guò)多，造成對(duì)電能的浪費(fèi)，這一問(wèn)題目前一般采用接入電容類器件以提高電路的功率因素來(lái)解決；但另一方面，氣體類燈具只在啟輝時(shí)需要較高電壓，在正常工作時(shí)有一個(gè)恒定的較低電壓即可維持，然而目前的電路電壓一般直接由外部接入交流電壓決定，從而造成在正常工作時(shí)存在較大的電損耗；可見(jiàn)只要在啟輝時(shí)供給較高電壓，而在正常工作時(shí)供給較低的電壓，即可起到節(jié)電的效果。
為達(dá)到上述的節(jié)電目的，中國(guó)實(shí)用新型專利CN2689648Y公開(kāi)了一種《燈光節(jié)電器》，包括交流電源、變壓?jiǎn)卧?、取樣電路、旁路電路、?jié)電電路、由單片機(jī)及其外圍電路構(gòu)成的控制電路，所述變壓?jiǎn)卧獮殡妷夯ジ衅麟娐?，電壓互感器的次?jí)串聯(lián)于負(fù)載回路中，所述旁路電路與節(jié)電電路構(gòu)成互鎖連接，并通過(guò)旁路繼電器的兩觸點(diǎn)分別接于交流電源上，根據(jù)取樣電路測(cè)得的數(shù)值，控制電路控制繼電器開(kāi)關(guān)的接觸點(diǎn)通斷，從而選擇旁路電路或是節(jié)電電路，符合燈具正常工作時(shí)對(duì)電壓的要求。
采用上述技術(shù)方案，可以在燈具正常工作時(shí)供給一相對(duì)較低的電壓，從而起到節(jié)電作用。然而，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的實(shí)際供電情況，大部分地區(qū)一天中電壓的波動(dòng)較大，在用電高峰和低谷時(shí)的電壓值相差很大，利用上述定量節(jié)電電路，節(jié)電效果不夠理想，電壓偏低時(shí)無(wú)法降壓節(jié)電(否則會(huì)導(dǎo)致電壓過(guò)低，影響正常照明)，而電壓偏高時(shí)，節(jié)電不夠。對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)，使之適合電網(wǎng)波動(dòng)的實(shí)際情況，將能進(jìn)一步提高節(jié)電效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種可以調(diào)節(jié)節(jié)電率的燈光節(jié)電器，通過(guò)傳感檢測(cè)的結(jié)果或者根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)電率，以提高節(jié)電效果。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓?jiǎn)卧⑴月冯娐?、取樣電路、控制電路和?zhí)行電路，所述變壓?jiǎn)卧獮殡妷夯ジ衅麟娐?，所述控制電路由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，所述旁路電路由旁路接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成，并聯(lián)于電壓互感器次級(jí)兩端，所述執(zhí)行電路包括常閉觸點(diǎn)連通旁路接觸器支路、常開(kāi)觸點(diǎn)連通節(jié)電率控制執(zhí)行電路的第一繼電器，以及由第二繼電器、第一接觸器和第二接觸器構(gòu)成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)回路中，第二接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)的抽頭回路中，所述旁路接觸器與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構(gòu)成互鎖連接，所述第一、第二接觸器間構(gòu)成互鎖連接，第一、第二接觸器分別通過(guò)第二繼電器的常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)、旁路接觸器的常閉觸點(diǎn)，經(jīng)第一繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)連接至交流電源。
上述技術(shù)方案中，所述接觸器之間的互鎖是現(xiàn)有技術(shù)，即分別將一接觸器的常閉觸點(diǎn)連接在另一接觸器的線圈支路中，這樣，當(dāng)某一接觸器得電時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，另一接觸器則肯定失電，以避免多路導(dǎo)通的情況發(fā)生。
上述技術(shù)方案中，一電源變壓器的初級(jí)通過(guò)一電源開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)于交流負(fù)載回路中，構(gòu)成控制電路的供電電源。
上述技術(shù)方案中，所述取樣電路包括負(fù)載電壓取樣電路及負(fù)載電流取樣電路，其輸出分別接入控制電路的輸入端。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述電壓互感器的初級(jí)設(shè)有第二抽頭，還設(shè)有第三接觸器，其常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)第二抽頭串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)回路中，第三接觸器與第一、第二接觸器構(gòu)成互鎖連接。
