專利名稱：節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種節(jié)電器，具體涉及一種采用電壓互感器電路實現(xiàn)的用于氣體放電類燈具的節(jié)電器。
背景技術：
目前，我國多數(shù)的工礦、企事業(yè)單位以及各大超市、商場等公用場所，使用的照明燈具都是壽命長、接線簡單的帶有電感鎮(zhèn)流器的氣體類燈具，如熒光燈等，而使用電感鎮(zhèn)流器會導致電路的功率因數(shù)降低，無功損耗過多，造成對電能的浪費，這一問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解決；但另一方面，氣體類燈具只在啟輝時需要較高電壓，在正常工作時有一個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存在較大的電損耗；可見只要在啟輝時供給較高電壓，而在正常工作時供給較低的電壓，即可起到節(jié)電的效果。
為達到上述的節(jié)電目的，中國實用新型專利CN2689648Y公開了一種《燈光節(jié)電器》，包括交流電源、變壓單元、取樣電路、旁路電路、節(jié)電電路、由單片機及其外圍電路構成的控制電路，所述變壓單元為電壓互感器電路，電壓互感器的次級串聯(lián)于負載回路中，所述旁路電路與節(jié)電電路構成互鎖連接，并通過旁路繼電器的兩觸點分別接于交流電源上，根據(jù)取樣電路測得的數(shù)值，控制電路控制繼電器開關的接觸點通斷，從而選擇旁路電路或是節(jié)電電路，符合燈具正常工作時對電壓的要求。
采用上述技術方案，可以在燈具正常工作時供給一相對較低的電壓，從而起到節(jié)電作用。然而，根據(jù)目前國內的實際供電情況，大部分地區(qū)一天中電壓的波動較大，在用電高峰和低谷時的電壓值相差很大，利用上述定量節(jié)電電路，節(jié)電效果不夠理想，電壓偏低時無法降壓節(jié)電(否則會導致電壓過低，影響正常照明)，而電壓偏高時，節(jié)電不夠。對上述技術方案進行改進，使之適合電網波動的實際情況，將能進一步提高節(jié)電效果。

發(fā)明內容
本實用新型目的是提供一種可以調節(jié)節(jié)電率的燈光節(jié)電器，通過傳感檢測的結果或者根據(jù)預先設定的時間自動調節(jié)節(jié)電率，以提高節(jié)電效果。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓單元、旁路電路、取樣電路、控制電路和執(zhí)行電路，所述變壓單元為電壓互感器電路，所述控制電路由單片機系統(tǒng)構成，所述旁路電路由旁路接觸器的常開觸點構成，并聯(lián)于電壓互感器次級兩端，所述執(zhí)行電路包括常閉觸點連通旁路接觸器支路、常開觸點連通節(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成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器初級回路中，第二接觸器的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器初級的抽頭回路中，所述旁路接觸器與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構成互鎖連接，所述第一、第二接觸器間構成互鎖連接，第一、第二接觸器分別通過第二繼電器的常閉、常開觸點、旁路接觸器的常閉觸點，經第一繼電器的常開觸點連接至交流電源。
上述技術方案中，所述接觸器之間的互鎖是現(xiàn)有技術，即分別將一接觸器的常閉觸點連接在另一接觸器的線圈支路中，這樣，當某一接觸器得電時，其常閉觸點斷開，另一接觸器則肯定失電，以避免多路導通的情況發(fā)生。
上述技術方案中，一電源變壓器的初級通過一電源開關K2并聯(lián)于交流負載回路中，構成控制電路的供電電源。
上述技術方案中，所述取樣電路包括負載電壓取樣電路及負載電流取樣電路，其輸出分別接入控制電路的輸入端。
進一步的技術方案，所述電壓互感器的初級設有第二抽頭，還設有第三接觸器，其常開觸點經第二抽頭串聯(lián)于電壓互感器初級回路中，第三接觸器與第一、第二接觸器構成互鎖連接。
