專利名稱：用間隙供電取代連續(xù)供電的照明工程節(jié)能技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于照明工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效節(jié),能的照明工程 技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代照明都是采用對照明燈具連續(xù)供電，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣?能，從而起到照明的作用。這種照明具有兩個特點第一采用連 續(xù)供電。第二我國使用的電力為220V,, 50Hz，這種傳統(tǒng)照明存 在著三個問題 一是采用連續(xù)供電耗能較大，浪費了大量能源； 二是采用50Hz的頻率對燈具的沖擊比較厲害，使燈具容易老化 和損壞，大大縮短了燈具的壽命；三是對燈具采用連續(xù)供電，由 于燈具的持續(xù)高溫，加熱了燈具周圍的空氣，增加了溫室(濕) 氣體的排放，不利于環(huán)境保護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明不再采用220V、 50Hz的電力連續(xù)供電加熱照明燈具 的方式來照明，而是采用一種低頻脈沖電，并采用間隙供電的方 式來照明，它是一種環(huán)保節(jié)能型照明技術(shù)。
才支術(shù)方案
這種環(huán)^呆節(jié)能型照明:技術(shù)是由"NE555"和"CD4017'，兩塊集成電路所組成的組合型數(shù)字電路所構(gòu)成，其電原理圖見圖1， 電路圖見圖2。
要實現(xiàn)節(jié)能照明技術(shù)，必須改變原來的照明工作;漠式，而采 取一種新的工作模式。這種新模式必須通過兩個轉(zhuǎn)化，才能得以
實現(xiàn)，即(1)工作頻率的轉(zhuǎn)化；(2)供電方法的轉(zhuǎn)化。現(xiàn)分述 如下
一、 工作頻率的轉(zhuǎn)化 工作頻率轉(zhuǎn)化的電路圖，見圖3。
這一功能是由"NE555"所組成的多諧振蕩器來完成的，它 的振蕩頻率取決于外接元件RA、 Rb、及C3。
定義ti為振蕩器的輸出時間
"為振蕩器輸出的截止時間
則t, 0. 693 . (Ra + Rb) . C3 t2 = 0. 693 RB - C3
振蕩器的振蕩周期T=t! + t2
振蕩器的振蕩頻率f-丄
調(diào)整前述那些元件的參數(shù)即可調(diào)整它的工作頻率
燈具的壽命除了與燈具的設(shè)計、制造和材料的質(zhì)量有關(guān)外， 還與電力的頻率有重要關(guān)系，燈具的老化和損壞，就是由于這種 較高頻率的交流電反復沖擊燈具所引起的，若將現(xiàn)在采用頻率為 50Hz的交流電改為0. 5Hz左右的4氐頻大^K沖電，則0. 5Hz {又為
大幅度提高燈具的壽命，既為人們的生活帶來了方便，也能為國 家節(jié)約大量的資源。
二、 供電加熱照明燈具方法的轉(zhuǎn)化
用連續(xù)供電加熱照明燈具，浪費了大量能源。如果我們能采 取間隙供電方法不是就可以節(jié)約大量能源了嗎？但如果中斷供電，燈就滅了，那就無法照明了。本專利就是要解決這一難題， 既要做到供電采用間隙性的，而燈光并不熄滅，仍保持其燈光的 連續(xù)性。這是經(jīng)我多年研究，深入挖掘"CD4017"的功能得到解
決的，其電路圖見圖2。
"CD4017"集成電路為一塊十進制計數(shù)器一脈沖分配器集成 電路，其實它不僅具有記憶功能，還具有存儲功能，也就是說當 前一個脈沖訊號進入該集成電路以后，它的輸出一直要等到下一 次脈沖訊號到來時才停止(即前一個脈沖訊號才消失)，后一個 脈沖又繼續(xù)維持輸出，就如同接力賽跑一樣輸出不會間斷。也就 是說當"NE555"多諧振蕩器的時鐘脈沖輸入"CD4017"后， "C歸17"就會將這一訊號輸出，即使在"NE555"輸出的截止 期間，它仍然維持這一輸出狀況， 一直到下一個脈沖信號到來時， 前一脈沖的輸出才終止，由后一脈沖所代替，輸出并不間斷。我 不1^又發(fā)掘了 "CD4017"的這一存儲功能，并恰如其分地應用于照
