專利名稱：高壓鈉燈節(jié)能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓鈉燈節(jié)能控制器，即一種智能化多功能的高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器，用于替代傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器及其附帶的觸發(fā)器和補償電容。
背景技術(shù)：
高壓鈉燈屬于高壓氣體放電燈。電弧管采用半透明的多晶氧化鋁陶瓷管，它不僅能承受更高的工作溫度，而且能抵抗高溫鈉腐蝕；電弧管中充入氬氣或氙氣作為啟動氣體， 還要充入汞以提高燈的電場強度，減少熱導損失，提高燈的光效。這種結(jié)構(gòu)使高壓鈉燈的光效高達每瓦120流明，壽命長達2萬小時。基于高壓鈉燈具有光效高、壽命長的優(yōu)點，它被廣泛地應用于道路、廣場、碼頭、廠礦等場合的照明，尤其是道路照明90%以上都采用了高壓鈉燈。但是高壓鈉燈不能單獨使用，必須通過鎮(zhèn)流器才可以點亮并維持光線的穩(wěn)定性與連續(xù)性。鎮(zhèn)流器通常有電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器兩種。在節(jié)能降耗方面，電子鎮(zhèn)流器要優(yōu)越得多，也必將取代電感鎮(zhèn)流器。電感鎮(zhèn)流器雖然具有可靠性高的優(yōu)點，但是缺點更多其一，功率因數(shù)低，線路損耗大；其二，必須使用觸發(fā)器才能使燈啟動，且啟動時不斷閃爍影響燈的壽命；其三，沒有恒功率輸出功能，燈的功率隨電網(wǎng)電壓的變化而大幅度變化，一般情況下電網(wǎng)電壓每上升10%，總功率將上升20%，能耗巨大且影響燈的使用壽命；其四，沒有延時調(diào)光功能，在道路照明的情況下，下半夜因為電網(wǎng)電壓往往偏高，使燈的亮度更亮，而此時的路況卻不需要這么高的亮度，白白地浪費了大量電能，還帶來了光污染，與節(jié)能環(huán)保事業(yè)背道而馳；其五，電感鎮(zhèn)流器制作時需要消耗大量貴重的銅材，不利于貴重資源的合理利用。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種克服現(xiàn)有高壓鈉燈鎮(zhèn)流器的不足的高壓鈉燈節(jié)能控制器，除了具有一般電子鎮(zhèn)流器的功能外，還具有智能化頻率步進恒功率輸出功能和智能化多級可調(diào)延時調(diào)光功能，使高壓鈉燈在工作時更加節(jié)能、使用壽命更長。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是—種高壓鈉燈節(jié)能控制器，包括構(gòu)成主回路的以下部分整流有源濾波電路，其輸入端與供電電源相連接，用于將所述的供電電源的交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源；逆變驅(qū)動電路，其一個輸入端與所述的整流有源濾波電路的一個輸出端相連接， 用于輸出高頻驅(qū)動信號；逆變電路，其輸入端與所述的逆變驅(qū)動電路的輸出端相連接，其輸出端與高壓鈉燈相連接，用于在所述的高頻驅(qū)動信號的驅(qū)動下將所述的直流電源轉(zhuǎn)換為高頻高壓交流電；所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器還包括[0012]智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路，其輸入端與所述的整流有源濾波電路的一個輸出端相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路的一個輸入端相連接，用于產(chǎn)生不同延時時間下的調(diào)光信號；智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路，其輸入與所述的逆變電路的一個輸出端相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路的一個輸入端相連接，用于以一定的步進時間間隔調(diào)整高壓鈉燈的功率，使高壓鈉燈的功率恒定不變。優(yōu)選的，其還包括智能化異常保護電路，其輸入端與所述的高壓鈉燈相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路相連接，用于產(chǎn)生異常情況信號。優(yōu)選的，所述的主回路還包括電源輸入保護電路，其輸入端與所述的供電電源相連接；抗電磁干擾電路，其輸入端與所述的電源輸入保護電路的輸出端相連接，其輸出端與所述的整流有源濾波電路相連接，用于濾除電磁干擾信號。優(yōu)選的，所述的智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路包括一位或多位撥碼開關(guān)、與所述的撥碼開關(guān)相連接的第一集成電路；所述的第一集成電路的一個輸出端為所述的智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路的輸出端。優(yōu)選的，所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路包括采樣電路、與所述的采樣電路相連接的放大電路、與所述的放大電路相連接的比較電路；所述的采樣電路的輸入端為所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路的輸入端，所述的比較電路的輸出端為所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路的輸出端。進一步優(yōu)選的，所述的采樣電路包括采樣電阻。進一步優(yōu)選的，所述的放大電路包括第二集成電路、與所述的第二集成電路相連接的第一電阻、與所述的第二集成電路相連接的第二電阻、與所述的第二集成電路相連接的第一電容。