CN201207751Y

CN201207751Y - 一种数控路灯节能控制器

Info

Publication number: CN201207751Y
Application number: CNU2007200530520U
Authority: CN
Inventors: 许光旭; 颜晓英; 张元�; 饶蜡根; 李静源; 陈文峰; 阳小伟; �文玉; 黄小磊
Original assignee: Dongguan Woomi Power Tech Co Ltd
Current assignee: Dongguan Woomi Power Tech Co Ltd
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2017-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种数控路灯节能控制器，包括电源板、节电控制器、主变压器、补偿变压器、R、S、T的MCU主控板、R、S、T的电子开关阵列、过零触发器、各相电路的同步采样电路，其中：同步采样电路用于采集各相电参数，发送到节电控制器，节电控制器对电参数分析、判断发出指令到R、S、T各相MCU主控板，使R、S、T的电力电子开关在过零触发电路的控制下做出相应响应，控制多抽头补偿变压器的各抽头与电力电子开关阵列连接调整补偿变压器输出电参数；三相电R、S、T与主变压器连接，所述补偿变压器与所述主变压器串联，产生的电参数与主变压器叠加改变输出电参数。利用本实用新型可以有效地防止断流、闪烁，延长灯具寿命。

Description

一种数控路灯节能控制器

【技术领域】

本实用新型涉及电力控制技术，尤其涉及一种数控路灯节能控制器。

【背景技术】

随着我国经济的快速发展，城市照明成为人们工作和生活不可缺少的部分，也给城市带来了生机与活力，从侧面反映了城市的经济实力和文明程度。但是，能源供求矛盾日益突出，面对经济快速发展对能源的不断增长以及资源环境恶化的重重压力，关于节能的讨论和研究成为焦点，一些节能、绿色照明产品应运而生。

目前，国内外常规降压式路灯电器种类很多，路灯节电器的原理大多数采用自耦变压器次级多抽头，利用交流接触器切换不同的抽头获得不同的输出电压，从而达到节能的目的，但是这种产品多伴有断流、闪烁现象，造成路灯寿命短，需要经常更换路灯灯具，维护成本高，并且测量的数据不能与输出同步，控制芯片接收到的数据与实际情况有偏差，造成能源浪费。

【实用新型内容】

本实用新型针对现有技术的上述缺陷，提供了一种数控路灯节能控制器，以达到延长产品寿命，更有效的节约能源的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种数控路灯节能控制器，应用于电力R、S、T三相电路中，包括电源板、节电控制器、主变压器、补偿变压器、R、S、T的MCU主控板、R、S、T的电子开关阵列、综合保护电路，其特征在于，该控制器还包括各相电路的过零触发器、各相电路的同步采样电路，其中：电源板用于为各个芯片或器件提供工作电压；同步采样电路用于采集各相电参数，发送到节电控制器，节电控制器对电参数分析、判断发出指令到R、S、T各相MCU主控板，使R、S、T的电力电子开关在过零触发电路的控制下做出相应响应，控制多抽头补偿变压器的各抽头与电力电子开关阵列连接调整补偿变压器输出电参数；三相电R、S、T与主变压器连接，所述补偿变压器与所述主变压器串联，产生的电动势与主变压器叠加改变输出电参数。

优选地，所述节电控制器包括单片机及外围芯片、数据输出锁存器、时钟控制、液晶显示、复位电路、过零检测电路、键盘。

优选地，所述节电控制器采用软启动慢斜坡调节控制技术。

优选地，所述节电控制器采用万年历时控技术。

优选地，所述R、S、T各相MCU主控板包括单片机及外围芯片、A/D转换、D/A转换、数据输出锁存、时钟控制。

优选地，还包括组合滤波器，所述组合滤波器连接于R、S、T三相输出端，由电阻、电感、电容组成抑制高、低次谐波。

优选地，还包括应急开关，所述应急开关与节电控制器连接，当电源、电压、电流显示危险故障时，接通应急开关，系统处于停机状态。

优选地，还包括旁路及节电转换开关，其与节电控制器连接，实现旁路模式和节电模式的转换。

优选地，还包括采样互感器，所述采样互感器用于采集R、S、T各相输出电流值。

优选地，所述综合保护电路包括交流接触器KM1、KM2、KM3、KM5、KM6和时间继电器KT1，系统开机时KT1启动，KM5断开，延时5S后KM1、KM2、KM3、KM6相继接通。