但以上只解決了訊號輸出的接力賽跑問題，如果輸出電路不 能適應"CD4017"有10個輸出端的特性，仍然無法保持照明燈 光的連續(xù)性，為適應這一特性，我對"CD4017"采用了 IO行IO 列的行列式全輸出電路設(shè)計，這樣"CD4017"無論在哪一點輸出 都做到了 10行10列的全輸出，這樣就保證了燈光不會發(fā)生中間 間斷，,人而完美地實現(xiàn)了照明供電加熱方法的轉(zhuǎn)化。 三、對照明燈具安裝方法的改變 1、為什么要對照明燈具的安裝方法加以改變 從發(fā)明電燈至今，燈具的安裝一直是燈具安到哪里，電線的 火線和零線就要跟到哪里，因為燈具總是在火線和零線之間安裝 的。這種安裝方法歷來埋藏著一個隱患， 一旦火線和零線之間發(fā) 生短路，輕則供電中斷，重則燒壞供電設(shè)備，最嚴重的后果是引發(fā)火災，造成極其嚴重的后果，所以十分有必要對這種傳統(tǒng)的安 裝方法加以改變，以避免這種突難性的惡果再出現(xiàn)，以確保國家 和人民的生命財產(chǎn)的安全。
2、改變燈具安裝方法的技術(shù)方案
其電路圖如圖4
實際上圖4和圖2的原理是一樣的，只是圖4是圖2的具體
實施圖而已，這也就是說，用間隙供電取代連續(xù)供電的照明節(jié)能 技術(shù)和改變燈具傳統(tǒng)安裝方法的技術(shù)方案，兩者的原理是相同 的，'同一電路起到了一箭雙雕的作用。
本發(fā)明專利的有益效果
第一，這種新方法照明節(jié)能技術(shù)，不再采用連續(xù)供電加熱照 明燈具的方式，可以節(jié)約大量能源(一J&為40%左右)。
第二，采用0. 5Hz左右的低頻大脈沖間隙性供電加熱照明燈 具，大幅度減少了 50Hz電力對燈具的沖擊，可有效延長燈具的 壽命，不僅給人們生活帶來方便，也為國家節(jié)約了大量資源。
第三，采用間隙供電加熱照明燈具的方法，可以減少因燈泡 持續(xù)高溫而加熱周圍空氣的溫室(濕)氣體的排放，有利于環(huán)境 保護。
'第四，這種照明節(jié)能技術(shù)，可以滿足各種場合，不同功率的 照明需要如辦公、家用、商場、亮化工程、路燈等。
第五，改變了照明燈具的安裝方法，消除了火線和零線因短 路而引發(fā)火災的危險性，對消防安全十分有利。


圖1,為電原理方框圖 圖2，為電路3，為"NE555"構(gòu)成多諧振蕩器電路圖 圖4,為照明燈具安裝電路圖
具體實施方案
下面對本發(fā)明專利作進一步說明。
本實施例是由"NE555"和"CD4017"兩塊集成電路所組成 的組合型數(shù)字電路所構(gòu)成，它的電原理方框圖見圖1、電路圖見 圖2。
參照圖1和圖2，由"NE555"組成的多諧振蕩器以獲得低 頻大脈沖時鐘訊號作為訊號源，調(diào)整它的外接元件，Ra、 Rb、 c3 的參數(shù)，可對該振蕩器的技術(shù)參數(shù)進行調(diào)整。
例如取R^100KQ RB=100KQ C3 = l(^/ 貝'J t！ = 1. 4秒 t2= 0. 7秒
振蕩器的振蕩周期T = L + t2 = 1. 4秒+ 0. 7秒=2. 1秒
振蕩器的振蕩頻率f-丄-丄=0.476 (Hz)
r 2.1
這樣就將原來的50Hz的交流電轉(zhuǎn)變成了僅為0. 476Hz的低 頻^K沖電。同時可以計算出節(jié)電系數(shù)(oc )
定義a =多諧振蕩器輸出的截止時間 多諧振蕩器的輸出時間
例如本例a =MI^ = o. 5
L4秒
節(jié)電系數(shù)愈大，節(jié)電效果愈好，但要同時考慮燈光的穩(wěn)定性，
一般控制在O. 5-0.8為好。
節(jié)電系數(shù)的應用， 一般路燈可取O. 8,亮化工程可取0.7 , 室內(nèi)照明可耳又0. 5 ~ 0. 6。
將已轉(zhuǎn)換成0.5Hz左右的低頻脈沖訊號輸入"CM017"(見 圖2)， "CM017"對這一輸入的時鐘脈沖訊號具有記憶和存儲功 能，即使在"NE555"多諧振蕩器輸出的截止時間內(nèi)"CD4017"仍能維持原來的輸出狀態(tài)輸出仍不會間斷， 一直維持到"NE555"
