專利名稱：智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種戶外燈控制裝置，尤其是智能光控時控節(jié)能控制裝置，主要由 電源電路、組合控制開關(guān)、光控電路、時控節(jié)能電路執(zhí)行電路等組成。
二背景技術(shù)：
目前戶外燈一般有霓虹燈、招牌廣告燈、庭院燈、航標燈、施工瞥示燈、園林景點 燈、路燈以及各種裝飾燈等。其中大多數(shù)由人工控制戶外燈開關(guān)實行開啟和關(guān)閉，使用 上比較麻煩，常因人手不足或忙碌而忘記將戶外燈開啟或關(guān)閉，在城市道路往往可以看 到大白天路燈仍然亮燈的現(xiàn)象，導(dǎo)致能源浪費。
雖然戶外燈的節(jié)能控制已經(jīng)有光控(如樓道燈控制)或時控(如路燈控制器)的控 制裝置，但單一的光控或時控對節(jié)能的效果還不夠明顯，而將二者組合可以達到戶外燈 的智能節(jié)能控制。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種戶外燈智能光控時控的節(jié)能控制裝置，可在夜晚或白 天遇到大霧天氣，自然光照強度不足的情況下，光控自動開啟點亮戶外燈，當白天光線 充足的情況下，光控自動關(guān)閉熄滅戶外燈；在光控電路工作的同時，接通定時時間控制 電路，可根據(jù)實際需要，設(shè)定持續(xù)通電時間，實現(xiàn)智能定時控制戶外燈持續(xù)通電開啟和 關(guān)閉的時間；當午夜過后進入深夜，人們活動逐漸減少，在光控延時(5h)后，適當降 低戶外燈亮度，實現(xiàn)節(jié)約能源的作用。如遇應(yīng)急情況亦可手動直接開啟和關(guān)閉戶外燈； 本智能控制裝置通過一種綜合控制電路，具備光控、光控+延時節(jié)能、光控+時控、手 動等多種控制方式。
本實用新型的目的是運樣實現(xiàn)的，戶外燈智能光控時控的節(jié)能控制裝置，包括電源 電路、光控電路、時控電路、組合控制開關(guān)、執(zhí)行電路構(gòu)成，電源電路分別連接光控電 路、時控電路、組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的電源輸入端，光控電路和時控電路連接執(zhí)行 電路，光控電路和時控節(jié)能控制電路提供工作狀態(tài)和選擇控制信號輸出連接時控電路， 組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的輸出與戶外燈6連接。
執(zhí)行電路根據(jù)光控電路和時控節(jié)能控制電路的控制信號，智能控制戶外燈的開啟 和關(guān)閉。戶外燈6分別與執(zhí)行電路4和組合控制開關(guān)5輸出連接。戶外燈可根據(jù)需要并聯(lián)若干燈組，若負載功率大于2kw，可加裝交流接觸器增大控制功率。
所述光控電路由光敏電阻器RG、電阻器R2、 R3、 R4，電容器C2、 C3，可變電阻器 RP1、時基電路IC1 (555集成電路)等組成，電阻器(R2、 R3、 R4)和電容器是時基 電路的配置元件，光敏電阻器(RG)連接時基電路的輸入，時基電路的輸出連接執(zhí)行 電路的繼電器輸入端。光控電路根據(jù)光照強度的強弱自動控制戶外燈的開啟和關(guān)閉。 光控電路設(shè)有光控延時電路，如延時5h后，可自動降低戶外燈的亮度，達到節(jié)電的作 用。亦可根據(jù)實際需要，設(shè)定戶外燈持續(xù)通電的時間。
時控電路由(555集成電路)IC2，延時定時選擇開關(guān)S2(設(shè)置在組合控制開關(guān)內(nèi))， 電阻器R5 R12，可變電阻器RP2、電容器C4、 C5等組成。延時定時選擇開關(guān)連接時 基電路的輸入，時基電路的輸出連接執(zhí)行電路的繼電器輸入端。根據(jù)控制信號可對戶 外燈在自動光控的同時，對戶外燈持續(xù)通電的時間及延時節(jié)能實現(xiàn)智能控制。