本實(shí)用新型的工作原理是，上電后，第一繼電器處于常閉狀態(tài)，此時(shí)，旁路接觸器工作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，交流電源經(jīng)旁路接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)向負(fù)載供電，處于旁路工作狀態(tài)；合上電源開(kāi)關(guān)K2，電源變壓器工作，給單片機(jī)系統(tǒng)供電使之工作，由單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)程序設(shè)定方式(可以是時(shí)間延時(shí)、定時(shí)、根據(jù)傳感的負(fù)載電壓、電流確定等)控制第一繼電器工作，第一繼電器常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，接通常開(kāi)觸點(diǎn)，此時(shí)，旁路接觸器失電，旁路斷開(kāi)，而節(jié)電率控制執(zhí)行電路開(kāi)始工作；節(jié)電率的大小，由單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)第二繼電器的操作控制，當(dāng)?shù)诙^電器常閉時(shí)，第一接觸器得電工作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，將交流電源電壓加至電壓互感器的初級(jí)使其工作，此時(shí)，交流電源電壓經(jīng)電壓互感器的次級(jí)加至負(fù)載，受初級(jí)影響，電壓互感器對(duì)交流電壓起到分壓作用，負(fù)載電壓降低，進(jìn)入節(jié)電狀態(tài)，由于初級(jí)整體接入，節(jié)電率相對(duì)較低；當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)控制第二繼電器工作時(shí)，第一接觸器斷開(kāi)，第二接觸器得電工作，第二接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)電壓互感器初級(jí)的抽頭使初級(jí)的一部分接入電源，此時(shí)，初級(jí)圈數(shù)較少，電壓互感器參數(shù)被改變，進(jìn)入節(jié)電率較高的狀態(tài)。通過(guò)程序設(shè)定可以控制選定不同節(jié)電率的工作狀態(tài)，或者不節(jié)電狀態(tài)。當(dāng)然，根據(jù)需要，也可以增加電壓互感器初級(jí)的抽頭，相應(yīng)地增加節(jié)電率控制執(zhí)行電路中接觸器的個(gè)數(shù)，以提供更多的節(jié)電率不同的工作狀態(tài)。
對(duì)工作狀態(tài)的控制，可以有多種方法，例如，(1)開(kāi)機(jī)時(shí)間控制法，在開(kāi)機(jī)后延時(shí)一定時(shí)間進(jìn)入低節(jié)電率狀態(tài)，再經(jīng)過(guò)一定時(shí)間進(jìn)入高節(jié)電率狀態(tài)；(2)定時(shí)法，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)鐘校正，設(shè)定在某一時(shí)段進(jìn)入低節(jié)電率狀態(tài)，在某一時(shí)段(例如深夜)進(jìn)入高節(jié)電率狀態(tài)，在某一時(shí)段(例如高峰時(shí)間)不節(jié)電；(3)電壓控制法，對(duì)電壓取樣電路回送的電壓信號(hào)進(jìn)行分析，在電壓高于某一設(shè)定點(diǎn)時(shí)進(jìn)入低節(jié)電率狀態(tài)，在低節(jié)電率狀態(tài)下，電壓高于另一設(shè)定點(diǎn)時(shí)進(jìn)入高節(jié)電率狀態(tài)，反之，在電壓低于某一設(shè)定點(diǎn)時(shí)返回低節(jié)電率狀態(tài)，在電壓低于另一設(shè)定點(diǎn)時(shí)返回普通工作狀態(tài)(旁路狀態(tài))。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型對(duì)電壓互感器的初級(jí)設(shè)置了抽頭，并分別用接觸器的常開(kāi)觸頭連接至交流電源，因而可以控制電壓互感器接入時(shí)的參數(shù)，使得輸出電壓能分級(jí)調(diào)節(jié)，獲得更好的節(jié)電效果。
2.由于第一接觸器和第二接觸器互鎖，同時(shí)，整個(gè)節(jié)電率控制執(zhí)行電路與旁路接觸器也構(gòu)成互鎖，節(jié)電器工作可靠，不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的原理框圖；
附圖2為實(shí)施例一的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖1和附圖2所示，一種節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓?jiǎn)卧⑴月冯娐?、取樣電路、控制電路和?zhí)行電路，所述變壓?jiǎn)卧獮殡妷夯ジ衅麟娐?，所述控制電路由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，所述取樣電路包括對(duì)負(fù)載的電壓取樣電路和電流取樣電路，其中，電壓取樣電路由并聯(lián)于負(fù)載L1兩端的取樣電壓互感器T3及將其輸出提供給單片機(jī)系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)構(gòu)成，電流取樣電路由電流互感器TA1及相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，所述旁路電路由旁路接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成，并聯(lián)于電壓互感器次級(jí)兩端，所述執(zhí)行電路包括常開(kāi)觸點(diǎn)連通旁路接觸器KM1支路、常閉觸點(diǎn)連通節(jié)電率控制執(zhí)行電路的第一繼電器KA1，以及由第二繼電器KA2、第一接觸器KM2和第二接觸器KM3構(gòu)成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器T1的初級(jí)回路中，第二接觸器KM3的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器T1初級(jí)的抽頭回路中，所述旁路接觸器KM1與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構(gòu)成互鎖連接，即，旁路接觸器KM1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于所述節(jié)電率控制執(zhí)行電路中，所述第一、第二接觸器KM2、KM3的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于旁路接觸器支路中；所述第一、第二接觸器間構(gòu)成互鎖連接，即第一接觸器KM2的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于第二接觸器KM3支路中，第二接觸器KM3的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)于第一接觸器KM2支路中；第一、第二接觸器KM2、KM3分別通過(guò)第二繼電器KA2的常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)，經(jīng)第一繼電器KA1的常開(kāi)觸點(diǎn)連接至交流電源。一電源變壓器T2的初級(jí)通過(guò)一電源開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)于交流負(fù)載回路中，構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的供電電源。
