專利名稱：路燈智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與路燈自動(dòng)控制技術(shù)有關(guān)。
目前，城鄉(xiāng)路燈通常簡(jiǎn)單地采用光控電路實(shí)現(xiàn)夜間燈亮，白天燈熄。為了進(jìn)一步節(jié)約電能，有些路燈采用光控自動(dòng)定時(shí)路燈開(kāi)關(guān)，白天向定時(shí)電容器充電，天黑時(shí)，利用其已充足的電荷啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)路燈開(kāi)關(guān)電路，路燈開(kāi)啟；當(dāng)定時(shí)電容器向定時(shí)電阻放電，電位降至設(shè)定值時(shí)(相應(yīng)時(shí)間在后半夜)，開(kāi)關(guān)電路恢復(fù)到白天狀態(tài)，路燈熄滅*。這種方法雖然能起到節(jié)電效果，但仍不夠理想。在前半夜有許多時(shí)間，特別是在寒冷的冬季，路上并沒(méi)有行人或車(chē)輛(運(yùn)動(dòng)目標(biāo))，而路燈仍然亮著，這就造成電能的浪費(fèi)。后半夜路燈自動(dòng)關(guān)閉，雖然節(jié)省了電能，但又給夜間的行人或車(chē)輛帶來(lái)了不便。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種路燈智能控制器，它不僅能實(shí)現(xiàn)白天燈熄，而且能實(shí)現(xiàn)黑天沒(méi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)燈也不亮在有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，可根據(jù)其方向和速度確定路燈開(kāi)啟的時(shí)間，滿足行人或車(chē)輛前有燈迎，后有燈送的需要。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一處路燈配裝一個(gè)路燈智能控制器，控制器的絕緣外殼內(nèi)設(shè)有一個(gè)接線板和一塊電路安裝板。電路安裝板的引出線通過(guò)接線板與外電路相連接。電路安裝板包括直流電源電路、暴露在控制器外殼的收發(fā)換能器組成的收發(fā)電路、暴露在控制器外殼的光敏電阻組成的光控電路、定時(shí)電路、開(kāi)關(guān)電路、驅(qū)動(dòng)電路、路燈開(kāi)關(guān)電路、白熾燈軟啟動(dòng)電路。收發(fā)換能器可以采用紅外元件，也可以采用超聲元件，本實(shí)施例采用超聲元件。光控電路控制路燈白天熄滅；接收電路根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度不同產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間和幅度不同的回波電壓信號(hào)，與光控電路共同作用于定時(shí)電路，使開(kāi)關(guān)電路在黑天時(shí)輸出持續(xù)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)速度相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路、路燈開(kāi)關(guān)電路同時(shí)控制本處路燈和相鄰兩處路燈，以滿足行人或車(chē)輛前有燈迎，后有燈送的需要；為使燈泡在頻繁開(kāi)關(guān)狀態(tài)下不致?lián)p壞，可在白熾燈電路中串入白熾燈軟啟動(dòng)電路。
由于采用上述方案，路燈控制不僅能實(shí)現(xiàn)白天燈熄，而且能實(shí)現(xiàn)黑天沒(méi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)燈也不亮在有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，可根據(jù)其方向和速度確定路燈開(kāi)啟的時(shí)間，使行人或車(chē)輛在行進(jìn)中前有燈迎，后有燈送；在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)密集時(shí)，路燈可以連續(xù)開(kāi)啟；同時(shí)路燈在軟啟動(dòng)狀態(tài)下工作，不會(huì)因頻繁開(kāi)關(guān)而影響其壽命。這樣，不但可以節(jié)約大量電能、延長(zhǎng)路燈使用壽命，也不會(huì)給夜間的行人或車(chē)輛帶來(lái)不便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的簡(jiǎn)化控制原理圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。
在圖1中，A處路燈ELA或B處路燈ELB各配裝一個(gè)控制器UA(或UB)。每個(gè)控制器中設(shè)有三個(gè)開(kāi)關(guān)，它們可以是有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(如繼電器等)，也可以是無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(如可控硅等)，本實(shí)施例中采用可控硅實(shí)現(xiàn)。這三個(gè)開(kāi)關(guān)通過(guò)安裝線分別控制本處路燈和相鄰兩處路燈。也可以說(shuō)，本處路燈除受本處控制器控制外，還受相鄰兩處控制器的控制。每個(gè)控制器中的三個(gè)開(kāi)關(guān)共同受到一個(gè)控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)的持續(xù)時(shí)間，便可對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后有燈送，前有燈迎。
需要說(shuō)明的是，利用本控制器的路燈必須是隨開(kāi)隨亮的電光源，如白熾燈泡等。
為了接線方便，最好采用如圖1所示的有色安裝線或?qū)Ｓ秒娎|。
在圖2中，A處的接線板X(qián)TA和B處的接線板X(qián)TB，其結(jié)構(gòu)是相同的，它安裝在路燈智能控制器之外。設(shè)置此接線板是為了更換或維修控制器時(shí)方便和安全。A處控制器UA和B處控制器UB的電路和結(jié)構(gòu)也完全一樣，只要按圖示正確接線，電路便能正常工作。
電源變壓器T1、整流、濾波電路和三端穩(wěn)壓器N5、N2組成控制器的直流電源。
控制器的發(fā)射電路由40KHZ石英晶體諧振器G1、CD4049六反相器N4C、R24、R25和C12、C13組成自啟動(dòng)的晶體振蕩器，輸出40KHZ信號(hào)，經(jīng)N4A、B緩沖放大，由N4D-F驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射換能器B2。