組合控制開關(guān)設(shè)有五個接點，即手動接點，光控延時節(jié)能接點，三個定時控制接點。 當將組合控制開關(guān)撥到不同的接點時，即可實現(xiàn)相應(yīng)的控制功能。組合控制開關(guān)具有延 時、定時時間設(shè)定和控制狀態(tài)設(shè)定，可實現(xiàn)光控+延時、光控+時控、手動等三種控制狀 態(tài)的選擇。執(zhí)行電路由電阻器R4、 RIO、 R12，晶體管V1、 V2，繼電器J1、 J2、 J3和二 極管VD5、 VD6以及發(fā)光二極管LED組成。根據(jù)光控電路和時控節(jié)能電路供應(yīng)的控制信 號，智能執(zhí)行戶外燈的開啟和關(guān)閉。電源電路連接電源端，以提供電源。電源電路由整 流二極管VD1 VD4、降壓電阻器Rl、濾波電容器Cl和穩(wěn)壓二極管VS組成。
本智能控制裝置除了具有智能光控戶外燈自動開啟和關(guān)閉外，還具有延時節(jié)能，定 時時間設(shè)定選擇等自動控制功能。
當將組合控制開關(guān)拔到光控延時節(jié)能接點，在夜晚或白天大霧天氣，自然光強度不 足時，由于光敏電阻RG阻值增大，繼電器J1通電吸合，其常開觸頭接通，同時將延時 節(jié)能電路接通，戶外燈進入定時照明狀態(tài)，當延時(5h)后，隨著向C4充電電壓的升 高，IC2輸出低電平，J2釋放，接通限流電路，由于二極管VD7限流作用，使戶外燈工 作電流減小，因而其亮度有所降低，實現(xiàn)節(jié)能。在白天自然光強度充足，光敏電阻RG 受光照射呈低阻狀態(tài)，繼電器J1處于釋放狀態(tài)，戶外燈自動熄滅，于是隨著自然光線 強度變化，實現(xiàn)戶外燈光控自動開啟或關(guān)閉，完全杜絕戶外燈白天亮燈的現(xiàn)象，防止電 能浪費，而夜晚又能依據(jù)不同季節(jié)及時亮燈。午夜后，大部分人的活動逐漸減少，戶外 燈亮度可適當減弱，實現(xiàn)節(jié)能。當將組合控制開關(guān)分別撥到三個定時時間控制接點時，光控電路工作的同時，定時 時間控制電路開始工作，光控電路為555集成電路IC2提供+12V工作電壓，通過對電 容器C4的充電，定時持續(xù)通電時間分別為4小時，6小時和8小時。在設(shè)定的定時通 電時間結(jié)束時，IC2的2腳和6腳輸入電壓將升至2VK/3， IC2內(nèi)電路翻轉(zhuǎn)，3腳由高電 平變?yōu)榈碗娖?，繼電器J3釋放，J3-l斷開，戶外燈的工作電源被切斷，戶外燈熄滅。 若定時時間不滿足要求時，可通過改變R7 R9的電阻值，設(shè)定實際需要的任何持續(xù)通 電時間。
當將組合控制開關(guān)撥到手動接點，手動直接控制戶外燈的開啟或關(guān)閉，滿足應(yīng)急情 況需要。
本實用新型使用方便，有效節(jié)約能源，工作靈敏，可靠性高，穩(wěn)定性強，可防止光 干擾和閃爍，并可延長戶外燈使用壽命。
本實用新型的有益效果是，隨著自然光照強度的變化，自動實現(xiàn)光控戶外燈的開啟 和關(guān)閉，同時接通定時時間控制電路，由于戶外燈多種多樣，實際需要的持續(xù)通電時間 要求不同，如霓虹燈、廣告燈具有廣告和城市裝飾功能，它和路燈一樣在入夜后人們活 動頻繁時十分需要，但當午夜后，人們活動逐漸稀少，廣告逐漸失去作用，就不必要整 夜亮燈，又如公園園林景點燈，庭院燈等，到了一定時間后就要關(guān)閉，這種類型的戶外 燈就可通過定時時間的選擇加以滿足。城市道路路燈雖然需要整夜亮燈，但午夜過后進 入深夜時，道路行人也逐漸減少，此時適當降低路燈的亮度是可行的，既可照明又可節(jié) 能，本智能控制裝置實現(xiàn)定時工作后又可實現(xiàn)延時節(jié)能功能，即光控延時5小時后，在 繼電器J2的控制下，轉(zhuǎn)接觸點b，接通限流電路，通過二極管VD7限流，使得戶外燈 工作電流降低，亮度適當減弱一些，起到節(jié)能的作用。并可根據(jù)實際需要，設(shè)定持續(xù)通 電時間，實現(xiàn)智能定時開啟和關(guān)閉戶外燈。亦可直接手動開啟和關(guān)閉戶外燈。
本實用新型的有益效果是完全克服人工操作開啟和關(guān)閉戶外燈的缺點，且工作靈 敏、穩(wěn)定、可靠、可防光干擾和閃爍，有效節(jié)約電能，而且使用方便，在應(yīng)急情況下可 手動直接開啟和關(guān)閉戶外燈。
四

圖1為本實用新型的原理方框圖
圖2為本實用新型的光控時控節(jié)能電路圖
