專利名稱：定時可調(diào)功率鈉燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及定時可調(diào)功率鈉燈，屬于照明燈具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前高壓鈉燈采用的是用電感鎮(zhèn)流器作為鈉燈的電燈裝置，這種高壓鈉燈不能夠 實現(xiàn)自動調(diào)光或功率變換。但對于道路照明卻根據(jù)不同的時間段有不同的照明要求。例如 上半夜，燈具應(yīng)按設(shè)計要求在額定功率下運(yùn)行，光照度較高；在下半夜，光照度比較低。使用 傳統(tǒng)的功率不能變換的電感鎮(zhèn)流器，高壓鈉燈保持原先較高的光照度，這在浪費(fèi)大量電能 的同時，還給周圍的居民造成了光污染，同時縮短了電感鎮(zhèn)流器和鈉燈燈管的費(fèi)用，增加了 不必要的維護(hù)費(fèi)用。因而采用傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器已無法適應(yīng)現(xiàn)代照明的節(jié)能要求，針對資 源日益緊張且照明用電高速增加的今天，如何克服上述缺陷，已成為人們迫切尋求解決的 一個重要問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種定時可調(diào)功率鈉燈，它能調(diào)節(jié)工作時間和功率，減 少無功損耗和便于調(diào)節(jié)。本實用新型的目的是這樣達(dá)到的，一種定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于包括定時 控制器、電感鎮(zhèn)流器、補(bǔ)償電容Ca、Cb、觸發(fā)器和鈉燈，定時控制器與電源相線L和零線N連 接，電感鎮(zhèn)流器主繞組La的2端和副繞組Lb的1端與定時控制器連接，電感鎮(zhèn)流器的3端 接觸發(fā)器的B端，觸發(fā)器的Lp端接鈉燈的一端，補(bǔ)償電容Ca、Cb的一端與定時控制器連接， 補(bǔ)償電容Ca、Cb的另一端、觸發(fā)器的N端和鈉燈的另一端接零線N。本實用新型所述的定時控制器包括定時驅(qū)動模塊和雙刀雙擲功率繼電器r，定時 驅(qū)動模塊與相線L、零線N和雙刀雙擲功率繼電器r線圈的一端連接，雙刀雙擲功率繼電器 r線圈的另一端接地，雙刀雙擲功率繼電器r的1、4腳接相線L，雙刀雙擲功率繼電器r的 2、3、5、6腳分別與電感鎮(zhèn)流器主繞組La的2端、副繞組Lb的1端、補(bǔ)償電容Ca、Cb的一端 連接。本實用新型所述的定時驅(qū)動模塊包括降壓整流供電電路、計時電路和驅(qū)動電路， 降壓整流電路與電源、計時電路和驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路與計時電路和雙刀雙擲功率繼 電器r連接。本實用新型所述的降壓整流供電電路由電容Cl、電解電容C2 C3、電阻Rl R3、 穩(wěn)壓二極管Dl和整流橋B組成，電阻Rl與電容Cl并聯(lián)，其一端接電源相線L，另一端接整 流橋B的1端，電源零線N接整流橋B的3端和燈具的零線N，整流橋B的2端接電解電容 C2的正極、電阻R2的一端和驅(qū)動電路中光電耦合器G的1、6腳并輸出直流電壓Vdc，電阻 R2的另一端接電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的陰極、電解電容C3的正極和計時電路中芯 片Ul的16腳，電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl的陽極、電解電容C2、C3的負(fù)極和整流橋 B的4端共同接地。