CN204180367U - 一种具有故障保护功能的单灯节电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有故障保护功能的单灯节电器，其包括：节电电抗器、电抗器开关调节电路、节电器处理器、电抗器开关故障检测电路、自动旁路切换电路；电抗器开关故障检测电路与电抗器开关调节电路连接；电抗器开关故障检测电路与节电器处理器连接；节电器处理器与自动旁路切换电路连接；自动旁路切换电路包括旁路开关；旁路开关并联在节电电抗器两端。本实用新型具有故障检测功能同时自动旁路可以起到保护单灯节电器和路灯的双重作用。本实用新型可广泛应用于路灯智能照明领域。

Description

一种具有故障保护功能的单灯节电器

技术领域

本实用新型涉及属于路灯智能照明领域，具体说涉及一种单灯节智能节电器，特别涉及适用于高压钠灯的一种具有故障保护功能的单灯节电器。

背景技术

我国的路灯节能也经过了十几年的发展历程，从初期的淘汰低效高能耗的白炽灯、隔盏亮节能控制开始，发展到现在的智能分时调光节能控制、天文钟智能开关灯控制、单灯节电器和LED、陶瓷金卤灯等新型绿色光源；但相对于高压钠灯来说，节能技术的核心仍然以单灯节电器技术为主导，而现有的单灯节电器大多为单一的节电控制方面的技术，而未考虑到单灯节电器出现器件故障或其它的故障导致单灯节电器失效时，如何保证道路照明不受影响，研究一种具有故障保护功能、自动切换至旁路的单灯智能节电器具有重要的意义。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有故障保护功能的单灯智能节电器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种具有故障保护功能的单灯节电器，其包括：

节电电抗器、电抗器开关调节电路、节电器处理器、电抗器开关故障检测电路、自动旁路切换电路；

所述电抗器开关故障检测电路与电抗器开关调节电路连接；

所述电抗器开关故障检测电路与节电器处理器连接；

所述节电器处理器与自动旁路切换电路连接；

所述自动旁路切换电路包括旁路开关；

所述旁路开关并联在节电电抗器两端。

进一步，所述自动旁路切换电路包括：

自动旁路切换电路直流电源端子，旁路开关控制信号输入端；

第1NPN三极管，其基极通过一电阻与旁路开关控制信号输入端连接、其发射极接地；

二极管，其阳极与第1NPN三极管的集电极连接、其阴极与自动旁路切换电路直流电源端子连接；

继电器，其被连接在第1NPN三极管的集电极与自动旁路切换电路直流电源端子之间；

所述旁路开关为继电器的触点，其并联在所述节电电抗器两端；

所述旁路开关控制信号输入端连接所述节电器处理器。

进一步，所述电抗器开关故障检测电路包括：

电抗器控制信号输入端，开关故障检测信号输出端，调节电抗器信号输出端，电抗器开关故障检测电路直流电源端子；

光电二极管，其阳极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接、其阴极连接电抗器控制信号输入端；

光敏三极管，其发射极与接地电位之间并联有一电阻和一电容、其集电极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接；所述光敏三极管由所述光电二极管控制其导通状态；所述光敏三极管的集电极连接开关故障检测信号输出端；

第2NPN三极管，其基极与光敏三极管的发射极连接、其发射极连接接地电位、其集电极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接；

所述第2NPN三极管的发射极连接调节电抗器信号输出端；

所述调节电抗器信号输出端连接节电器电抗调节电路；

所述电抗器控制信号输入端连接所述节电器处理器。

进一步，其还包括温度过热检测电路；

所述温度过热检测电路与所述节电器处理器连接；

所述温度过热检测电路包括温度传感器，所述温度传感器直接与节点电抗器接触。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器，该单灯节电器设置有电抗器开关故障检测电路和自动旁路切换电路，通过电抗器开关故障检测电路检测到电抗器内部故障时，自动切换至无节电器状态，不影响路灯的正常使用，本实用新型具有故障检测功能同时自动旁路可以起到保护单灯节电器和路灯的双重作用。另外，在单灯节电器内置温度过热检测电路，在电流过高引起的过热或其它器件原因引起的过热，从而导致节电器工作不正常的故障状态下，通过内部温度过热检测电路检测到电抗器内部故障时，自动切换至无节电器状态，从而使节电器得到保护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1是本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器第一实施例结构框图；