超聲波接收換能器B1、N1和N3B組成接收電路。B1輸出的40KHZ信號(hào)經(jīng)N1A和N1D放大后，由V1、R8和C5組成的峰值檢波器濾除40KHZ高頻，獲得高頻包絡(luò)線。若沒(méi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，則包絡(luò)線是一條直線。若有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)通過(guò)發(fā)射器照射區(qū)域，由于多卜勒效應(yīng)，檢波器便輸出多卜勒頻移信號(hào)，經(jīng)N1C放大后，再由N1B、C7、C8、R13、R14、V2、V3組成的二極管泵檢波器檢測(cè)，便獲得一個(gè)隨目標(biāo)速度不同而不同的直流電平。
控制器安裝好后，發(fā)射器照射區(qū)域就是一定的。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)通過(guò)該區(qū)域所持續(xù)的時(shí)間與其運(yùn)動(dòng)速度直接相關(guān)，速度越快，持續(xù)時(shí)間越短；速度越慢，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。由于二極管泵檢波器的充、放電時(shí)間常數(shù)都很大，對(duì)于持續(xù)時(shí)間短的目標(biāo)，充電電平就不及持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的目標(biāo)充電電平高。因此，速度不同的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)通過(guò)發(fā)射器照射區(qū)域時(shí)，二極管泵檢波器N1B的7腳將輸出持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)而電平高或持續(xù)時(shí)間短而電平低的不同的直流信號(hào)，經(jīng)N3B放大后與光控電路共同作用于定時(shí)電路。
定時(shí)電路是一個(gè)由R18、V4、C11和R20組成的檢波器；開(kāi)關(guān)電路是一個(gè)由R21、R22和N3C組成的電壓比較器。由于檢波器充、放電的時(shí)間常數(shù)都很大，顯然來(lái)自N3B持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)而幅度高或持續(xù)時(shí)間短而幅度低的不同信號(hào)將在N3C的10腳獲得更大差別的電壓。當(dāng)N3C的9腳參考電平確定后，在其輸出端8腳便可得到持續(xù)時(shí)間不同的高電平，送至驅(qū)動(dòng)電路V10，以驅(qū)動(dòng)雙向可控硅V11、V12、V15。路燈開(kāi)關(guān)V11、V15導(dǎo)通后，直接開(kāi)啟相鄰兩處路燈。驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)V12導(dǎo)通后驅(qū)動(dòng)路燈開(kāi)關(guān)電路V13開(kāi)啟本處路燈。路燈的開(kāi)啟時(shí)間如上所述與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度有關(guān)，同時(shí)也與電路的調(diào)整有關(guān)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整R9和R22可以對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后有燈送，前有燈迎。當(dāng)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)密集時(shí)，路燈可以連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)啟。電路中的R27、R28、R29、R33為限流電阻。
R19是光敏電阻器，它和R18組成光控電路，白天R19阻值很小，N3C的10腳電位低于9腳，N3C不能翻轉(zhuǎn)，路燈不能開(kāi)啟。黑天R19阻值很大，當(dāng)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)通過(guò)發(fā)射器照射區(qū)域時(shí)，比較器N3C的10腳電位超過(guò)9腳，8腳將輸出高電平，開(kāi)啟路燈。
通常，由于白熾燈金屬燈絲的冷態(tài)電阻小，在通電瞬間流過(guò)很大的沖擊電流容易使燈絲燒毀，或因此電流產(chǎn)生的電磁應(yīng)力使燈絲扭斷。為了避免這種情況的發(fā)生，通常采用的最簡(jiǎn)單的方法是在白熾燈電路中串入一個(gè)與其功率容量相適應(yīng)的二極管或負(fù)溫度系數(shù)功率元件。但是，單獨(dú)串入二極管，會(huì)使路燈亮度降低太多；單獨(dú)串入負(fù)溫度系數(shù)功率元件，對(duì)其功率容量的要求又較大，且功耗也大。采用別的降壓法或軟啟動(dòng)電路，電路又較為復(fù)雜。本實(shí)用新型采用負(fù)溫度系數(shù)功率元件R32和二極管V14并聯(lián)組成簡(jiǎn)單的白熾燈軟啟動(dòng)電路，串聯(lián)在白熾燈電路中，克服了上述諸方法的缺點(diǎn)，使燈泡在頻繁開(kāi)關(guān)狀態(tài)下不致?lián)p壞。對(duì)自鎮(zhèn)流隨開(kāi)隨亮的電光源則不一定接此電路。
*陳爾紹等編，實(shí)用光電控制電路精選，電子工業(yè)出版社，1993年，426～428
權(quán)利要求1．一種路燈智能控制器，通過(guò)光控電路、定時(shí)電路、開(kāi)關(guān)電路、路燈開(kāi)關(guān)電路順序作用控制路燈，其特征在于接收電路與光控電路共同作用于定時(shí)電路，開(kāi)關(guān)電路經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路、路燈開(kāi)關(guān)電路同時(shí)控制本處路燈和相鄰兩處路燈。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈智能控制器，其特征在于負(fù)溫度系數(shù)的熱敏功率元件和二極管相并聯(lián)組成軟啟動(dòng)電路，串聯(lián)在白熾燈電路中。
專利摘要路燈智能控制器是一種路燈自動(dòng)控制裝置。A處路燈EL
文檔編號(hào)H05B37/02GK2449445SQ9924225
公開(kāi)日2001年9月19日 申請(qǐng)日期1999年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月8日
發(fā)明者趙有年, 趙宏 申請(qǐng)人:趙有年, 趙宏