从以上技术方案可以看出，本实用新型采用过零触发器有效地防止断流闪烁；进一步通过使用同步采样电路，改善被测信号地周期变化或周期测量误差对测量结果地影响，利用参数采样值直接获得准确结果，从而减小数据处理与实际情况的误差，节约电能。

进一步，采用组合滤波器，所述组合滤波器对输出端的电参数滤波，抑制高、低次谐波，净化电网，提高了功率因数。

【附图说明】

图1是本实用新型的方框电路结构示意图；

图2是本实用新型中信号同步采样电路的电路结构示意图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本实用新型进行详细介绍：

参见图1所示，路灯节能控制器包括节电控制器(1)、电源板(2)、主变压器(7-1、7-2、7-3)、补偿变压器(7-1-1、7-2-1、7-3-1)、R、S、T的MCU主控板(8-1-1、8-2-1、8-3-1)、R、S、T的电子开关阵列(8-1-2、8-2-2、8-3-2)、综合保护电路(4)、旁路及节电转换开关(3)、组合滤波器(5)、采样互感器(6)，应急开关SA1、检修/运行转换开关SA2、各相电路的过零触发器(8-1-3、8-2-3、8-3-3)、各相电路的同步采样电路(8-1-4、8-2-4、8-3-4)，其中：

电源板(2)与节电控制器连接，用于为各个芯片或器件提供±5V、±12V工作电压；

节电控制器(1)包括AVR单片机及外围芯片数据输出锁存器、时钟控制、液晶显示、复位电路、过零检测电路、键盘等组成的控制电路；

R、S、T的MCU主板包括单片机及外围芯片、A/D转换、D/A转换、数据输出锁存器、时钟控制。

R、S、T电力电子开关阵列包括过零触发光耦、双向可控硅、RC吸收电路MCU主控板接收节电控制器的指令，使过零触发光耦通断控制双向可控硅，按程序指令连接补偿变压器的抽头，从而改变输出电压，达到预设值。

信号同步采样电路利用参数的采样值直接得到测量结果，获得准确测量结果，改善被测信号的周期变化或周期测量误差对测量结果的影响。使主芯片能够实现同步采样，进而提高数据处理的真实性。

组合式滤波器(5)是由电阻R、电感L、电容C组成的一个谐振电路，抑制高、低次谐波，净化电网，提高功率因数。

所述应急开关SA1是当电源故障以及电压、电流、温度超限报警显示，显示危险故障类型、部位和数值，开关被强制按下，关闭所有自动控制，系统处于停机状态。

综合保护电路(4)包括交流接触器KM1、KM2、KM3、KM5、KM6和时间继电器KT1组成，系统开机时KT1启动，KM5断开，延时5S后KM1、KM2、KM3、KM6相继接通。

检修/运行转换开关SA2为工作人员提供了几种工作模式，方便地切换电系统的工作状态。

所述采样互感器(6)由TA1、TA2、TA3组成，用于采集R、S、T各相采样输出电流值。

同步采样电路采集各相电参数，发送到节电控制器，节电控制器对参数分析、判断发出指令到R、S、T各相MCU主控板，使R、S、T的电力电子开关在过零触发电路的控制下做出相应响应，控制多抽头补偿变压器的各抽头与电力电子开关阵列连接调整补偿变压器输出电参数；三相电R、S、T与主变压器连接，所述补偿变压器与所述主变压器串联，产生的电动势与主变压器叠加改变输出电参数。

在本实用新型中，节电控制器(1)内可采用万年历时控技术，万年历时控技术是根据用户的需求和当地气候的变化，通过软件设计将程序固化到节电控制器1内的微处理器或EEPROM中，便于实时操作。

在本实用新型中，节电控制器(1)内可采用软启动慢斜坡调节控制技术，软启动慢斜坡调节控制技术是通过软件设计，在保证用电设备正常运行情况下，将预定的启动电压按阶梯形式慢慢加到用电设备中，即能减少冲击电流，减少电网的污染，又能延长用电设备的使用寿命。