图2是本实用新型所述自动旁路切换电路具体实施例结构示意图；

图3是本实用新型所述电抗器开关故障检测电路具体实施例结构示意图；

图4是本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器第二实施例结构框图；

图5是本实用新型所述温度过热检测电路具体实施例结构示意图。

图6是本实用新型所述节电器处理器具体实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

图1是本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器第一实施例结构框图，如图1所示，一种具有故障保护功能的单灯节电器，包括：节电电抗器、电抗器开关调节电路、节电器处理器、电抗器开关故障检测电路、自动旁路切换电路；电抗器开关故障检测电路与电抗器开关调节电路连接；电抗器开关故障检测电路与节电器处理器连接；节电器处理器与自动旁路切换电路连接；自动旁路切换电路包括旁路开关；旁路开关并联在节电电抗器两端。

图2是本实用新型所述自动旁路切换电路具体实施例结构示意图，如图2所示，自动旁路切换电路包括：自动旁路切换电路直流电源端子，旁路开关控制信号输入端K_ON/OFF，旁路开关控制信号输入端K_ON/OFF连接所述节电器处理器；第1NPN三极管Q1，其基极通过一电阻R1与旁路开关控制信号输入端K_ON/OFF连接、其发射极接地；二极管D1，其阳极与第1NPN三极管Q1的集电极连接、其阴极与自动旁路切换电路直流电源端子VDD1连接；继电器K1，其被连接在第1NPN三极管Q1的集电极与自动旁路切换电路直流电源端子VDD1之间；旁路开关为继电器K1的触点，其并联在节电电抗器两端；在本实施例中，节电电抗器串联在HID灯（High intensity Discharge: 氙气灯）电源线路上。

图3是本实用新型所述电抗器开关故障检测电路具体实施例结构示意图，如图3所示，电抗器开关故障检测电路包括：

电抗器控制信号输入端MCU_out，开关故障检测信号输出端，调节电抗器信号输出端，电抗器开关故障检测电路直流电源端子VDD2，光耦合组件U1；

光耦合组件U1包括光电二极管和光敏三极管；光电二极管，其阳极通过一电阻R2与电抗器开关故障检测电路直流电源端子VDD2连接、其阴极连接电抗器控制信号输入端MCU_out；光敏三极管，其发射极与接地电位之间并联有一电阻R5和一电容C1、其集电极通过一电阻R4与电抗器开关故障检测电路直流电源端子VDD2连接；所述光敏三极管由所述光电二极管控制其导通状态；光敏三极管的集电极连接开关故障检测信号输出端；

第2NPN三极管Q2，其基极与光敏三极管的发射极连接、其发射极连接接地电位、其集电极通过一电阻R4与电抗器开关故障检测电路直流电源端子VDD2连接；第2NPN三极管Q2的发射极连接调节电抗器信号输出端；调节电抗器信号输出端连接节电器电抗调节电路，电抗器控制信号输入端MCU_out连接节电器处理器。

图4是本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器第二实施例结构框图，如图4所示，本实用新型一种具有故障保护功能的单灯节电器还可以包括温度过热检测电路；温度过热检测电路与节电器处理器连接；图5是本实用新型所述温度过热检测电路具体实施例结构示意图，如图5所示，温度过热检测电路包括温度传感器U2，温度传感器U2直接与节点电抗器接触，温度传感器U2的电源输入端通过一电阻R6与温度过热检测电路直流电源端子VDD3连接，温度传感器信号输出端与接地电位之间并联有一电阻R9和一电解电容C3，温度传感器信号输出端通过一电阻R10与节电器处理器连接。

图6是本实用新型所述节电器处理器具体实施例结构示意图，图6中示出了节电器处理器MCU上与节电器处理器、电抗器开关故障检测电路、自动旁路切换电路连接的各个端口；电抗器开关调节电路可以采用本领域技术人员所知的常规的电路结构，其与MCU的连接关系在图示中未示出。

本实用新型通过电抗器开关故障检测电路可以检测到节电器电抗调节电路的调节是否起作用，在单灯智能节电器内部内置温度过热检测电路可以检测节电器内部节电电抗器是否电流过高引起过热，如果检测开关故障信号或检测到节电电抗器过热时，节电器处理器输出一个自动旁路导通信号给自动旁路切换电路，自动旁路切换电路工作后，节电电抗器处于没有接入主电路状态而处于旁路状态。本实用新型可以在单灯智能节电器的节电电抗器有故障时，自动切换至路灯主回路，不影响路灯正常工作。