本實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，旁路接觸器工作，其常開觸點閉合，交流電源經旁路接觸器的常開觸點向負載供電，處于旁路工作狀態(tài)；合上電源開關K2，電源變壓器工作，給單片機系統(tǒng)供電使之工作，由單片機系統(tǒng)根據(jù)程序設定方式(可以是時間延時、定時、根據(jù)傳感的負載電壓、電流確定等)控制第一繼電器工作，第一繼電器常閉觸點斷開，接通常開觸點，此時，旁路接觸器失電，旁路斷開，而節(jié)電率控制執(zhí)行電路開始工作；節(jié)電率的大小，由單片機系統(tǒng)通過對第二繼電器的操作控制，當?shù)诙^電器常閉時，第一接觸器得電工作，其常開觸點閉合，將交流電源電壓加至電壓互感器的初級使其工作，此時，交流電源電壓經電壓互感器的次級加至負載，受初級影響，電壓互感器對交流電壓起到分壓作用，負載電壓降低，進入節(jié)電狀態(tài)，由于初級整體接入，節(jié)電率相對較低；當單片機系統(tǒng)控制第二繼電器工作時，第一接觸器斷開，第二接觸器得電工作，第二接觸器的常開觸點通過電壓互感器初級的抽頭使初級的一部分接入電源，此時，初級圈數(shù)較少，電壓互感器參數(shù)被改變，進入節(jié)電率較高的狀態(tài)。通過程序設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)。當然，根據(jù)需要，也可以增加電壓互感器初級的抽頭，相應地增加節(jié)電率控制執(zhí)行電路中接觸器的個數(shù)，以提供更多的節(jié)電率不同的工作狀態(tài)。
對工作狀態(tài)的控制，可以有多種方法，例如，(1)開機時間控制法，在開機后延時一定時間進入低節(jié)電率狀態(tài)，再經過一定時間進入高節(jié)電率狀態(tài)；(2)定時法，對控制系統(tǒng)進行時鐘校正，設定在某一時段進入低節(jié)電率狀態(tài)，在某一時段(例如深夜)進入高節(jié)電率狀態(tài)，在某一時段(例如高峰時間)不節(jié)電；(3)電壓控制法，對電壓取樣電路回送的電壓信號進行分析，在電壓高于某一設定點時進入低節(jié)電率狀態(tài)，在低節(jié)電率狀態(tài)下，電壓高于另一設定點時進入高節(jié)電率狀態(tài)，反之，在電壓低于某一設定點時返回低節(jié)電率狀態(tài)，在電壓低于另一設定點時返回普通工作狀態(tài)(旁路狀態(tài))。
由于上述技術方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1.由于本實用新型對電壓互感器的初級設置了抽頭，并分別用接觸器的常開觸頭連接至交流電源，因而可以控制電壓互感器接入時的參數(shù)，使得輸出電壓能分級調節(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，整個節(jié)電率控制執(zhí)行電路與旁路接觸器也構成互鎖，節(jié)電器工作可靠，不會產生誤動作。


附圖1為本實用新型實施例一的原理框圖；
附圖2為實施例一的部分電路結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附圖1和附圖2所示，一種節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓單元、旁路電路、取樣電路、控制電路和執(zhí)行電路，所述變壓單元為電壓互感器電路，所述控制電路由單片機系統(tǒng)構成，所述取樣電路包括對負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)于負載L1兩端的取樣電壓互感器T3及將其輸出提供給單片機系統(tǒng)的模數(shù)轉換器(A/D)構成，電流取樣電路由電流互感器TA1及相應的模數(shù)轉換器構成，所述旁路電路由旁路接觸器KM1的常開觸點構成，并聯(lián)于電壓互感器次級兩端，所述執(zhí)行電路包括常開觸點連通旁路接觸器KM1支路、常閉觸點連通節(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構成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器KM2的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器T1的初級回路中，第二接觸器KM3的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器T1初級的抽頭回路中，所述旁路接觸器KM1與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構成互鎖連接，即，旁路接觸器KM1的常閉觸點串聯(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的常閉觸點串聯(lián)于旁路接觸器支路中；所述第一、第二接觸器間構成互鎖連接，即第一接觸器KM2的常閉觸點串聯(lián)于第二接觸器KM3支路中，第二接觸器KM3的常閉觸點串聯(lián)于第一接觸器KM2支路中；第一、第二接觸器KM2、KM3分別通過第二繼電器KA2的常閉、常開觸點，經第一繼電器KA1的常開觸點連接至交流電源。一電源變壓器T2的初級通過一電源開關K2并聯(lián)于交流負載回路中，構成單片機系統(tǒng)的供電電源。
