CN106061036A - 随环境亮度变化的光控路灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种随环境亮度变化的光控路灯，其特征包括：220V交流电源、12V直流电源、光线强弱检测及其放大电路、功率驱动与发光管组合回路。本发明所述的随环境亮度变化的光控路灯采取光敏方式控制，路灯由原来的全部集中控制，转变为分散各自控制。当环境光线的照度较弱或天黑时，光控路灯就会自动点亮，同时亮度会自动调节。它能根据道路环境的光线强弱情况，如：遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等环境因素时，该路灯能自动打开，同时自动调整路灯的亮度。此外，它有助于降低路灯的耗电量、延长光控路灯的使用寿命、减少维修成本、降低灯具更换率等作用，同时该路灯为市政道路路灯提供了一种智能化控制技术方案。

Description

随环境亮度变化的光控路灯
技术领域
本发明属于电子技术与照明技术领域，是关于一种随环境亮度变化的光控路灯。
背景技术
市政道路路灯到了规定的时间，全城路灯同时开启或同时关闭，对于有些路段因受到楼宇或行道树的影响，需要提前开启路灯，有些路段或广场环境光线比较充沛，因而可以迟一点打开路灯，而传统路灯不具有选择性工作弊端，它的工作模式为全部路灯要么都亮，要么全灭，别无选择。
本发明所述的随环境亮度变化的光控路灯采取光敏方式控制，路灯由原来的全部集中控制，转变为分散各自控制。当环境光线的照度较弱或天黑时，光控路灯就会自动点亮，同时亮度会自动调节。它能根据道路环境的光线强弱情况，如：遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等环境因素时，该路灯能自动打开，同时自动调整路灯的亮度。此外，它有助于降低路灯的耗电量、延长光控路灯的使用寿命、减少维修成本、降低灯具更换率等作用，同时该路灯为市政道路路灯提供了一种智能化控制技术方案。
本发明所述的随环境亮度变化的光控路灯具有电路简单、工作稳定、性能可靠，电路仅使用少量普通分立元器件，制作成本仅需十几元，适合于工厂批量开发。
以下详细说明本发明所述的随环境亮度变化的光控路灯在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：本发明所述的随环境亮度变化的光控路灯采取光敏方式控制，路灯由原来的全部集中控制，转变为分散各自控制。当环境光线的照度较弱或天黑时，光控路灯就会自动点亮，同时亮度会自动调节。它能根据道路环境的光线强弱情况，如：遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等环境因素时，该路灯能自动打开，同时自动调整路灯的亮度。此外，它有助于降低路灯的耗电量、延长光控路灯的使用寿命、减少维修成本、降低灯具更换率等作用，同时该路灯为市政道路路灯提供了一种智能化控制技术方案。
电路工作原理：随环境亮度变化的光控路灯由220V交流电源、12V直流电源、光线强弱检测及其放大电路、发光管组合回路组成。
220V交流电源经降压电容C1和泄放电阻R1降压限流、经硅全桥整流元件QZ整流，得到大约12V直流电源，由光线强弱检测及其放大电路控制着发光管所需的工作电源。
在白天时，由于环境光线充沛，光敏电阻RG受光照射时呈低阻状态，使NPN型三极管VT1的基极电压恒定在较低电位，所以NPN型三极管VT1处于截止状态，则增强型N沟道场效应管VT2也处于截止状态，使得高亮白色发光二极管LED1～LED16无电不亮。
当环境光线较暗或天黑后时，因光敏电阻因RG无光照射而使其阻值增大，使NPN型三极管VT1的基极得到控制电压而导通，由增强型N沟道场效应管VT2驱动高亮白色发光二极管LED1～LED16发光。调节线性电位器RP的阻值，可改变光控电路的灵敏度。
在环境光线不同的情况下，光敏电阻RG的阻值随之变化，增强型N沟道场效应管VT2表现为导通或半导通或截止也随之连续变化，增强型N沟道场效应管VT2的导通量也随着变化，从而控制着高亮白光发光二极管LED1～LED16的发光亮度也跟着同步发生改变。
技术特征：随环境亮度变化的光控路灯，它包括220V交流电源、12V直流电源、光线强弱检测及其放大电路、功率驱动与发光管组合回路，其特征在于：
光线强弱检测及其放大电路：它由光敏电阻RG、线性电位器RP、电阻R2、NPN型三极管VT1和电阻R3组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R2接线性电位器RP的一端和光敏电阻RG的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接电路正极VCC，NPN型三极管VT1的发射极通过电阻R3接电路地GND；
功率驱动与发光管组合回路：它由电阻R4、增强型N沟道场效应管VT2和高亮白色发光二极管LED1～LED16组成，增强型N沟道场效应管VT2的栅极通过电阻R4接NPN型三极管VT1的发射极，增强型N沟道场效应管VT2的源极接电路地GND，增强型N沟道场效应管VT2的漏极接高亮白色发光二极管LED4的负极、高亮白色发光二极管LED8的负极、高亮白色发光二极管LED12的负极和高亮白色发光二极管LED16的负极，高亮白色发光二极管LED1～LED4相互串连、高亮白色发光二极管LED5～LED8相互串连、高亮白色发光二极管LED9～LED12相互串连、高亮白色发光二极管LED13～LED16相互串连，高亮白色发光二极管LED1的正极、高亮白色发光二极管LED5的正极、高亮白色发光二极管LED9的正极和高亮白色发光二极管LED13的正极接电路正极VCC；
