CN209488885U - 一种高压钠灯的单灯控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压钠灯的单灯控制器，包括设置在灯杆顶部壳体内的电子镇流器、调光控制单元、单片机、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块，以及设置在灯杆上的光照度检测单元，所述调光控制单元、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块均与所述单片机连接，所述电子镇流器与所述调光控制单元连接，所述光照度检测单元与信号处理单元连接；电源模块包括直流电源、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第一电感、第一高亮发光二极管、第二电阻、第二二极管和第三二极管。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

一种高压钠灯的单灯控制器

技术领域

本实用新型涉及单灯控制器领域，特别涉及一种高压钠灯的单灯控制器。

背景技术

单灯控制器顾名思义就是能实现对每一盏控制的控制器。单灯控制器的分类有很多，但主要的类别有两大类。第一类从技术上，分为电力载波单灯控制器和Zigbee单灯控制器；第二类按功能，可分为单灯控制器主机和单灯控制器从机(又名单灯控制器终端)。

电力载波单灯控制器利用传输电流的电力线作为通信载体，中间无需任何的布线就能实现通讯，且对每一盏进行控制。适用于市政路灯LED灯、高压钠灯、无极灯、金卤灯等单灯控制。通过监控中心EH120和远程分布式RTU(FAC4C)，借助强大的GPRS/CDMA移动通讯网络，和下端通过电力载波技术对每一个终端FLS-P2W完远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理四大方面的功能，简称无线"四遥"监控。

Zigbee单灯控制器通过Zigbee技术近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。其特点是：低功耗、低成本、时延短、传输范围小、数据传输速率低，适用于太阳能的路灯的单灯控制。

传统高压钠灯的单灯控制器的内部供电电路使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统高压钠灯的单灯控制器的内部驱供电电路缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的高压钠灯的单灯控制器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高压钠灯的单灯控制器，包括设置在灯杆顶部壳体内的电子镇流器、调光控制单元、单片机、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块，以及设置在灯杆上的光照度检测单元，所述调光控制单元、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块均与所述单片机连接，所述电子镇流器与所述调光控制单元连接，所述光照度检测单元与信号处理单元连接；

所述电源模块包括直流电源、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第一电感、第一高亮发光二极管、第二电阻、第二二极管和第三二极管，所述直流电源与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二三极管的集电极、第一三极管的基极、第一电阻的一端和第一MOS管的源极连接，所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均接地，所述第一电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的一端和第三二极管的阳极连接，所述第一电感的另一端与所述第一高亮发光二极管的阳极连接，所述第一高亮发光二极管的阴极分别与所述第二三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第三电阻的阻值为36kΩ。

在本实用新型所述的高压钠灯的单灯控制器中，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第一电阻的一端连接，所述第四二极管的阴极与所述第一MOS管的源极连接，所述第四二极管的型号为S-352T。

在本实用新型所述的高压钠灯的单灯控制器中，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电容的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的电容值为290pF。

在本实用新型所述的高压钠灯的单灯控制器中，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第二三极管的基极连接，所述第五二极管的阴极与所述第二电阻的一端连接，所述第五二极管的型号为S-452T。

在本实用新型所述的高压钠灯的单灯控制器中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

在本实用新型所述的高压钠灯的单灯控制器中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本实用新型的高压钠灯的单灯控制器，具有以下有益效果：由于包括设置在灯杆顶部壳体内的电子镇流器、调光控制单元、单片机、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块，以及设置在灯杆上的光照度检测单元，电源模块包括直流电源、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第一电感、第一高亮发光二极管、第二电阻、第二二极管和第三二极管，该电源模块相对于传统高压钠灯的单灯控制器的内部供电电路，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三电阻用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高压钠灯的单灯控制器一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型高压钠灯的单灯控制器实施例中，该高压钠灯的单灯控制器的结构示意图如图1所示。图1中，该高压钠灯的单灯控制器包括设置在灯杆顶部壳体内的电子镇流器1、调光控制单元2、单片机3、信号处理单元4、存储器5、无线通信模块6和电源模块7，以及设置在灯杆上的光照度检测单元8，其中，调光控制单元2、信号处理单元4、存储器5、无线通信模块6和电源模块7均与单片机3连接，电子镇流器1与调光控制单元2连接，光照度检测单元8与信号处理单元4连接。

通过光照度检测单元8收集光照度值情况，由信号处理单元4将光信号转换为电信号后，送入单片机3，单片机3结合存储器5中预先存储的光照度值进行判断，将需要调光的信号发送给调光控制单元2，由调光控制单元2控制电子镇流器1实现调光，以使得高压钠灯能够在外界光照度不够的时候及时开启，在外界光照度不够但是不需要过强照明的时候进行低电流的辅助照明，在外界光照度完全不够的时候进行稳定强度的照明，不仅实现合理的开启和强度调整，而且还提供更加符合人性化的照明效果。通过移动终端可以实时监测高压钠灯所在的环境光照度数据，并且可以将控制指令通过无线通信模块6发送给单片机3。

