CN106028593A - 一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，一端与电容C4的正极相连接、另一端与红外传感器U的电源输入端相连接的电阻R1，与控制芯片U1相连接的基极触发电路，与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路等组成。在夜晚当有人行人通过时，本发明控制路灯点亮，为行人提供照明，当行人通过后则控制路灯熄灭；在白天时，即使有行人通过，本发明也不会使路灯点亮；如此，本发明可以提高路灯的照明效率，极大的节约电能。

Description

一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体是指一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统。

背景技术

随着社会的发展，路灯的数量不断增多，给人们的生活带来了很大的便利。目前路灯通常采用光控、定时或者人工开关的方式进行控制，然而，采用上述方法对路灯进行控制时，当没有行人通过时路灯也会处于点亮状态，因此目前的路灯照明多为低效照明，其电能利用率低，无法满足目前所提倡的节能理念。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的路灯控制系统在没有行人通过时也会使路灯点亮，浪费电能的缺陷，提供一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，输入端与电容C4的正极相连接、输出端经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接的稳压源电路，与控制芯片U1相连接的基极触发电路，与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路，P极与前置放大电路相连接、N极经电阻R2后与基极触发电路相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极接地的电容C1，以及串接在控制芯片U1的OUT管脚和GND管脚之间的开关电路组成；所述控制芯片U1的GND管脚接地、其RE管脚与电容C4的正极相连接、其VCC管脚与电容C4的负极相连接。

进一步的，所述稳压源电路由三极管VT7，稳压芯片U2，N极经电阻R13后与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、P极顺次经电阻R14和二极管D5后与三极管VT7的基极相连接的稳压二极管D4，正极与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、负极与稳压二极管D4的P极相连接的极性电容C9，N极接地、P极经电阻R15后与稳压芯片U2的VREG管脚相连接的稳压二极管D6，串接在三极管VT7的发射极和稳压二极管D6的N极之间的电阻R17，串接在稳压芯片U2的VREG管脚和VOUT管脚之间的电阻R16，以及正极与稳压芯片U2的VOUT管脚相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的极性电容C10组成；所述稳压芯片U2的VOUT管脚作为该稳压源电路的输入端并与电容C4的正极相连接；稳压二极管D4的N极作为该稳压源电路的输出端并经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接。

所述前置放大电路由放大器P，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极作为该前置放大电路的输入端的电容C6，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端接地的电阻R7，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT5的发射极之间的电阻R8，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C7，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端接地的电阻R9，负极与三极管VT6的发射极相连接、正极经电阻R12后与放大器P的输出端相连接的电容C8，一端与电容C8的正极相连接、另一端接地的电阻R10，以及串接在放大器P的正极和输出端之间的电阻R11组成；所述三极管VT4的集电极与三极管VT6的基极相连接；所述三极管VT5的集电极接地、其基极与放大器P的负极相连接；所述放大器P的输出端作为该前置放大电路的输出端、并与二极管D1的P极相连接；所述前置放大电路的输入端与红外传感器U的信号输出端相连接。

所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，场效应管MOS，串接在三极管VT1的集电极和场效应管MOS的源极之间的电阻R3，P极与三极管VT2的发射极相连接、N极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地的二极管D2，正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极与二极管D2的N极相连接的电容C2，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与控制芯片U1的DIS管脚相连接的电容C3，以及串接在电容C2的负极和控制芯片U1的TRIG管脚之间的电阻R4组成；所述三极管VT1的基极经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、其发射极则与三极管VT2的基极相连接；所述场效应管MOS的栅极与三极管VT2的集电极相连接、其源极与电容C4的正极相连接；所述三极管VT1的发射极还与控制芯片U1的GND管脚相连接。

所述开关电路由三极管VT3，与非门A1，路灯VL，串接在控制芯片U1的OUT管脚和三极管VT3的基极之间的电阻R5，串接在三极管VT3的集电极和与非门A1的正极之间的电阻R6，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与与非门A1的负极相连接的电容C5，N极与与非门A1的输出端相连接、P极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D3，以及与二极管D3相并联的继电器K组成；所述继电器K的常开触点K-1则设置在路灯VL的主线路上；所述三极管VT3的发射极与控制芯片U1的GND管脚相连接。

所述控制芯片U1为NE555集成芯片；所述稳压芯片U2为LM317集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)在夜晚当有人行人通过时，本发明控制路灯点亮，为行人提供照明，当行人通过后则控制路灯熄灭；在白天时，即使有行人通过，本发明也不会使路灯点亮；如此，本发明可以提高路灯的照明效率，极大的节约电能。

