CN108718475A - 跟随环境亮度而变的交通信号灯 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种跟随环境亮度而变的交通信号灯，其特征包括220V交流电源、12V直流电源、感光取样电路、双向可控硅触发电路、信号灯时间循环切换电路。本发明所述的跟随环境亮度而变的交通信号灯，它是根据环境光线的照度，采取感光电路根据环境光照自动调节白炽灯交通信号灯的发光亮度。在白天环境光线充足时能自动增加信号灯的发光亮度，当环境光线光照较弱或天黑时，白炽灯交通信号灯能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动适当降低白炽灯交通信号灯的发光亮度，使白炽灯交通信号灯能更好地指挥道路交通。
Description
技术领域
本发明属于电子技术与照明技术应用领域，是关于一种跟随环境亮度而变的交通信号灯。
背景技术
现在城市道路交通信号灯多数使用性能可靠又节能的高亮发光二极管。但使用传统白炽灯制作的交通信号灯仍然有着一定市场。使用白炽灯制作的交通信号一直存在发光亮度不可变化的弊端，就是无论在白天还是在夜晚其发光亮度均是固定不变的，在白天白炽灯交通信号发光亮度显得不够亮，而到了夜晚其发光亮度又显得特别太过明亮、太过刺眼，反而不利于自动指挥道路交通。那么如何解决存在的这种现象呢？
本发明所述的跟随环境亮度而变的交通信号灯，它是根据环境光线的照度，采取感光电路根据环境光照自动调节白炽灯交通信号灯的发光亮度。在白天环境光线充足时能自动增加信号灯的发光亮度，当环境光线光照较弱或天黑时，白炽灯交通信号灯能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动适当降低白炽灯交通信号灯的发光亮度，使白炽灯交通信号灯能更好地指挥道路交通。
以下详细说明本发明所述的跟随环境亮度而变的交通信号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：本发明所述的跟随环境亮度而变的交通信号灯，它是根据环境光线的照度，采取感光电路根据环境光照自动调节白炽灯交通信号灯的发光亮度。在白天环境光线充足时能自动增加信号灯的发光亮度，当环境光线光照较弱或天黑时，白炽灯交通信号灯能自动降低发光亮度。若遇到阴雨天或雾霾天，或是起雾天等天气时，它能自动适当降低白炽灯交通信号灯的发光亮度，使白炽灯交通信号灯能更好地指挥道路交通。
电路工作原理：跟随环境亮度而变的交通信号灯，220V交流电源经硅整流二极管D1半波整流，电阻R4和电阻R5的降压和分压、电解电容C1滤波后，得到12V直流电源。
当环境亮度较亮时，光敏型三极管VT1受到光照而导通，NPN型三极管VT2得到全部偏置电压，使双向可控硅BCR得到全部触发电压，红色灯HLr(实为白炽灯)得到全部电压开始工作。当环境亮度比较暗时，使光敏型三极管VT1得不到全部光照而截止或部分截止，使NPN型三极管VT2得到部分偏置而部分导通，双向可控硅BCR控制极G得到部分触发电压，使双向可控硅BCR只能部分导通，红色灯HLr虽然被点亮但其两端不是全部电压。
通过改变电阻R1和电阻R2的阻值，可调节分压值的大小，用于调整光敏型三极管VT1的阈值。当环境亮度逐渐增大时，光敏型三极管VT1的阻值逐渐减小，使得双向可控硅BCR导通角逐渐增大，红色灯HLr的亮度逐渐增加；反之双向可控硅BCR导通角逐渐增大，红色灯HLr两端的电压逐渐减小，红色灯HLr的亮度也随之减小。
当时间循环控制切换开关Kn分别切换到绿色灯端子g或黄色灯端子y时，其电路工作过程同上述分析的红色灯HLr工作原理完全相同。
技术方案：跟随环境亮度而变的交通信号灯，它包括220V交流电源、12V直流电源、感光取样电路、双向可控硅触发电路、信号灯时间循环切换电路，其特征在于：
感光取样电路：它由光敏型三极管VT1、电阻R1和电阻R2组成，NPN型三极管VT2的基极接光敏型三极管VT1的发射极和电阻R2的一端，光敏型三极管VT1的集电极通过电阻R1接电路正极VCC，电阻R2的另一端接电路地GND；
双向可控硅触发电路：它由NPN型三极管VT2、电阻R3组成，NPN型三极管VT2的集电极通过电阻R3接双向可控硅BCR的控制极G，NPN型三极管VT2的发射极接电路地GND；
信号灯时间循环切换电路：它由时间循环控制切换开关Kn、双向可控硅BCR和红色灯HLr、绿色灯HLg和黄色灯HLy组成，双向可控硅BCR的第二阳极T2接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR的第一阳极T1接时间循环控制切换开关Kn的公共端com，红色灯HLr的一端、绿色灯HLg的一端和黄色灯HLy的一端分别接时间循环控制切换开关Kn的红色灯端子r、绿色灯端子g和黄色灯y端子，红色灯HLr的另一端、绿色灯HLg的另一端和黄色灯HLy的另一端接电路地GND；