圖3為組合控制開關(guān)接線示意圖圖中R1 R12 電阻器、RP1、 RP2可變電阻器、RG光敏電阻器、C1 C5電容器、 VD1 VD7硅整流二極管、VS硅穩(wěn)壓二極管、LED發(fā)光二極管、VI、 V2硅NPN晶體管、 IC1和IC2 555集成電路、Jl、 J2 、 J3、 12V直流繼電器、K組合控制開關(guān)(內(nèi)設(shè)延 時定時選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)S2)、 J1-1、 Jl-2、 J2-l、 J3-1、 J手控制繼電器、FU熔斷器、EL
戶外燈。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型工作原理進行說明-
1、 電源電路工作過程交流220V電壓經(jīng)整流二極管VD1 VD4整流后變?yōu)橹绷?電壓，通過電阻器R,，限流降壓，濾波電容器C1濾波，二極管VS穩(wěn)壓后，為光控電路 2、時控節(jié)能控制電路3和執(zhí)行電路4提供+12V工作電壓Vcc。
2、 智能光控延時節(jié)能控制電路工作過程本電路由555集成電路IC1等構(gòu)成的施 密特電路和RC穩(wěn)態(tài)延時控制電路組成。當將組合控制開關(guān)撥到光控延時節(jié)能接點2時
(繼電器J2被接入IC2執(zhí)行電路)，光控電路開始工作，在白天，光敏電阻器RG受自 然光照射阻值降低呈低阻狀態(tài)，電源通過RG、 R3加到555集成電路IC1的輸入端2腳 和6腳的電壓均為高電平(高于21/3) 3腳輸出低電平，光控執(zhí)行電路中晶體管管V1 處于截止狀態(tài)，繼電器J1處于釋放狀態(tài)，戶外燈不通電、燈不亮。夜幕來臨后，隨著 自然光照強度的下降，光敏電阻器RG因失去自然光照射或光線強度變?nèi)醵柚翟龃螅?555集成電路IC1的2腳、6腳電壓逐漸下降，當IC1的2腳電壓降至V ;/3， IC1內(nèi)部 的電路翻轉(zhuǎn)，3腳輸出高電平，光控執(zhí)行電路中晶體管V1飽和導(dǎo)通，繼電器J1通電吸 合，其常開觸頭J1-l接通。與此同時控制繼電器J1-2合上，接通延時節(jié)能控制電路， 當Jl-2接通后，電源通過RP2、 R6向C4充電，在充電之初，由于C4上的電壓不能立 即升高，IC2電路輸入端2腳6腳處于低電平，IC2電路3腳輸出高電平，V2飽和導(dǎo)通， 繼電器J2通電吸合，控制J2-l接通觸點a，點亮戶外燈EL。隨著C4的電壓不斷升高， 達5小時后，IC2輸入端2腳、6腳上升為高電壓時，IC2輸出端腳3為低電平，J2釋 放，J2-l自動轉(zhuǎn)接觸點b，接通限流電路，在二極管VD7的限流作用下，使得戶外燈工 作電流適當減小，戶外燈亮度略有降低，起到節(jié)能作用，并可延長戶外燈的使用壽命。 第二天天亮后，自然光強度逐漸增強，光敏電阻RG的阻值逐漸變小，IC1的2腳、 6腳電壓逐漸上升，當IC1的6腳電壓升至2Vo/3時，IC1內(nèi)部的電路翻轉(zhuǎn)，3腳由高 電平變?yōu)榈碗娖?，繼電器J1控制J1-l斷電，戶外燈EL熄滅。因此隨著自然光強度強
6弱的變化，由光控電路和延時節(jié)能電路實現(xiàn)戶外燈的自動開啟和關(guān)閉。通過調(diào)節(jié)可變電 阻RP1和RP2的阻值，可以調(diào)節(jié)光控的靈敏度。C3， C5為抗干擾電容器，可消除突然 的強光對戶外燈產(chǎn)生的抖動和閃爍，從而延長戶外燈的使用壽命。
3、 定時時間控制電路工作原理
本電路由555集成電路IC2和RC電路組成。當將組合控制開關(guān)分別撥到定時時間控 制接點3、 4、 5時(繼電器J3被接入IC2執(zhí)行電路)，+12V電壓分別通過電阻器R7、 R8、 R9 (Rn)。對電容器C4充電，在充電之初，由于C4上的電壓不能突變，IC2電路 輸入端2腳、6腳處于低電平，IC2電路3腳輸出高電平，V2飽和導(dǎo)通，繼電器J3通 電吸合，J3-l被接通，點亮戶外燈EL。由于R7、 R8、 R9電阻值的不同，根據(jù)對C4充 電時間的不同，實現(xiàn)定時控制，定時持續(xù)通電時間分別為4小時，6小時，8小時，在 設(shè)定的定時通電時間結(jié)束時，IC2輸入電路的2腳和6腳的電壓將升至2 Vee/3， IC2內(nèi) 電路翻轉(zhuǎn)，3腳由高電平變?yōu)榈碗娖捷敵觯^電器J3釋放，J3-l自動斷開，戶外燈工 作電源被切斷，戶外燈熄滅。本電路對戶外燈實現(xiàn)光控自動開啟和關(guān)閉的同時，實現(xiàn)定 時控制戶外燈的持續(xù)開啟時間。