[0008]本實用新型所述的計時電路由芯片U1、電容C4、電阻R6 R9、開關(guān)SW組成，芯片 Ul的16腳與降壓整流供電電路連接，芯片Ul的3腳與驅(qū)動電路連接，芯片Ul的8腳接地， 芯片1的9腳接電容C4的一端，芯片1的10腳接電阻R7的一端，芯片Ul的11腳接電阻 R6的一端，電容C4的另一端與電阻R6的另一端、電阻R8、R9的一端連接，電阻R7、R8的另 一端與開關(guān)SW的一端連接，開關(guān)SW的另一端接電阻R9的另一端。本實用新型所述的驅(qū)動電路由電阻R4 R5、三極管Ql和光電耦合器G組成，電阻 R4的一端與三極管Ql的基極連接，電阻R4的另一端接計時電路中芯片Ul的3腳，三極管 Ql的集電極與電阻R5的一端相連，三極管Ql的發(fā)射極接光電耦合器G的2腳，光電耦合器 G的4腳接雙刀雙擲功率繼電器r線圈的一端，光電耦合器的1、6腳接降壓整流供電電路， 電阻R5的另一端接地。本實用新型的優(yōu)點為1、選擇時間段變功率，保證入夜時地面亮度(照度)，節(jié)約 電能；2、通過兩個補(bǔ)償電容的切換，使鈉燈在全功率和半功率工作狀態(tài)下，功率因素均能 保持在0. 85以上，減少無功損耗；3、可以根據(jù)不同的區(qū)域、氣候和季節(jié)以及不同道路的實 際情況來選擇定時控制器的開關(guān)燈時間O/5/6/7/Sh) ；4、計時電路中元件電容C4、電阻 R6-R9具有一定的偏差范圍，增加計時的不精確度，避免整條道路在某一時刻同時出現(xiàn)關(guān)燈 帶來整條道路照度突降帶來的交通危險，且二次上電重新計時；5、定時控制器體積小，控制 距離遠(yuǎn)，可以裝于燈桿的底部，方便設(shè)置和調(diào)整開關(guān)燈時間。

圖1定時可調(diào)功率鈉燈原理圖圖2定時控制器的電路原理圖
具體實施方式
在圖1中，夜幕降臨，道路開始供電(50Hz/60Hz)，雙刀雙擲功率繼電器r的默認(rèn) 狀態(tài)為1、2腳和4、5腳分別導(dǎo)通，鈉燈正常啟動，同時定時控制器開始計時，此時電感鎮(zhèn)流 器主繞組La和補(bǔ)償電容Ca共同發(fā)揮作用，由于主繞組La較小，高壓鈉燈按額定功率運(yùn)行； 計時時間到，雙刀雙擲功率繼電器r的撥片反轉(zhuǎn)，其1、3腳和4、6腳分別導(dǎo)通，電感鎮(zhèn)流器 副繞組Lb+主繞組La和補(bǔ)償電容Cb共同發(fā)揮作用，由于扼流電感增大，鈉燈功率降低，鈉 燈半功率運(yùn)行。由于繼電器的切換頻率遠(yuǎn)大于60Hz，在進(jìn)行切換時，鈉燈并不會產(chǎn)生閃爍。 在電感鎮(zhèn)流器的電感量發(fā)生變化時，同時改變補(bǔ)償電容的大小，保證了鈉燈在全功率和半 功率工作狀態(tài)下，功率因素均能保持在0.85以上，減少了無功損耗。觸發(fā)器為SU42-S。在圖2中，工頻交流電接入降壓整流供電電路，通過電容Cl，其作用為降壓和 限流，電容的特性為通交流、隔直流，當(dāng)電容連接于交流電路中，其容抗計算方式為\ = 1/2 π fC，式中X。表示電容的容抗，f表示輸入交流電的頻率，C表示降壓電容的容量。流過 電容降壓電路的電流計算公式為I = U/X。，式中I表示流過電容的電流，U表示通電電壓， Xc表示電容的容抗。電容Cl必須接于相線L，耐壓應(yīng)足夠大(大于400V)，以防擊穿。并 聯(lián)電阻Rl為泄放電阻，其作用為當(dāng)正弦波在最大峰值時被切斷時，電容Cl上的殘存電荷 無法釋放，會長久存在，在維修時，如果人體接觸到電容Cl的金屬引腳上，有強(qiáng)烈的觸電可 能，而電阻Rl的存在，能將殘存的電荷泄放掉，從而保證人、機(jī)安全。電阻Rl的阻值與電容Cl的大小有關(guān)，一般電容Cl的容量越大，殘存的電荷就越多，電阻Rl的阻值就要選得越小 些。