(2)本发明可以对红外传感器输出的微弱信号进行放大处理，提高信号的清晰度，从而可以使本发明的灵敏度更高。

(3)本发明可以对输入的电压进行处理，从而使本发明拥有稳定的工作电压，极大的提高了本发明的稳定性。

附图说明

图1为本发明的整体结构框图。

图2为本发明的前置放大电路的结构图。

图3为本发明的稳压源电路的结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，输入端与电容C4的正极相连接、输出端经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接的稳压源电路，与控制芯片U1相连接的基极触发电路，与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路，P极与前置放大电路相连接、N极经电阻R2后与基极触发电路相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极接地的电容C1，以及串接在控制芯片U1的OUT管脚和GND管脚之间的开关电路组成；所述控制芯片U1的GND管脚接地、其RE管脚与电容C4的正极相连接、其VCC管脚与电容C4的负极相连接。为了更好的实施本发明，所述控制芯片U1优选NE555集成芯片来实现。该红外传感器U则采用深圳市翰群科技有限公司生产的RE200BP型红外传感器来实现。该稳压芯片U2则优选LM317集成芯片。

进一步的，所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，场效应管MOS，电阻R3，电阻R4，电容C2，电容C3以及二极管D2组成。

其中，电阻R3串接在三极管VT1的集电极和场效应管MOS的源极之间。二极管D2的P极与三极管VT2的发射极相连接、其N极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地。电容C2的正极与场效应管MOS的漏极相连接、其负极与二极管D2的N极相连接。电容C3的正极与场效应管MOS的源极相连接、其负极与控制芯片U1的DIS管脚相连接。电阻R4串接在电容C2的负极和控制芯片U1的TRIG管脚之间。

同时，所述三极管VT1的基极经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、其发射极则与三极管VT2的基极相连接。所述场效应管MOS的栅极与三极管VT2的集电极相连接、其源极与电容C4的正极相连接。所述三极管VT1的发射极还与控制芯片U1的GND管脚相连接。

另外，该开关电路由三极管VT3，与非门A1，路灯VL，电阻R5，电阻R6，电容C5，继电器K以及二极管D3组成。

连接时，电阻R5串接在控制芯片U1的OUT管脚和三极管VT3的基极之间。电阻R6串接在三极管VT3的集电极和与非门A1的正极之间。电容C5的正极与三极管VT3的发射极相连接、其负极与与非门A1的负极相连接。二极管D3的N极与与非门A1的输出端相连接、其P极与三极管VT3的发射极相连接。继电器K与二极管D3相并联。所述继电器K的常开触点K-1则设置在路灯VL的主线路上。所述三极管VT3的发射极与控制芯片U1的GND管脚相连接。

如图2所示，该前置放大电路由放大器P，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，电容C6，电容C7，电容C8，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11以及电阻R12组成。

连接时，电容C6的正极与三极管VT4的发射极相连接、其负极作为该前置放大电路的输入端并与红外传感器U的信号输出端相连接。电阻R7的一端与三极管VT4的基极相连接、其另一端接地。电阻R8串接在三极管VT4的集电极和三极管VT5的发射极之间。电容C7的正极与三极管VT5的基极相连接、其负极与三极管VT6的集电极相连接。电阻R9的一端与三极管VT6的发射极相连接、其另一端接地。电容C8的负极与三极管VT6的发射极相连接、其正极经电阻R12后与放大器P的输出端相连接。电阻R10的一端与电容C8的正极相连接、其另一端接地。电阻R11串接在放大器P的正极和输出端之间。

所述三极管VT4的集电极与三极管VT6的基极相连接。所述三极管VT5的集电极接地、其基极与放大器P的负极相连接。所述放大器P的输出端作为该前置放大电路的输出端、并与二极管D1的P极相连接。

如图3所示，该稳压源电路由三极管VT7，稳压芯片U2，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，稳压二极管D4，二极管D5，稳压二极管D6，极性电容C9以及极性电容C10组成。

连接时，稳压二极管D4的N极经电阻R13后与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、其P极经电阻R14后与二极管D5的P极相连接。所述二极管D5的N极则与三极管VT7的基极相连接。极性电容C9的正极与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、其负极与稳压二极管D4的P极相连接。稳压二极管D6的N极接地、其P极经电阻R15后与稳压芯片U2的VREG管脚相连接。电阻R17串接在三极管VT7的发射极和稳压二极管D6的N极之间。电阻R16串接在稳压芯片U2的VREG管脚和VOUT管脚之间。极性电容C10的正极与稳压芯片U2的VOUT管脚相连接、其负极与三极管VT7的集电极相连接。所述稳压芯片U2的VOUT管脚作为该稳压源电路的输入端并与电容C4的正极相连接。稳压二极管D4的N极作为该稳压源电路的输出端并经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接。