圖2中給出了本實(shí)施例的主要電路結(jié)構(gòu)，各部分分別通過(guò)多個(gè)接插件J1、J2、J3、J4、J5連接至單片機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)系統(tǒng)(包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器)圖中未畫(huà)出。
實(shí)際運(yùn)行時(shí)，通過(guò)接插件J3向單片機(jī)系統(tǒng)提供電源，接插件J4、J5經(jīng)處理后提供取樣信號(hào)，同時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)的控制信號(hào)經(jīng)接插件J1、J2分別控制第一繼電器KA1和第二繼電器KA2的動(dòng)作，以使電路分別工作于旁路狀態(tài)、低節(jié)電率狀態(tài)和高節(jié)電率狀態(tài)。節(jié)電狀態(tài)與繼電器、接觸器的通斷關(guān)系如下表所示。
節(jié)電狀態(tài)與繼電器、接觸器通斷關(guān)系表

實(shí)施例二一種節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，其基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，此外，所述電壓互感器的初級(jí)設(shè)有第二抽頭，還設(shè)有第三接觸器，其常開(kāi)觸點(diǎn)一端連接電壓互感器初級(jí)回路的第二抽頭，另一端連接交流電源，第三接觸器的常閉觸點(diǎn)分別連接在旁路接觸器、第一、第二接觸器支路中，第一、第二接觸器的常閉觸點(diǎn)連接在第三接觸器支路中，從而第一、第二、第三接觸器構(gòu)成互鎖連接，三個(gè)接觸器支路的選擇可以通過(guò)設(shè)置兩個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓?jiǎn)卧?、旁路電路、取樣電路、控制電路和?zhí)行電路，所述變壓?jiǎn)卧獮殡妷夯ジ衅麟娐?，所述控制電路由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，所述旁路電路由旁路接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成，并聯(lián)于電壓互感器次級(jí)兩端，其特征在于所述執(zhí)行電路包括常閉觸點(diǎn)連通旁路接觸器支路、常開(kāi)觸點(diǎn)連通節(jié)電率控制執(zhí)行電路的第一繼電器，以及由第二繼電器、第一接觸器和第二接觸器構(gòu)成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)回路中，第二接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)的抽頭回路中，所述旁路接觸器與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構(gòu)成互鎖連接，所述第一、第二接觸器間構(gòu)成互鎖連接，第一、第二接觸器分別通過(guò)第二繼電器的常閉、常開(kāi)觸點(diǎn)、旁路接觸器的常閉觸點(diǎn)，經(jīng)第一繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)連接至交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，其特征在于一電源變壓器的初級(jí)通過(guò)一電源開(kāi)關(guān)并聯(lián)于交流負(fù)載回路中，構(gòu)成控制電路的供電電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，其特征在于所述取樣電路包括負(fù)載電壓取樣電路及負(fù)載電流取樣電路，其輸出分別接入控制電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，其特征在于所述電壓互感器的初級(jí)設(shè)有第二抽頭，還設(shè)有第三接觸器，其常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)第二抽頭串聯(lián)于電壓互感器初級(jí)回路中，第三接觸器與第一、第二接觸器構(gòu)成互鎖連接。
專利摘要一種節(jié)電率自動(dòng)可調(diào)的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓?jiǎn)卧⑴月冯娐?、取樣電路、控制電路和?zhí)行電路，所述變壓?jiǎn)卧獮殡妷夯ジ衅麟娐?，所述旁路電路由旁路接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)構(gòu)成，并聯(lián)于電壓互感器次級(jí)兩端，其特征在于電壓互感器初級(jí)設(shè)置抽頭，初級(jí)及初級(jí)抽頭分別通過(guò)接觸器連接交流電源，各接觸器之間構(gòu)成互鎖連接。本實(shí)用新型可以控制電壓互感器接入時(shí)的參數(shù)，使得輸出電壓能分級(jí)調(diào)節(jié)，從而根據(jù)使用情況選擇節(jié)電率，獲得更好的節(jié)電效果。
文檔編號(hào)H05B41/14GK2802899SQ20052007259
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者朱正彪, 董志方 申請(qǐng)人:朱正彪, 董志方