進一步優(yōu)選的，所述的比較電路包括預設(shè)有設(shè)定值的第一集成電路、連接所述的放大電路與所述的第一集成電路的第三電阻；所述的第一集成電路的一個輸出端為所述的比較電路的輸出端。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、由于本實用新型具有智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路，可以以一定的步進時間間隔來對高壓鈉燈的功率進行調(diào)整，使高壓鈉燈的功率保持相對穩(wěn)定并避免出現(xiàn)聲共振， 解決了傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器因電網(wǎng)電壓不穩(wěn)而使高壓鈉燈的照度出現(xiàn)大幅度波動的難題；2、由于本實用新型具有智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路，實現(xiàn)了對高壓鈉燈進行多級可調(diào)延時調(diào)光的目的，可以根據(jù)不同的情況設(shè)定正常照明時間，可以節(jié)約大量電能，更加環(huán)保；3、采用該高壓鈉燈節(jié)能控制器的高壓鈉燈光線穩(wěn)定無閃爍，在節(jié)能方面優(yōu)點突

附圖1為本實用新型的高壓鈉燈節(jié)能控制器的原理方框圖。附圖2為本實用新型的高壓鈉燈節(jié)能控制器的優(yōu)選實施方式的電路圖。[0029]以上附圖中100、電源輸入保護電路；200、抗電磁干擾電路；300、整流有源濾波電路；400、逆變驅(qū)動電路；500、逆變電路；600、高壓鈉燈；700、智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路；800、智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路；900、智能化異常保護電路。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步描述。實施例一參見附圖1所示。一種高壓鈉燈600節(jié)能控制器，包括構(gòu)成主回路的電源輸入保護電路100、抗電磁干擾電路200、整流有源濾波電路300、逆變驅(qū)動電路400、逆變電路500，還包括智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路700、智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800、智能化異常保護電路900。電源輸入保護電路100的輸入端與供電電源相連接。抗電磁干擾電路200的輸入端與電源輸入保護電路100的輸出端相連接，輸出端與整流有源濾波電路300相連接。其用于濾除電磁干擾信號，一方面阻止來自交流市電的干擾信號干擾本節(jié)能控制器，另一方面阻止本節(jié)能控制器產(chǎn)生的干擾信號干擾交流市電。整流有源濾波電路300的輸入端與供電電源相連接，用于將經(jīng)過抗電磁干擾電路 200處理的交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源。通常整流電路采用橋式整流，而有源濾波電路采用專用集成電路，使輸入電流的電磁諧波含量降至最低，減少對電網(wǎng)的影響。逆變驅(qū)動電路400的一個輸入端與整流有源濾波電路300的一個輸出端相連接， 用于輸出高頻驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號為震蕩方波驅(qū)動信號。逆變電路500的輸入端與逆變驅(qū)動電路400的輸出端相連接，輸出端與高壓鈉燈 600相連接，用于在高頻驅(qū)動信號的驅(qū)動下將直流電源轉(zhuǎn)換為高頻高壓交流電，從而點亮高壓鈉燈600，并維持高壓鈉燈600處于穩(wěn)定的照明狀態(tài)。智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路700的輸入端與整流有源濾波電路300的一個輸出端相連接，輸出端與逆變驅(qū)動電路400的一個輸入端相連接，用于產(chǎn)生不同延時時間下的調(diào)光信號，可以通過預先設(shè)定延時時間來控制高壓鈉燈600。在設(shè)定的延時時間內(nèi)，高壓鈉燈600正常照明，運行完設(shè)定的延時時間后，智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路700產(chǎn)生的調(diào)光信號使逆變驅(qū)動電路400的高頻驅(qū)動信號的頻率產(chǎn)生變化，從而使高壓鈉燈600處于偏暗的照明狀態(tài)，即欠功率照明狀態(tài)。這樣，可以有效的節(jié)約能源，減少光污染。智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800的輸入端與逆變電路500的一個輸出端相連接，輸出端與逆變驅(qū)動電路400的一個輸入端相連接，用于控制高壓鈉燈600的功率恒定不變。其可以以一定的步進時間間隔來對高壓鈉燈600的功率進行調(diào)整，使高壓鈉燈600的功率維持穩(wěn)定。上述步進時間間隔需大于0. 1秒，既可以確保功率的相對穩(wěn)定，又可以避免因步進時間間隔太短而使高壓鈉燈600的光線不穩(wěn)定(即閃爍)。對于傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器來說，由于在電網(wǎng)電壓偏低時(一般在用電高峰時，如上半夜)，高壓鈉燈600的照度將大幅下降而影響照明，在電網(wǎng)電壓偏高時(一般在用電低谷時，如后半夜)，高壓鈉燈600的照度將大幅度提高，浪費了大量能源，并帶來了光污染，縮短高壓鈉燈600的使用壽命。而上述智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800可以調(diào)整高壓鈉燈600的功率，使其照明穩(wěn)定，避免上述問題。