12V直流电源：它由硅整流二极管D1、电解电容C1、电阻R4和电阻R5组成，硅整流二极管D1的正极接220V交流电源火线端L，硅整流二极管D1的负极接电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接220V交流电源零线端N和电路地GND，电阻R4的另一端接电解电容C1的正极和电路正极VCC，电解电容C1的负极接电路地GND和220V交流电源零线端N。
附图说明
附图1是本发明提供的跟随环境亮度而变的交通信号灯一个实施例电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的跟随环境亮度而变的交通信号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
VT1为光敏三极管，可选用3DU5等型号的光敏三极管；
VT2为NPN型三极管，选用的型号为2SC9013；
BCR为双向可控硅，选用的型号为BCR1AM，要求工作电流大于3.0A、耐压在450V以上；
D1为硅整流二极管，选用的型号为1N5408；
电阻采用RTX-1/4W型金属膜电阻，电阻R1的阻值为62KΩ，电阻R2的阻值为6.2KΩ，电阻R3的阻值为33KΩ，电阻R4的阻值为9.1KΩ、其功率为2W；电阻R5的阻值为110KΩ、其功率为2W；
C1为电解电容，其容量为470μF，耐压为50V；
推荐红色灯HLr、绿色灯HLg和黄色灯HLy使用的功率≤150W白炽灯泡；
Kn为时间循环控制切换开关，可选择三组分别带有独立时间设置的循环分段控制开关。
电路制作要点与电路调试方法
因跟随环境亮度而变的交通信号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，本发明的电路不需要进行任何调试即可正常工作；
光敏三极管BG1的开孔位置应设置在周围路灯灯光照射不到的地方；
为了避免电路调试工作的交叉，可以按照12V直流电源、感光取样电路、双向可控硅触发电路及信号灯时间循环切换电路四个部分分别进行调试；
适当改变电阻R1或电阻R2的阻值，可调节感光取样电路的分压值大小，用于调整光敏型三极管VT1的感受环境亮度强弱。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的结构特征、外观形状及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关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种跟随环境亮度而变的交通信号灯，它包括220V交流电源、12V直流电源、感光取样电路、双向可控硅触发电路、信号灯时间循环切换电路，其特征在于：
所述的感光取样电路由光敏型三极管VT1、电阻R1和电阻R2组成，NPN型三极管VT2的基极接光敏型三极管VT1的发射极和电阻R2的一端，光敏型三极管VT1的集电极通过电阻R1接电路正极VCC，电阻R2的另一端接电路地GND；
所述的双向可控硅触发电路由NPN型三极管VT2、电阻R3组成，NPN型三极管VT2的集电极通过电阻R3接双向可控硅BCR的控制极G，NPN型三极管VT2的发射极接电路地GND；
所述的信号灯时间循环切换电路由时间循环控制切换开关Kn、双向可控硅BCR和红色灯HLr、绿色灯HLg和黄色灯HLy组成，双向可控硅BCR的第二阳极T2接220V交流电源火线端L，双向可控硅BCR的第一阳极T1接时间循环控制切换开关Kn的公共端com，红色灯HLr的一端、绿色灯HLg的一端和黄色灯HLy的一端分别接时间循环控制切换开关Kn的红色灯端子r、绿色灯端子g和黄色灯y端子，红色灯HLr的另一端、绿色灯HLg的另一端和黄色灯HLy的另一端接电路地GND；
所述的12V直流电源由硅整流二极管D1、电解电容C1、电阻R4和电阻R5组成，硅整流二极管D1的正极接220V交流电源火线端L，硅整流二极管D1的负极接电阻R4的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接220V交流电源零线端N和电路地GND，电阻R4的另一端接电解电容C1的正极和电路正极VCC，电解电容C1的负极接电路地GND和220V交流电源零线端N。
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