CN203181396U - 一种基于plc的无线网络的调光hid电子镇流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器,包括EMC/EMI滤波电路、APFC电路、HID谐振电路、全桥电路、调光控制电路、PLC模块电路、直流电源模块、HID灯状态检测电路和MOS管全桥驱动电路。当服务器计算机需要控制HID灯时,通过PLC通信模块发送控制命令给调光控制电路的单片机,单片机控制HID灯的开关、功率;当服务器计算机需要知道HID灯状态或故障信息时,通过PLC通信模块发送查询命令给单片机,单片机将收集到的信息发送给服务器计算机;同时单片机中实现HID灯的软启动,提高整机的可靠性。本实用新型具有新建或改造成本低、可靠性高、安装调试方便和功能强等优点。
Description
技术领域
本发明的应用领域:应用于路灯的HID电子镇流器。
背景技术
路灯是城市的重要组成部分,若要保证城市处于良好状态;,
传统的路灯控制采用简单的光控、时控等方式,这种方式存在着可靠性差,维护不方便灯缺点,而且定时控制、光电控制、时间控制灯控制器只能解决小范围的开、关灯的控制问题。
另外,夜间大面积灭灯是影响道路照明的重要问题,社会反映强烈。传统的的人工巡视法难以及时发现、及时排除。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于PLC的无线网络功能的调光HID电子镇流器。
本实用新型的实现:基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器采用经典的两级结构拓扑,前级为临界模式下的Boost型有源功率因数校正(APFC),后级为全桥逆变器,控制环节有单片机(MCU)完成;包括电磁兼容(EMC/EMI)滤波电路、APFC电路、高强度气体放电灯(HID)谐振电路、全桥电路、调光控制电路、电力载波通信(PLC)模块电路、直流电源模块、HID灯状态检测电路和场效应管(MOS管)全桥驱动电路。单相交流电经EMC/EMI滤波电路后,得到直流电压,由Boost型的APFC调整镇流器的功率因数达到0.99以上,并将电升压到直流400V。调光控制电路提供脉宽调制(PWM)控制信号,以驱动全桥电路的开关管,给负载匹配网络和HID灯提供高频方波电源。HID谐振电路通过电感L1的抑制电流变化,使两只HID灯功率恒定,调整全桥电路的驱动频率,HID灯的功率随着频率也产生变化;适当调节频率可控制HID灯的功率。调光控制电路以一定频率控制全桥电路1的T1、T4和T2、T3的交替通断;同时HID灯状态检测电路通过检测HID灯的感应电流,指示HID灯开关状态,MCU通过采集HID灯开关状态,控制PWM控制器的开关、频率,达到HID灯的软启动的目的,提高可靠性。当服务器计算机需要控制HID灯时,通过PLC通信模块发送控制命令给调光控制电路单片机,单片机控制HID灯的开关、功率;当服务器计算机需要知道HID灯状态或故障信息时,通过PLC通信模块发送查询命令给调光控制电路单片机,单片机将收集到的信息发送给服务器计算机。
本实用新型具有新建或改造成本低、可靠性高、安装调试方便和功能强等优点。
附图说明
附图1为本发明的电路图。
附图2为本发明的调光控制电路图。
附图3为本发明的全桥和MOS管全桥驱动电路图。
附图4为本发明的PLC通信模块电路图。
其中:1、EMC/EMI滤波电路;2、APFC电路;3、HID谐振电路;4、全桥电路;5、PLC通信模块电路;6、调光控制电路;7、直流电源模块;8、HID灯状态检测电路;9、MOS管全桥驱动电路;10、耦合电路。
具体实施方式
如图1所示,为本发明提供的基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器的电路框图,包括EMC/EMI滤波电路、APFC电路、HID谐振电路、全桥电路、PLC通信模块电路、调光控制电路、直流电源模块、HID灯状态检测电路和MOS管驱动电路。
所述EMC/EMI滤波电控制工频干扰,单相交流电经整流桥后得到直流电压;
所述APFC电路是Boost型的APFC调整镇流器的功率因数达到0.99以上,并将直流电压升至直流400V;
所述全桥电路由场效应管T1、T4和T2、T3,以及MOS管全桥驱动电路组成。
所述PLC通信模块电路由耦合电路、PLC收发控制器U3和协议控制器U4组成,负责主控端的服务器计算机与HID镇流器的单片机进行通信。
所述耦合电路负责将单相交流电中信号耦合给PLC收发控制器U3。
所述MOS管全桥驱动电路是将半桥驱动信号转换称全桥驱动。
所述HID谐振电路通过电感L1的抑制电流变化,使HID灯功率恒定,调整全桥电路的驱动频率,HID灯的功率随着频率也产生变化;适当调节频率可控制HID灯的功率。
所述HID灯状态检测电路通过检测HID灯的感应电流,指示HID灯开关状态。
所述调光控制电路包含单片机U1、PWM控制器U2、低通滤波电路;以一定频率控制全桥电路的T1、T4和T2、T3的交替通断;同时根据HID灯开关状态来适当的调节来适当的调节PWM控制器的频率,实现HID灯的软启动,提高可靠性。
如图2所示,是调光控制电路,有单片机U1和PWM控制器U2组成,U1通过控制U2来能控制全桥电路的四个场效应管开关和频率。单片机的U1的y1脚输出控制芯片U2的使能,从而控制全桥电路开关;单片机的U1的x1脚输出PWM信号低通滤波转成电压信号,控制U2的切换开关的频率;单片机的U1的y1脚输出控制芯片U2的使能,从而控制全桥电路开关;单片机U1的z1脚输入HID灯的状态。单片机U1的P引脚组接PLC通信模块电路。
如图3所示,是全桥电路原理图,由MOS管全桥驱动电路和四个场效应管组成,U2输出的PWM信号通过全桥驱动电路驱动四个场效应管T1、T4和T2、T3的交替通断。
如图4所示,是PLC通信模块电路,由耦合电路、PLC收发控制器U3和协议控制器U4组成,耦合电路负责将单相交流电中信号耦合给PLC收发控制器U3,单片机U1的P引脚组与协议控制器U4,控制PLC收发控制器U3发送接收数据。
本实用新型具有新建或改造成本低、可靠性高、安装调试方便和功能强等优点。
本发明的保护范围有所附权利要求的范围为准。
Claims (4)
1.一种基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器,其特征在于:包含PLC通信模块电路和调光控制电路;所述PLC通信模块电路实现当服务器计算机需要控制HID灯时,通过PLC通信模块发送控制命令给调光控制电路单片机,单片机控制HID灯的开关、功率;当服务器计算机需要知道HID灯状态或故障信息时,通过PLC通信模块发送查询命令给调光控制电路单片机,单片机将收集到的信息发送给服务器计算机;所述调光控制电路包含单片机U1、PWM控制器U2、低通滤波电路;以一定频率控制全桥电路的T1、T4和T2、T3的交替通断。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器,其特征为:单片机输出的PWM信号通过低通滤波后转成电压信号,该电压信号控制PWM控制器的开关频率,达到调节HID灯的功率的目的。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器,其特征为:单片机通过采集HID灯开关状态,控制PWM控制器的开或关,达到HID灯的软启动的目的。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC的无线网络的调光HID电子镇流器,其特征为:采用全桥驱动HID灯。
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CN103796403B (zh) * | 2013-11-07 | 2015-08-05 | 福建睿能科技股份有限公司 | Hid的智能点灯方法、hid电子镇流器及hid照明系统 |
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