智能化異常保護電路900的輸入端與高壓鈉燈600相連接，輸出端與逆變驅(qū)動電路400相連接。當其檢測到高壓鈉燈600的工作狀態(tài)出現(xiàn)異常時，產(chǎn)生異常情況信號傳遞給逆變驅(qū)動電路400，使其停止工作，有效的保護本節(jié)能控制器。參見附圖2所示。電源輸入保護電路100主要由保險電阻Fl和壓敏電阻Rl組成。保險電阻Fl的作用是當電路發(fā)生故障時能夠快速熔斷以保護電路不被燒壞，壓敏電阻Rl的作用是吸收來自電網(wǎng)的高壓脈沖?？闺姶鸥蓴_電路200主要由電容Cl、共模電感Tl、電容C2、共模電感T2、電容C3、 電容C4、電容C5、差模電感Li、電容C6組成，可以有效地阻止高頻電磁干擾。整流有源濾波電路300的整流電路部分由D1、D2、D3、D4組成橋式整流，有源濾波電路部分主要由電容C7、電容C8、電容C9、電容C10、電容C11、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、 二極管D6、二極管D7、二極管D8、場效應管Q1、變壓器T3、專用集成電路ICl共同組成升壓有源濾波電路，可以獲得穩(wěn)定的直流電壓V0。逆變驅(qū)動電路400主要由脈沖變壓器T4、專用集成電路IC2、二極管D9、二極管 D10、電阻R16、電阻R17、電阻R24組成。逆變電路500是一種半橋逆變電路，主要由場效應管Q2、場效應管Q3、電容C13、電容C14、電容C15、電容C16、電容C17、電感L3共同組成。智能化異常保護電路900主要由電阻R19、電阻R20、電阻R21、電容C18、二極管 D11、第二集成電路IC4、第一集成電路IC5組成。上述各電路是較為常見的電路。下面詳細介紹本實施例中智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路700和智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800的電路組成及其工作原理。智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路700主要包括一位或多位撥碼開關(guān)和與撥碼開關(guān)相連接的第一集成電路IC5 (包括其外圍元件電阻R36、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電容C35、電容C37、二極管D14、石英振蕩器ZTT)，還包括電阻R42、電阻 R43、電阻R44、電阻R45、電阻R46、電阻R47。本實施例以6位撥碼開關(guān)Si、S2、S3、S4、S5、 S6為例，撥碼開關(guān)Si、S2、S3、S4、S5、S6對應不同的延時時間(時間的長短由第一集成電路 IC5的程序軟件設(shè)定)，可以根據(jù)情況需要選定其中一位開關(guān)并使其開通，其余開關(guān)全部關(guān)閉，這樣在工作的時候，一開始高壓鈉燈600將處于正常的額定功率照明的狀態(tài)，并一直運行至選定的延時時間后，其產(chǎn)生的調(diào)光信號使逆變驅(qū)動電路400的高頻驅(qū)動信號的頻率產(chǎn)生變化，因而自動將高壓鈉燈600調(diào)節(jié)為欠功率(功率的大小由第一集成電路IC5的程序軟件設(shè)定)照明的狀態(tài)，直至切斷輸入電源。智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800包括采樣電路、與采樣電路相連接的放大電路、與放大電路相連接的比較電路。采樣電路的輸入端為智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路 800的輸入端，比較電路的輸出端為智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800的輸出端。 采樣電路主要包括采樣電阻R18。放大電路主要包括第二集成電路IC4、與第二集成電路IC4相連接的第一電阻R28、與第二集成電路IC4相連接的第二電阻R29、與第二集成電路IC4相連接的第一電容以8。比較電路包括預設(shè)有設(shè)定值V2的第一集成電路IC5(包括其外圍元件電阻R36、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電容C35、電容 C37、二極管D14、石英振蕩器ZTT)、連接放大電路與第一集成電路IC5的第三電阻R27。第一集成電路IC5的一個輸出端為比較電路的輸出端。智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800還包括電容C12、電容C29、電容C34、電容C38、電感L2。在工作的時候，通過采樣電阻R18獲取主回路的電流信號，再經(jīng)過電容C12、電感 L2、電容C38、電容以9濾波后輸入至第二集成電路IC4進行放大。第二集成電路IC4的輸出信號Vl經(jīng)電阻R27輸入至第一集成電路IC5的輸入端7腳，與第一集成電路IC5的程序中的設(shè)定值V2進行比較，比較后第一集成電路IC5的程序會自動調(diào)整輸出端8腳的方波信號V3的頻率。V3的頻率越高，主回路的電流越小，Vl越小；V3的頻率越低，主回路的電流越大，Vl也越大，一直調(diào)整至V1=V2為止，此時主回路的電流就穩(wěn)定了。由于主回路的電壓 VO是由整流有源濾波電路300輸出的，這個電壓是一個恒定不變的直流電壓，而功率等于電壓與電流的乘積，既然電壓是恒定的，只要使電流恒定不變，功率自然就恒定不變了。所以此時高壓鈉燈600的功率也就穩(wěn)定了。頻率的調(diào)整是一步一步緩慢調(diào)整的，每一次頻率調(diào)整的間隔時間，即智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路800的步進時間間隔大于0. 1秒。如果步進間隔時間太短，會使高壓鈉燈600的光線出現(xiàn)閃爍，嚴重影響照明效果。