接下来，对本实用新型电路的动作进行说明:

电抗器开关故障检测电路为节电器的电抗器开关调节电路检测开关调节信号是否正常。如图3和图6所示，开关故障检测信号从光敏三极管的集电极处取送入节电器处理器MCU的开关故障检测信号端口，在单灯智能节电器正常工作调节电抗器电路时，开关故障检测信号处为PWM信号，如果节电器内部元器件U1或其它器件发生故障时，此时输入给节电器处理器MCU 的开关故障检测信号为固定电平高或低，此时节电器处理器MCU检测到开关故障检测信号为固定电平时即可判断出节电器电抗调节电器有故障，此时节电器处理器MCU输出K_ON/OFF信号为高电平1，如图2所示，旁路开关控制信号输入端K_ON/OFF接收到高电平，第1NPN三极管Q1导通，继电器K1得电，旁路开关闭合，自动旁路工作，节电器处于非工作状态就可以起到保护单灯智能节电器继续工作同时又可以不影响路灯的正常工作。

温度过热检测电路主要为节电器内部的节电电抗器检测是否因电流过高引起的过热或其它器件原因引起的过热，从而导致节电电抗器工作不正常。如图5所示，温度过热检测电路在装有一只温度传感器U2，该温度传感器U2直接与节电电抗器接触，温度传感器U2实时输出一个电阻值，通过分压电阻分压后的电压信号即温度检测过热信号给节电器处理器MCU，当节电电抗器温度过高时，此时属于内部电路故障状态，温度传感器U2发送的温度检测过热信号将触发节电器处理器MCU K_ON/OFF信号端口输出高电平，如图2所示，旁路开关控制信号输入端K_ON/OFF接收到高电平，第1NPN三极管Q1导通，继电器K1得电，旁路开关闭合，自动旁路工作，节电器处于断开状态，可以自动保护由于温度过高引起的故障状态的节电器。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种具有故障保护功能的单灯节电器，其特征在于：其包括：

节电电抗器、电抗器开关调节电路、节电器处理器、电抗器开关故障检测电路、自动旁路切换电路；

所述电抗器开关故障检测电路与电抗器开关调节电路连接；

所述电抗器开关故障检测电路与节电器处理器连接；

所述节电器处理器与自动旁路切换电路连接；

所述自动旁路切换电路包括旁路开关；

所述旁路开关并联在节电电抗器两端。

2.根据权利要求1所述一种具有故障保护功能的单灯节电器，其特征在于:所述自动旁路切换电路包括：

自动旁路切换电路直流电源端子，旁路开关控制信号输入端；

第1NPN三极管，其基极通过一电阻与旁路开关控制信号输入端连接、其发射极接地；

二极管，其阳极与第1NPN三极管的集电极连接、其阴极与自动旁路切换电路直流电源端子连接；

继电器，其被连接在第1NPN三极管的集电极与自动旁路切换电路直流电源端子之间；

所述旁路开关为继电器的触点，其并联在所述节电电抗器两端；

所述旁路开关控制信号输入端连接所述节电器处理器。

3.根据权利要求1或2所述一种具有故障保护功能的单灯节电器，其特征在于:所述电抗器开关故障检测电路包括：

电抗器控制信号输入端，开关故障检测信号输出端，调节电抗器信号输出端，电抗器开关故障检测电路直流电源端子；

光电二极管，其阳极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接、其阴极连接电抗器控制信号输入端；

光敏三极管，其发射极与接地电位之间并联有一电阻和一电容、其集电极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接；所述光敏三极管由所述光电二极管控制其导通状态；所述光敏三极管的集电极连接开关故障检测信号输出端；

第2NPN三极管，其基极与光敏三极管的发射极连接、其发射极连接接地电位、其集电极通过一电阻与电抗器开关故障检测电路直流电源端子连接；

所述第2NPN三极管的发射极连接调节电抗器信号输出端；

所述调节电抗器信号输出端连接节电器电抗调节电路；

所述电抗器控制信号输入端连接所述节电器处理器。

4.根据权利要求1或2所述一种具有故障保护功能的单灯节电器，其特征在于:其还包括温度过热检测电路；

所述温度过热检测电路与所述节电器处理器连接；

所述温度过热检测电路包括温度传感器，所述温度传感器直接与节点电抗器接触。