在白天时，由于光照光敏电阻RL呈低阻值，控制芯片U1的VCC管脚处于低电平，控制芯片U1不工作，此时即使有行人通过也不会使路灯点亮。在夜晚时，光敏电阻RL由于不受光照而呈高阻值，控制芯片U1的VCC管脚处于高电平，控制芯片U1处于工作状态，这时候如果有行人通过，红外传感器U发出信号，此时控制芯片OUT管脚输出高电平，三极管VT3导通，继电器K得电，其常开触点K-1闭合，路灯VL被点亮；当行人通过后路灯VL则熄灭。如此，本发明可以提高路灯的照明效率，极大的节约电能。本发明可以对红外传感器输出的微弱信号进行放大处理，提高信号的清晰度，从而可以使本发明的灵敏度更高。本发明拥有稳定的工作电压，极大的提高了本发明的稳定性。

如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (6)

1.一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，输入端与电容C4的正极相连接、输出端经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接的稳压源电路，与控制芯片U1相连接的基极触发电路，与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路，P极与前置放大电路相连接、N极经电阻R2后与基极触发电路相连接的二极管D1，正极与二极管D1的N极相连接、负极接地的电容C1，以及串接在控制芯片U1的OUT管脚和GND管脚之间的开关电路组成；所述控制芯片U1的GND管脚接地、其RE管脚与电容C4的正极相连接、其VCC管脚与电容C4的负极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，所述稳压源电路由三极管VT7，稳压芯片U2，N极经电阻R13后与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、P极顺次经电阻R14和二极管D5后与三极管VT7的基极相连接的稳压二极管D4，正极与稳压芯片U2的VIN管脚相连接、负极与稳压二极管D4的P极相连接的极性电容C9，N极接地、P极经电阻R15后与稳压芯片U2的VREG管脚相连接的稳压二极管D6，串接在三极管VT7的发射极和稳压二极管D6的N极之间的电阻R17，串接在稳压芯片U2的VREG管脚和VOUT管脚之间的电阻R16，以及正极与稳压芯片U2的VOUT管脚相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的极性电容C10组成；所述稳压芯片U2的VOUT管脚作为该稳压源电路的输入端并与电容C4的正极相连接；稳压二极管D4的N极作为该稳压源电路的输出端并经电阻R1后与红外传感器U的电源输入端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，所述前置放大电路由放大器P，三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6，正极与三极管VT4的发射极相连接、负极作为该前置放大电路的输入端的电容C6，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端接地的电阻R7，串接在三极管VT4的集电极和三极管VT5的发射极之间的电阻R8，正极与三极管VT5的基极相连接、负极与三极管VT6的集电极相连接的电容C7，一端与三极管VT6的发射极相连接、另一端接地的电阻R9，负极与三极管VT6的发射极相连接、正极经电阻R12后与放大器P的输出端相连接的电容C8，一端与电容C8的正极相连接、另一端接地的电阻R10，以及串接在放大器P的正极和输出端之间的电阻R11组成；所述三极管VT4的集电极与三极管VT6的基极相连接；所述三极管VT5的集电极接地、其基极与放大器P的负极相连接；所述放大器P的输出端作为该前置放大电路的输出端、并与二极管D1的P极相连接；所述前置放大电路的输入端与红外传感器U的信号输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，场效应管MOS，串接在三极管VT1的集电极和场效应管MOS的源极之间的电阻R3，P极与三极管VT2的发射极相连接、N极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地的二极管D2，正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极与二极管D2的N极相连接的电容C2，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与控制芯片U1的DIS管脚相连接的电容C3，以及串接在电容C2的负极和控制芯片U1的TRIG管脚之间的电阻R4组成；所述三极管VT1的基极经电阻R2后与二极管D1的N极相连接、其发射极则与三极管VT2的基极相连接；所述场效应管MOS的栅极与三极管VT2的集电极相连接、其源极与电容C4的正极相连接；所述三极管VT1的发射极还与控制芯片U1的GND管脚相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，所述开关电路由三极管VT3，与非门A1，路灯VL，串接在控制芯片U1的OUT管脚和三极管VT3的基极之间的电阻R5，串接在三极管VT3的集电极和与非门A1的正极之间的电阻R6，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极与与非门A1的负极相连接的电容C5，N极与与非门A1的输出端相连接、P极与三极管VT3的发射极相连接的二极管D3，以及与二极管D3相并联的继电器K组成；所述继电器K的常开触点K-1则设置在路灯VL的主线路上；所述三极管VT3的发射极与控制芯片U1的GND管脚相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于前置放大电路的稳压型路灯用节能控制系统，其特征在于，所述控制芯片U1为NE555集成芯片；所述稳压芯片U2为LM317集成芯片。