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓鈉燈節(jié)能控制器，包括構(gòu)成主回路的以下部分整流有源濾波電路(300)，其輸入端與供電電源相連接，用于將所述的供電電源的交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源；逆變驅(qū)動電路(400)，其一個輸入端與所述的整流有源濾波電路(300)的一個輸出端相連接，用于輸出高頻驅(qū)動信號；逆變電路(500)，其輸入端與所述的逆變驅(qū)動電路(400)的輸出端相連接，其輸出端與高壓鈉燈(600)相連接，用于在所述的高頻驅(qū)動信號的驅(qū)動下將所述的直流電源轉(zhuǎn)換為高頻高壓交流電；其特征在于所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器還包括智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路(700)，其輸入端與所述的整流有源濾波電路(300)的一個輸出端相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路(400)的一個輸入端相連接，用于產(chǎn)生不同延時時間下的調(diào)光信號；智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路(800)，其輸入與所述的逆變電路(500)的一個輸出端相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路(400)的一個輸入端相連接，用于以一定的步進時間間隔調(diào)整所述的高壓鈉燈(600)的功率，使所述的高壓鈉燈(600)的功率恒定不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于其還包括智能化異常保護電路(900)，其輸入端與所述的高壓鈉燈(600)相連接，其輸出端與所述的逆變驅(qū)動電路 (400 )相連接，用于產(chǎn)生異常情況信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的主回路還包括電源輸入保護電路(100)，其輸入端與所述的供電電源相連接；抗電磁干擾電路(200)，其輸入端與所述的電源輸入保護電路(100)的輸出端相連接， 其輸出端與所述的整流有源濾波電路(300)相連接，用于濾除電磁干擾信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路(700)包括一位或多位撥碼開關(guān)、與所述的撥碼開關(guān)相連接的第一集成電路 (IC5)；所述的第一集成電路(IC5)的一個輸出端為所述的智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路 (700)的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路(800)包括采樣電路、與所述的采樣電路相連接的放大電路、與所述的放大電路相連接的比較電路；所述的采樣電路的輸入端為所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路(800)的輸入端，所述的比較電路的輸出端為所述的智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路 (800)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的采樣電路包括采樣電阻(R18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的放大電路包括第二集成電路(IC4)、與所述的第二集成電路相連接的第一電阻(似8)、與所述的第二集成電路(IC4)相連接的第二電阻(似9)、與所述的第二集成電路(IC4)相連接的第一電容(以8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓鈉燈節(jié)能控制器，其特征在于所述的比較電路包括預設(shè)有設(shè)定值(V2)的第一集成電路(IC5)、連接所述的放大電路與所述的第一集成電路(IC5)的第三電阻(R27)；所述的第一集成電路(IC5)的一個輸出端為所述的比較電路的輸出端。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓鈉燈節(jié)能控制器，是一種智能化多功能的高壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器，其包括構(gòu)成主回路的整流有源濾波電路、逆變驅(qū)動電路、逆變電路，還包括智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路、智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路。智能化頻率步進恒功率調(diào)整電路可以以一定的步進時間間隔來對高壓鈉燈的功率進行調(diào)整，使高壓鈉燈的功率保持相對穩(wěn)定并避免出現(xiàn)聲共振，解決了傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器因電網(wǎng)電壓不穩(wěn)而使高壓鈉燈的照度出現(xiàn)大幅度波動的難題；智能化多級可調(diào)延時調(diào)光電路，實現(xiàn)了對高壓鈉燈進行多級可調(diào)延時調(diào)光的目的，可以根據(jù)不同的情況設(shè)定正常照明時間，可以節(jié)約大量電能，更加環(huán)保。采用該高壓鈉燈節(jié)能控制器的高壓鈉燈光線穩(wěn)定無閃爍，在節(jié)能方面優(yōu)點突出。
文檔編號H05B41/38GK202143283SQ20112023358
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者林建華 申請人:林建華