12V直流电源：它由降压电容C1、泄放电阻R1和硅全桥整流元件QZ组成，硅全桥整流元件QZ的交流电输入端分别接降压电容C1的一端和泄放电阻R1的一端、220V交流电源的零线端N，降压电容C1的另一端和泄放电阻R1的另一端接220V交流电源的火线端L，硅全桥整流元件QZ的直流电输出端正极接电解电容C2的正极和电路正极VCC，硅全桥整流元件QZ的直流电输出端负极接电解电容C2的负极和电路地GND。
附图说明
附图1是本发明提供的随环境亮度变化的光控路灯一个实施例的电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的随环境亮度变化的光控路灯电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的技术参数及其选择要求
RG为光敏电阻，光敏电阻的技术参数为暗电阻≥1MΩ、亮电阻≤6.5KΩ；
VT1为NPN型三极管，选用的型号为2SC9013或3DG12，要求β≥100；
VT2为增强型N沟道场效应管，选用的型号为IRFZ30；
RP为线性电位器，其阻值为270KΩ、功率为2W；
泄放电阻R1的阻值为620KΩ、功率为2W；电阻R2阻值为27KΩ；电阻R3的阻值为22KΩ；电阻R4的阻值为220KΩ；
C1为降压电容，其容量为0.56μF、选用耐压值为450V以上CBB涤纶电容；C2为电解电容，其容量680μF，选用的耐压值为5OV铝壳电解电容；
QZ为硅全桥整流元件，技术参数为1A/400V，亦可选用4只型号为1N4004或1N4007硅整流二极管搭接；
LED1～LED16为高亮白色发光二极管，选用直径￠8大功率高亮度白色发光二极管。
电路制作要点及电路调试
因随环境亮度变化的光控路灯的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单调试即可正常工作；
随环境亮度变化的光控路灯的外壳选用适尺寸塑料壳，在外壳面板上与光敏电阻RG的受光面相对应部位留出透光孔，但要注意透光孔一定不能被路灯自行灯光干扰而产生误动作；
在电路调试时，为模拟夜间和暗光环境，先用一块纸片遮住光敏电阻RG受光面，此时，光线强弱检测及其放大电路应开始工作，增强型N沟道场效应管VT2导通直接驱动高亮白色发光二极管LED1～LED16发光；
移除遮挡光敏电阻RG上的纸片(条件为白天)，使光线照射在光敏电阻RG受光面，此时，光线强弱检测及其放大电路应立即停止工作，因NPN型三极管VT1的截止，高亮白色发光二极管LED1～LED16因失电而熄灭，说明光线强弱检测及其放大电路工作状态正常；
若随环境亮度变化的光控路灯电路工作状态表现不利索，可通过调节线性电位器RP的阻值，即可改变光线强弱检测及其放大电路的灵敏度；
若感觉高亮白色发光二极管亮度不足，可以按照说明书附图1电路工作原理图上发光二极管的连接方式，适当增加高亮白色发光二极管的数量。
本发明的电路元器件布局、电路结构设计、它的外观的形状及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的技术内容，因不影响本发明具体实施过程，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种随环境亮度变化的光控路灯，它包括220V交流电源、12V直流电源、光线强弱检测及其放大电路、功率驱动与发光管组合回路，其特征在于：
所述的光线强弱检测及其放大电路由光敏电阻RG、线性电位器RP、电阻R2、NPN型三极管VT1和电阻R3组成，NPN型三极管VT1的基极通过电阻R2接线性电位器RP的一端和光敏电阻RG的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，光敏电阻RG的另一端接电路地GND，NPN型三极管VT1的集电极接电路正极VCC，NPN型三极管VT1的发射极通过电阻R3接电路地GND；
所述的功率驱动与发光管组合回路由电阻R4、增强型N沟道场效应管VT2和高亮白色发光二极管LED1～LED16组成，增强型N沟道场效应管VT2的栅极通过电阻R4接NPN型三极管VT1的发射极，增强型N沟道场效应管VT2的源极接电路地GND，增强型N沟道场效应管VT2的漏极接高亮白色发光二极管LED4的负极、高亮白色发光二极管LED8的负极、高亮白色发光二极管LED12的负极和高亮白色发光二极管LED16的负极，高亮白色发光二极管LED1～LED4相互串连、高亮白色发光二极管LED5～LED8相互串连、高亮白色发光二极管LED9～LED12相互串连、高亮白色发光二极管LED13～LED16相互串连，高亮白色发光二极管LED1的正极、高亮白色发光二极管LED5的正极、高亮白色发光二极管LED9的正极和高亮白色发光二极管LED13的正极接电路正极VCC；
所述的12V直流电源由降压电容C1、泄放电阻R1和硅全桥整流元件QZ组成，硅全桥整流元件QZ的交流电输入端分别接降压电容C1的一端和泄放电阻R1的一端、220V交流电源的零线端N，降压电容C1的另一端和泄放电阻R1的另一端接220V交流电源的火线端L，硅全桥整流元件QZ的直流电输出端正极接电解电容C2的正极和电路正极VCC，硅全桥整流元件QZ的直流电输出端负极接电解电容C2的负极和电路地GND。
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