下一個輸出脈沖的到來，如同接力賽跑，輸出不會中斷，實現(xiàn)了 間隙供電加熱的轉(zhuǎn)化。
雖然實現(xiàn)了 "CD4017"輸出的連續(xù)性，但由于"CD4017"共 有IO個輸出端要保持后面燈光的連續(xù)性，則IO個輸出端的任何 一行任何一列都必須保證訊號輸出的連續(xù)性，否則燈光還會發(fā)生 中斷，仍無法照明。故"CD4017"的輸出采用了 10行10列的行 列式全輸出電路設(shè)計，從而保證了燈光的連續(xù)性。
另夕卜，這種IO行IO列全輸出電路也是解決多場地大功率照 明所必需，例如一個20層大樓的照明就可以這樣安排，由第一 列管第1~2層，第二列管3~4層，.第三列管5~6層……第十 列管19~20層，每列輸出功率的大小只調(diào)整G2的大小就可以了 (見圖2)。例如選用G2為600V， IOOA的雙向可控硅，則每列的 輸出功率為220Vx 100A- 22000瓦。
10列的總輸出功率為22000瓦x 10 = 220000瓦
關(guān)于對照明燈具安裝方法的改變
依據(jù)圖4,虛線框以內(nèi)部分，全部安裝在控制箱內(nèi)，引出控 制箱外的只有雙向可控硅的第一陽極線，燈具安裝在外引火線和 雙向可控硅的第一陽極線之間進行，零線安裝在控制箱，故完全 避免了火線和零線之間短路的可能性，從而完全消除了因火線和 零線之間短路而引發(fā)火災的危險，對消防安全十分有利。
圖中只畫出了一列，其他各列均類同。
這種新的安裝方法，即使萬一將火線和雙向可控硅第一陽極 誤接了，也只會造成雙向可控硅空載，將可控硅燒壞，而不會引 發(fā)火災，所以對消防安全十分有利。
權(quán)利要求
1、一種用間隙供電取代連續(xù)供電加熱照明燈具的照明工程節(jié)能技術(shù)，是由“NE555”和“CD4017”兩塊集成電路所組成的組合型數(shù)字電路所構(gòu)成，其特征在于由“NE555”多諧振蕩器進行工作頻率的轉(zhuǎn)化，由原來的50Hz變成0.5Hz左右，再將此低頻脈沖訊號輸入“CD4017”集成電路，利用該電路所具有的存儲功能獲得了脈沖訊號的連續(xù)輸出，實現(xiàn)了用間隙供電取代連續(xù)供電加熱照明燈具的轉(zhuǎn)化。在“CD4017”的輸出電路上采用了10行10列的行列式全輸出電路設(shè)計，實現(xiàn)了它的10個輸出端的連續(xù)輸出，保證了燈光的連續(xù)性，并用G1小可控硅直接推動G2雙向大可控硅進行功率放大，獲得大功率輸出。
2、改變照明燈具的安裝方法上述這種照明節(jié)能技術(shù)還有一項重大突破，就是改變了照明 燈具的傳統(tǒng)安裝方式，它不再采用在火線和零線之間安裝照明燈 具，而是在G2雙向大可控硅的第 一陽極輸出線和外接火線之間安 裝照明燈具，從而避免了火線和零線之間短線而引發(fā)火災的危險性。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以間隙供電取代連續(xù)供電加熱照明燈具的照明節(jié)能技術(shù)，這種技術(shù)是由“NE555”和“CD4017”兩塊集成電路所組成的組合型數(shù)字電路，經(jīng)過工作頻率的轉(zhuǎn)化和供電加熱方式的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)的，并在“CD4017”輸出電路中采用了10行10列的行列式全輸出電路設(shè)計，保證了“CD4017”10個輸出端在每一點的輸出訊號都是連續(xù)的，從而保證了燈光的連續(xù)性，實現(xiàn)了用間隙供電取代連續(xù)供電的照明節(jié)能技術(shù)，做到了既節(jié)能又環(huán)保，是節(jié)能減排的一項好技術(shù)。
文檔編號H05B41/14GK101453816SQ20071019246
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者丁炳炎 申請人:丁炳炎