[實用新型]具有節能、調光功能的路燈智能控制器

無效

• 申請號: 200720155295.5
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN201294674Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 劉建政;張強
• 申請（專利權）人: 劉建政
• 主分類號: H05B41/38
• 分類號: H05B41/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于電力電子應用技術及節能技術領域，尤其適用在市政工程，道路、庭院照明燈場所，滿足智能照明控制、節能高效、可調光功能等要求。

背景技術

目前，高壓鈉燈已越來越廣泛地被用在道路、庭院等照明場所。這種燈常規采用工頻電感鎮流器。工頻電感鎮流器的問題在于：首先其功率因數較低、電感器自身損耗電量較大，而且在深夜時，通常電網電壓會增大，路燈就更亮同時消耗在電感鎮流器和高壓鈉燈上的電量也就更大。另外，由于電網電壓升高，可能使得路燈工作在過電壓狀態，嚴重縮短了整流器和高壓鈉燈的壽命。此外，現有路燈多半由人工或定時控制，晝間關閉夜間開啟，但這樣不能起到合理利用能源，節能降耗的目的。在路燈的節能中，考慮到大部分公路和城市街道在深夜時人車稀少，可以降低路燈的照度以達到節約電能，但由于高壓鈉燈使用工頻電感鎮流器時，對工頻電壓要求很高，在調光節能時，通過降低工頻供電電壓來作為節能措施，其調節范圍有限，同時整個電網系統也較難連續調節降低電壓，現有的可控硅或變壓器方式調壓缺點是成本和性能不好，因此在路燈就地控制器上尋求新的電路拓撲和理想的控制方法成為當前研究熱點。

發明內容

本實用新型專利的目的就是為了解決常規照明路燈存在的不節能問題、實現節能降耗、實現調光控制而提出的一種新型路燈控制器。

具有節能、調光功能的路燈智能控制器由下述技術方案構成：該控制器含有：電源單元、控制單元、供電單元以及高壓鈉燈，其中：

(一)電源單元，包括單相不控整流橋和與之并聯的濾波電容；

(二)控制單元，包括單片機控制電路、測量直流母線電壓的電壓傳感器和測量直流母線電流的電流傳感器、測量亮度的光敏元件和PWM驅動芯片；其中：單片機控制電路集成在一個可插拔式的控制卡上，該卡含有單片機芯片、撥碼開關和指示燈；所述的PWM驅動芯片接收單片機發出的兩路PWM信號，經該芯片轉換輸出功率PWM驅動信號，驅動功率MOSFET管的柵極；撥碼開關與單片機數據線接口相連；

(三)供電單元，包含有單級式DC/AC全橋逆變電路、高頻降壓變壓器、高壓鈉燈啟輝器及高頻電子鎮流單元，其中：DC/AC全橋逆變電路由4只采用電阻、電容及二極管構成吸收電路的功率MOSFET管構成；所述的逆變電路的直流側的電源輸入端接不控整流及濾波電容器的輸出端，逆變電路的輸出端連接在高頻降壓變壓器的輸入側，逆變電路的功率MOSFET管的柵極連接到控制單元的PWM驅動芯片的輸出端；所述的電子鎮流器由高頻鎮流電感構成，該鎮流電感與高壓鈉燈串聯后連接在高頻降壓變壓器的副邊輸出側。

具有節能、調光功能的路燈智能控制器中所述的控制卡、高頻變壓器、電子鎮流器以及單相不控整流橋為可插拔式，通過插槽與控制板連接。

所述的可插拔式的控制卡、高頻變壓器、電子鎮流器以及單相不控整流橋均采用模塊化結構，通用化強，也便于生產和維護。圖1所示的控制單元經PWM驅動芯片所輸出的頻率可變的驅動信號驅動圖2所示的逆變供電單元的MOSFET開關管，單片機通過調節PWM輸出信號的頻率實現調節鈉燈電流，最終實現調光；撥碼開關用于對照明時間和照明方式進行人工設定；指示燈實現相應的狀態的顯示功能；光敏元件用于檢測當前光照強度，進行照明控制；圖3所示的電壓傳感器用于采集直流母線電壓，電流傳感器用于采集直流母線電流；高頻降壓變壓器的輸出為高頻方波電壓；高壓鈉燈啟輝器并聯接于高頻降壓變壓器的副邊；高頻變壓器的輸出為可調頻率的高頻方波電壓，給高頻電子鎮流器和高壓鈉燈供電；該高頻電子鎮流器由高頻鎮流電感構成，該鎮流電感與高壓鈉燈串聯后連接在高頻變壓器的副邊輸出側。

本實用新型專利提出的具有節能、調光功能的路燈智能控制器，其特征是由可插拔式單元組成，其中控制卡、高頻變壓器、鎮流器以及單相不控整流橋均為可插拔式，通過插槽與控制底板連接，配合不同的電源接入類型實現多種產品型號，包括直流電源、交流電源及不同的電壓等級(如交流220/110V)，可以為不同功率等級的高壓鈉燈使用(如50W～250W的燈具控制器使用)，可以廣泛應用于不同的應用場合。