通過電容Cl的電流接入整流橋B，其作用是將交流電整流為脈動的直流電壓，電解C2 的作用將整流后的脈動直流電壓濾波為平穩(wěn)直流電壓Vdc，為光電耦合器G提供穩(wěn)定工作 電壓。電阻R2、R3為串聯(lián)分壓模式，為芯片Ul供電，穩(wěn)壓二極管D1、電解電容C3為穩(wěn)定芯 片Ul的供電電壓。計時電路由芯片U1、電容C4、電阻R6 R9、開關(guān)SW組成。其中芯片Ul為 HEF4060BT，在夜幕降臨之后，交流市電電網(wǎng)對定時控制器供電，斷開開關(guān)SW，芯片Ul開始 工作，計時模式工作在電容C4、電阻R6 R8模式下，計時時間達(dá)到tl小時后，芯片Ul的3 腳發(fā)送信號，驅(qū)動電路啟動工作；閉合開關(guān)SW，計時模式工作在在電容C4、電阻R6 R9模 式下，計時時間達(dá)到t2小時后，芯片Ul的3腳發(fā)送信號，驅(qū)動電路啟動工作。通過選擇開 關(guān)SW和電容C4、電阻R6 R9的大小，即可以選擇道路照明改變功率的時間。在電路模塊 設(shè)計過程中，充分考慮了道路照明的特點，通過電阻、電容的偏差范圍選擇，特意增加了模 糊時間功能，具體時間為6小時，約有6分鐘的偏差時間，使得道路上燈具不會同時變換功 率，產(chǎn)生視覺沖擊，實現(xiàn)安全駕駛之余的節(jié)能。驅(qū)動電路由電阻R4 R5、三極管Ql、光電耦合器G組成。其中光電耦合器G為 K3021，當(dāng)雙刀雙擲功率繼電器r的默認(rèn)工作狀態(tài)為1、2腳和4、5腳分別接通時，電網(wǎng)供電 后，道路照明燈具的鈉燈按額定功率正常工作。計時電路的芯片Ul計時到達(dá)tl小時后，通 過電阻R4驅(qū)動三極管Ql導(dǎo)通，電路經(jīng)光電耦合器G的1、2腳之間的發(fā)光二極管和三極管 Q1、電阻R5接地而導(dǎo)通，構(gòu)成回路。與此同時，光電耦合器G的6、4腳探測到光信號，電路 由光電耦合器G的6、4腳和雙刀雙擲功率繼電器r接地而導(dǎo)通，構(gòu)成回路。在雙刀雙擲功 率繼電器r開始工作后，雙刀雙擲功率繼電器r的1、3腳和4、6腳分別導(dǎo)通，鈉燈半功率運(yùn) 行。通過選擇開關(guān)SW和電容C4、電阻R6 R9的大小，可以選擇諧振周期，對道路照明 的鈉燈變換功率的時間。本實用新型，雖然在實現(xiàn)鈉燈變換功率的同時，也使得道路照明的 亮度(光照度)有所下降，但此時的道路的亮度(光照度)完全能夠保證道路的安全通信 要求。定時控制器可以做成單獨的一個電路模塊，元器件數(shù)量少，性能穩(wěn)定；方便大規(guī)模工 程使用，可以在施工的過程中，進(jìn)行設(shè)定時間；也可以通過導(dǎo)線放置到路燈的燈桿的底部， 方便根據(jù)時域、季節(jié)的不同來調(diào)節(jié)道路照明燈具的開關(guān)時間。
權(quán)利要求1.一種定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于包括定時控制器、電感鎮(zhèn)流器、補(bǔ)償電容Ca、 Cb、觸發(fā)器和鈉燈，定時控制器與電源相線L和零線N連接，電感鎮(zhèn)流器主繞組La的2端和 副繞組Lb的1端與定時控制器連接，電感鎮(zhèn)流器的3端接觸發(fā)器的B端，觸發(fā)器的Lp端接 鈉燈的一端，補(bǔ)償電容Ca、Cb的一端與定時控制器連接，補(bǔ)償電容Ca、Cb的另一端、觸發(fā)器 的N端和鈉燈的另一端接零線N。