上述为对本实用新型电路结构及原理的描述，以下对本实用新型的在节电状况下以及旁路状况下的工作过程进行描述：

当本实用新型处在节电状况下时：开启电源，K1T动合触点延时5s，系统电源通电，在节电控制器(1)的控制下，综合保护电路(4)中的交流接触器KM5不动作，交流接触器KM1、KM2、KM3、KM6相继动作，三相电R、S、T与主变压器7-1、7-2、7-3连接，信号同步采样电路8-1-4、8-2-4、8-3-4，采样信号通过节电控制器(1)进行分析、判断发出指令给R、S、T各相的MCU主控板8-1-1、8-1-2、8-1-3比较，使过零触发电路8-1-3、8-2-3、8-3-3按指令触发R、S、T电力电子开关阵列8-1-2、8-2-2、8-3-2做出相应响应，MCU主控板8-1-1、8-1-2、8-1-3各自内部的单片机控制电路和电力电子开关阵列8-1-2、8-2-2、8-3-2组成的独立分调的一个稳压装置，通过调整供电参数，达到三相电压相对平衡；控制多抽头补偿变压器7-1-1、7-2-1、7-3-1的各抽头与电力电子开关阵列8-1-2、8-2-2、8-3-2连接，调整供电参数，改善三相电源的各相不对称的情况，通过组合滤波装置(5)抑制高低次谐波，净化电网，提高功率因数，从而达到预设的稳压节能目的。

当本实用新型处在旁路时：组合保护电路中交流接触器KM5触点KM5-1、KM5-2、KM5-3闭合导通，交流接触器KM1的触点KM1-1、KM1-2、KM1-3处于常开状态，KM3的触点KM3-1、KM3-2、KM3-3处于常开状态，KM6的触点KM6-1、KM6-2、KM6-3处于常开状态，触点处于常开状态，三相交流电没有通过系统经行稳压节电，而是直接与负载连接。

参见图2所示，图2是本实用新型中信号同步采样电路的电路结构示意图，由电流采样传感器PT隔离降压，经整流模块BD2变成直流，经由R19、R20、R21、C18、C19组成的低通滤波器，经放大器LM358比较，再通过Q1放大驱动隔离光耦P521，再经用施密特触发的六反向器74HC14的三个反向器U5A、U5B、U5C、R43构成成的方波电路将信号转换为方波，将方波信号送入AVR单片机的INT0接口，其中C20为高频滤波电容，R115为限流电阻，R116为下偏流电阻，R117为限流电阻，R44为上拉电阻，R82为上拉电阻，AGND1模拟地，DGND数字地。

以上对本实用新型所提供的一种数控路灯节能控制器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1、一种数控路灯节能控制器，应用于电力R、S、T三相电路中，包括电源板、节电控制器、主变压器、补偿变压器、R、S、T的MCU主控板、R、S、T的电子开关阵列、综合保护电路，其特征在于，该控制器还包括各相电路的过零触发器、各相电路的同步采样电路，其中:电源板用于为各个芯片或器件提供工作电压；同步采样电路用于采集各相电参数，发送到节电控制器，节电控制器对参数分析、判断发出指令到R、S、T各相MCU主控板，使R、S、T的电力电子开关在过零触发电路的控制下做出相应响应，控制多抽头补偿变压器的各抽头与电力电子开关阵列连接调整补偿变压器输出电参数；三相电R、S、T与主变压器连接，所述补偿变压器与所述主变压器串联，产生的电动势与主变压器叠加改变输出电参数。

2、根据权利要求1所述的数控路灯节能控制器，其特征在于:还包括组合滤波器，所述组合滤波器连接于R、S、T三相输出端。

3、根据权利要求1所述的数控路灯节能控制器，其特征在于:还包括应急开关，所述应急开关与节电控制器连接，当电源、电压、电流显示危险故障时，接通应急开关，系统处于停机状态。

4、根据权利要求1所述的数控路灯节能控制器，其特征在于:还包括旁路及节电转换开关，其与节电控制器连接，实现旁路模式和节电模式的转换。

5、根据权利要求1所述的数控路灯节能控制器，其特征在于:还包括采样互感器，所述采样互感器用于采集R、S、T各相输出电流值。