本实施例中，无线通信模块6为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块7包括直流电源VCC、第一电阻R1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一MOS管M1、第一电感L1、第一高亮发光二极管D1、第二电阻R2、第二二极管D2和第三二极管D3，其中，直流电源VCC与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第二三极管Q2的集电极、第一三极管Q1的基极、第一电阻R1的一端和第一MOS管M1的源极连接，第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极均接地，第一电阻R1的另一端分别与第一三极管Q1的集电极和第一MOS管M1的栅极连接，第一MOS管M1的漏极分别与第一电感L1的一端和第三二极管D3的阳极连接，第一电感L1的另一端与第一高亮发光二极管D1的阳极连接，第一高亮发光二极管D1的阴极分别与第二三极管Q2的基极和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端接地，第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阴极连接，第二二极管D2的阳极接地。

该电源模块7相对于传统高压钠灯的单灯控制器的内部供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第三电阻R3为限流电阻，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三电阻R3的阻值为36kΩ，当然，在实际应用中，第三电阻R3的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

当接通直流电源VCC时，与第一高亮发光二极管D1串联的第二电阻R2上的电压为0V，于是，第二三极管Q2关断，第一三极管Q1饱和，第一三极管Q1的饱和态使第一MOS管M1导通，因此直流电源VCC通过第一电感L1加在第一高亮发光二极管D1上，当通过第二电阻R2的电流增加时，使第二三极管Q2导通，从而第一三极管Q1截止，于是第一MOS管M1关断，第一MOS管M1为关断状态时，第一电感L1继续通过第二二极管D2为灯具提供电流，第二电阻R2帮助控制灯具的亮度，第二二极管D2和第三二极管D3串联能将第一电感L1产生的尖峰电压钳位到安全值，提高电路的稳定性。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为NPN型三极管，第一MOS管M1为P沟道MOS管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以为PNP型三极管，第二三极管Q2可以为PNP型三极管，第一MOS管M1可以为N沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块7还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极与第一电阻R1的一端连接，第四二极管D4的阴极与第一MOS管M1的源极连接。第四二极管D4为限流二极管，用于对第一MOS管M1的源极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为S-352T，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块7还包括第一电容C1，第一电容C1的一端与第二三极管Q2的集电极连接，第一电容C1的另一端与第一三极管Q1的基极连接。第一电容C1为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第二三极管Q2之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第一电容C1的电容值为290pF，当然，在实际应用中，第一电容C1的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块7还包括第五二极管D5，第五二极管D5的阳极与第二三极管Q2的基极连接，第五二极管D5的阴极与第二电阻R2的一端连接。第五二极管D5为限流二极管，用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五二极管D5的型号为S-452T，当然，在实际应用中，第五二极管D5也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，上述调光控制单元2、信号处理单元4、存储器5、电子镇流器1和光照度检测单元8均采用现有技术中能够实现其功能的任意结构。

总之，本实施例中，该电源模块7相对于传统高压钠灯的单灯控制器的内部供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块7中设有限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，包括设置在灯杆顶部壳体内的电子镇流器、调光控制单元、单片机、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块，以及设置在灯杆上的光照度检测单元，所述调光控制单元、信号处理单元、存储器、无线通信模块和电源模块均与所述单片机连接，所述电子镇流器与所述调光控制单元连接，所述光照度检测单元与信号处理单元连接；

所述电源模块包括直流电源、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一MOS管、第一电感、第一高亮发光二极管、第二电阻、第二二极管和第三二极管，所述直流电源与第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第二三极管的集电极、第一三极管的基极、第一电阻的一端和第一MOS管的源极连接，所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极均接地，所述第一电阻的另一端分别与所述第一三极管的集电极和第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的一端和第三二极管的阳极连接，所述第一电感的另一端与所述第一高亮发光二极管的阳极连接，所述第一高亮发光二极管的阴极分别与所述第二三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第三二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极接地，所述第三电阻的阻值为36kΩ。

2.根据权利要求1所述的高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极与所述第一电阻的一端连接，所述第四二极管的阴极与所述第一MOS管的源极连接，所述第四二极管的型号为S-352T。

3.根据权利要求2所述的高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，所述电源模块还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第一电容的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一电容的电容值为290pF。

4.根据权利要求3所述的高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，所述电源模块还包括第五二极管，所述第五二极管的阳极与所述第二三极管的基极连接，所述第五二极管的阴极与所述第二电阻的一端连接，所述第五二极管的型号为S-452T。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为NPN型三极管，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的高压钠灯的单灯控制器，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。