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于所述的定時控制器包括定時 驅(qū)動模塊和雙刀雙擲功率繼電器r，定時驅(qū)動模塊與相線L、零線N和雙刀雙擲功率繼電器 r線圈的一端連接，雙刀雙擲功率繼電器r線圈的另一端接地，雙刀雙擲功率繼電器r的1、 4腳接相線L，雙刀雙擲功率繼電器r的2、3、5、6腳分別與電感鎮(zhèn)流器主繞組La的2端、副 繞組Lb的1端、補(bǔ)償電容Ca、Cb的一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于所述的定時驅(qū)動模塊包括降 壓整流供電電路、計時電路和驅(qū)動電路，降壓整流電路與電源、計時電路和驅(qū)動電路連接， 驅(qū)動電路與計時電路和雙刀雙擲功率繼電器r連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于所述的降壓整流供電電路由 電容Cl、電解電容C2 C3、電阻Rl R3、穩(wěn)壓二極管Dl和整流橋B組成，電阻Rl與電容 Cl并聯(lián)，其一端接電源相線L，另一端接整流橋B的1端，電源零線N接整流橋B的3端和 燈具的零線N，整流橋B的2端接電解電容C2的正極、電阻R2的一端和驅(qū)動電路中光電耦 合器G的1、6腳并輸出直流電壓Vdc，電阻R2的另一端接電阻R3的一端、穩(wěn)壓二極管Dl的 陰極、電解電容C3的正極和計時電路中芯片Ul的16腳，電阻R3的另一端、穩(wěn)壓二極管Dl 的陽極、電解電容C2、C3的負(fù)極和整流橋B的4端共同接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于所述的計時電路由芯片U1、 電容C4、電阻R6 R9、開關(guān)SW組成，芯片Ul的16腳與降壓整流供電電路連接，芯片Ul的 3腳與驅(qū)動電路連接，芯片Ul的8腳接地，芯片1的9腳接電容C4的一端，芯片1的10腳 接電阻R7的一端，芯片Ul的11腳接電阻R6的一端，電容C4的另一端與電阻R6的另一 端、電阻R8、R9的一端連接，電阻R7、R8的另一端與開關(guān)SW的一端連接，開關(guān)SW的另一端 接電阻R9的另一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時可調(diào)功率鈉燈，其特征在于所述的驅(qū)動電路由電阻R4 R5、三極管Ql和光電耦合器G組成，電阻R4的一端與三極管Ql的基極連接，電阻R4的另 一端接計時電路中芯片Ul的3腳，三極管Ql的集電極與電阻R5的一端相連，三極管Ql的 發(fā)射極接光電耦合器G的2腳，光電耦合器G的4腳接雙刀雙擲功率繼電器r線圈的一端， 光電耦合器的1、6腳接降壓整流供電電路，電阻R5的另一端接地。
專利摘要一種定時可調(diào)功率鈉燈，屬于照明燈具技術(shù)領(lǐng)域，特點是包括定時控制器、電感鎮(zhèn)流器、補(bǔ)償電容Ca、Cb、觸發(fā)器和鈉燈，定時控制器與電源相線L和零線N連接，電感鎮(zhèn)流器主繞組La的2端和副繞組Lb的1端與定時控制器連接，電感鎮(zhèn)流器的3端接觸發(fā)器的B端，觸發(fā)器的Lp端接鈉燈的一端，補(bǔ)償電容Ca、Cb的一端與定時控制器連接，補(bǔ)償電容Ca、Cb的另一端、觸發(fā)器的N端和鈉燈的另一端接零線N。優(yōu)點為選擇時間段變功率，節(jié)約電能；減少無功損耗；根據(jù)不同的區(qū)域、氣候和季節(jié)以及不同道路的實際情況來選擇開關(guān)燈時間；避免整條道路在某一時刻同時出現(xiàn)關(guān)燈帶來整條道路照度突降帶來的交通危險，且二次上電重新計時；定時控制器器體積小，控制距離遠(yuǎn)。
文檔編號H05B41/14GK201919227SQ201120012779
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者沈建青, 王偉, 王成豹 申請人:江蘇好的節(jié)能光電科技有限公司