如果所設(shè)三檔定時設(shè)定時間不能滿足實際需要時，可通過改變電阻器Rn的大小， 重新設(shè)定戶外燈實際需要的任何持續(xù)開啟時間。
4、 當將組合控制開關(guān)撥到手動接點1,繼電器J申接通，則可手動直接控制戶外 燈的開啟和關(guān)閉，滿足臨時或發(fā)生應(yīng)急情況時的需要。
5、 本實用新型電路較為簡單實用、光控電路與時控電路共用同一電源電路，定時、 延時共用一套555集成電路。元器件少，成本低，具有智能光控延時節(jié)能、定時時間選 擇及手動等多種控制戶外燈通/斷功能，明顯節(jié)約能源。工作穩(wěn)定，抗干擾能力強，不 會因偶然的強光照射而引起誤動作或閃爍，從而提高工作穩(wěn)定和可靠，并延長戶外燈的 使用壽命。靈敏度高、誤差小，選用光敏電阻器RG其亮阻小于2kQ，暗阻大于10MQ， 光控能力強。具有過載保護，設(shè)置了熔斷器，若戶外燈負載功率大于2kw可加裝交流接 觸器增大控制功率。
權(quán)利要求1、智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，包括電源電路、光控電路、時控電路、組合控制開關(guān)、執(zhí)行電路構(gòu)成，其特征是電源電路分別連接光控電路、時控電路、組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的電源輸入端，光控電路和時控電路連接執(zhí)行電路，光控電路和時控節(jié)能控制電路提供工作狀態(tài)和選擇控制信號輸出連接時控電路，組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的輸出與戶外燈(6)連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，其特征是戶外燈 分別與執(zhí)行電路(4)和組合控制開關(guān)(5)的輸出連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，其特征是所述光 控電路由光敏電阻器(RG)、電阻器(R2、 R3、 R4)，電容器(C2、 C3)，可變電阻器(RP1) 和時基電路(IC1)組成，電阻器(R2、 R3、 R4)和電容器是時基電路的配置元件，光 敏電阻器(RG)連接時基電路的輸入，時基電路的輸出連接執(zhí)行電路的繼電器輸入端。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，其特征是所述時 控電路由時基電路(IC2)，設(shè)置在組合控制開關(guān)內(nèi)的延時定時選擇開關(guān)(S2)，電阻器 (R5 R12)，可變電阻器(RP2)、電容器(C4、 C5)組成；延時定時選擇開關(guān)連接時 基電路的輸入，時基電路的輸出連接執(zhí)行電路的繼電器輸入端。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，其特征是組合控 制開關(guān)設(shè)有五個接點，即手動接點，光控延時節(jié)能接點，三個定時控制接點。
專利摘要智能光控時控戶外燈的節(jié)能控制裝置，包括電源電路、光控電路、時控電路、組合控制開關(guān)、執(zhí)行電路構(gòu)成，電源電路分別連接光控電路、時控電路、組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的電源輸入端，光控電路和時控電路連接執(zhí)行電路，光控電路和時控節(jié)能控制電路提供工作狀態(tài)和選擇控制信號輸出連接時控電路，組合控制開關(guān)和執(zhí)行電路的輸出與戶外燈(6)連接。本實用新型完全克服人工操作開啟和關(guān)閉戶外燈的缺點，且工作靈敏、穩(wěn)定、可靠、可防光干擾和閃爍，有效節(jié)約電能，而且使用方便，在應(yīng)急情況下可手動直接開啟和關(guān)閉戶外燈。
文檔編號H03K17/94GK201248165SQ200820035840
公開日2009年5月27日 申請日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者吳寶慶, 濤 陳, 陳建樺 申請人:南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院