圖2中給出了本實施例的主要電路結構，各部分分別通過多個接插件J1、J2、J3、J4、J5連接至單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)(包括模數(shù)轉換器)圖中未畫出。
實際運行時，通過接插件J3向單片機系統(tǒng)提供電源，接插件J4、J5經處理后提供取樣信號，同時，單片機系統(tǒng)的控制信號經接插件J1、J2分別控制第一繼電器KA1和第二繼電器KA2的動作，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、接觸器的通斷關系如下表所示。
節(jié)電狀態(tài)與繼電器、接觸器通斷關系表

實施例二一種節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，其基本結構與實施例一相同，此外，所述電壓互感器的初級設有第二抽頭，還設有第三接觸器，其常開觸點一端連接電壓互感器初級回路的第二抽頭，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連接在第三接觸器支路中，從而第一、第二、第三接觸器構成互鎖連接，三個接觸器支路的選擇可以通過設置兩個繼電器實現(xiàn)。
權利要求1.一種節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓單元、旁路電路、取樣電路、控制電路和執(zhí)行電路，所述變壓單元為電壓互感器電路，所述控制電路由單片機系統(tǒng)構成，所述旁路電路由旁路接觸器的常開觸點構成，并聯(lián)于電壓互感器次級兩端，其特征在于所述執(zhí)行電路包括常閉觸點連通旁路接觸器支路、常開觸點連通節(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成的節(jié)電率控制執(zhí)行電路，第一接觸器的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器初級回路中，第二接觸器的常開觸點串聯(lián)于電壓互感器初級的抽頭回路中，所述旁路接觸器與節(jié)電率控制執(zhí)行電路構成互鎖連接，所述第一、第二接觸器間構成互鎖連接，第一、第二接觸器分別通過第二繼電器的常閉、常開觸點、旁路接觸器的常閉觸點，經第一繼電器的常開觸點連接至交流電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，其特征在于一電源變壓器的初級通過一電源開關并聯(lián)于交流負載回路中，構成控制電路的供電電源。
3.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，其特征在于所述取樣電路包括負載電壓取樣電路及負載電流取樣電路，其輸出分別接入控制電路的輸入端。
4.根據(jù)權利要求1所述的節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，其特征在于所述電壓互感器的初級設有第二抽頭，還設有第三接觸器，其常開觸點經第二抽頭串聯(lián)于電壓互感器初級回路中，第三接觸器與第一、第二接觸器構成互鎖連接。
專利摘要一種節(jié)電率自動可調的燈光節(jié)電器，包括交流電源、變壓單元、旁路電路、取樣電路、控制電路和執(zhí)行電路，所述變壓單元為電壓互感器電路，所述旁路電路由旁路接觸器的常開觸點構成，并聯(lián)于電壓互感器次級兩端，其特征在于電壓互感器初級設置抽頭，初級及初級抽頭分別通過接觸器連接交流電源，各接觸器之間構成互鎖連接。本實用新型可以控制電壓互感器接入時的參數(shù)，使得輸出電壓能分級調節(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H05B41/14GK2802899SQ20052007259
公開日2006年8月2日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權日2005年6月8日
發(fā)明者朱正彪, 董志方 申請人:朱正彪, 董志方