專(zhuān)利名稱(chēng)：一種路燈電子智能鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子應(yīng)用技術(shù)及節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能路燈電子智能鎮(zhèn)流器。
背景技術(shù)：
目前，高壓鈉燈已越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于市政道路、高速公路、橋梁、隧道、園林、碼頭、觀(guān)光景燈、體育廣場(chǎng)、游樂(lè)場(chǎng)所、廣告燈箱等公共照明環(huán)境，同時(shí)各種智能路燈節(jié)能電子鎮(zhèn)流器也越來(lái)越多的代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器被用來(lái)和高壓鈉燈配套使用。由于高壓鈉燈和與其配套的鎮(zhèn)流器主要應(yīng)用于室外和漏天場(chǎng)合，復(fù)雜的周邊環(huán)境和惡劣天氣使得高壓鈉燈燈管老化現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，再加上各燈管廠(chǎng)家制造工藝和技術(shù)水平的差異，使得燈管老化和同一規(guī)格下各燈管間消耗的功率偏差非常大。由此帶來(lái)的一些直接現(xiàn)象就是:有些燈經(jīng)常不能正常啟輝工作，或者有些燈雖然都能正常點(diǎn)亮，但彼此間消耗的功率偏差很大，一排燈看上去有“忽明忽暗”的感覺(jué)，照明系統(tǒng)的一致性無(wú)法保證。而目前使用的各種節(jié)能電子鎮(zhèn)流器普遍存在缺乏有效的啟輝檢測(cè)措施，以有效保證系統(tǒng)照明的一致性，大大限制和阻礙了路燈節(jié)能電子智能鎮(zhèn)流器的推廣和使用。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多功能路燈電子智能鎮(zhèn)流器。具有節(jié)能、調(diào)光的特點(diǎn)，同時(shí)增加了啟輝檢測(cè)和恒定功率控制功能，能應(yīng)對(duì)各種突發(fā)的啟輝異常和燈管因?yàn)槔匣凸に嚨仍驇?lái)的功率偏差等異常情況。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，包括電源單元，與電源單元相連接的單片機(jī)控制單元，與所述單片機(jī)控制單元相連接的供電單元；與所述供電單元相連接的鈉燈；所述供電單元，包括半橋逆變單元、與所述半橋逆變單元連接的啟輝控制和鎮(zhèn)流單元；所述單片機(jī)控制單元，還連接有多次啟輝單元、恒定功率單元、PWM智能調(diào)光單元。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，還包括所述多次啟輝單元、恒定功率單元和所述PWM智能調(diào)光單元以及和它們相連接的輸出控制模塊；所述多次啟輝單元根據(jù)直流母線(xiàn)電流檢測(cè)單元發(fā)出的電流信號(hào)判斷是否啟輝成功，并發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊；所述恒定功率單元檢測(cè)和計(jì)算功率值并發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊；所述PWM智能調(diào)光單元根據(jù)預(yù)定頻率發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，還包括功率因數(shù)校正單元，設(shè)置于所述電源單元與所述供電單元之間，用于控制輸入電流的總諧波失真THD在預(yù)定范圍。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述半橋逆變單元的輸入端與所述功率因數(shù)校正單元的輸出端相連接，并受控于所述PWM智調(diào)光單元；所述啟輝控制單元在通電瞬間由升壓變壓器產(chǎn)生起輝高壓，將燈管啟輝；所述半橋逆變單元的中點(diǎn)輸出的高頻方波電壓在燈管啟輝后經(jīng)鎮(zhèn)流單元提供燈管穩(wěn)定工作的工作電流。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述啟輝控制鎮(zhèn)流單元核心為升壓變壓器及高頻鎮(zhèn)流電感。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述供電單元還連接驅(qū)動(dòng)控制單元，所述驅(qū)動(dòng)控制單元輸入端連接所述單片機(jī)控制單元的輸出端，所述驅(qū)動(dòng)控制單元的輸出端連接所述半橋逆變單元的控制端，用于將接收到所述PWM智能調(diào)光單元中的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述驅(qū)動(dòng)控制單元還連接受控于PWM控制單
J Li ο所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管的柵極。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述電源單元設(shè)置單相不控整流橋和與之并聯(lián)的濾波電容。所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，所述單片機(jī)控制單元還連接有電流互感器及指示燈。采用上述方案，本實(shí)用新型不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而且明顯具有以下優(yōu)勢(shì):1、多次啟輝，全自動(dòng)控制，無(wú)須人工干預(yù)。多功能路燈電子智能鎮(zhèn)流器得電，產(chǎn)生啟輝高壓后，30秒內(nèi)單片機(jī)自動(dòng)檢測(cè)直流母線(xiàn)電流，判斷鈉燈燈管是否啟輝成功，如果燈管啟輝成功，鎮(zhèn)流器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，如果啟輝發(fā)生異常，單片機(jī)自動(dòng)關(guān)閉輸出，5分鐘后進(jìn)行第2次啟輝，單片機(jī)繼續(xù)檢測(cè)直流母線(xiàn)電流進(jìn)行第2次啟輝判斷，如此循環(huán)3次，3次以后如果還沒(méi)有啟輝成功，鎮(zhèn)流器默認(rèn)燈管異常，關(guān)閉輸出，自動(dòng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，保證鎮(zhèn)流器不會(huì)因?yàn)閱⑤x問(wèn)題而造成損壞，極大的提高了智能路燈節(jié)能電子鎮(zhèn)流器的使用壽命。 2、恒定功率控制，多功能路燈電子智能鎮(zhèn)流器得電，正常工作以后，單片機(jī)控制單元適時(shí)檢測(cè)和計(jì)算當(dāng)前燈具消耗的功率值并和單片機(jī)預(yù)設(shè)的功率值比較，通過(guò)改變逆變頻率的方法，改變鎮(zhèn)流電感的電抗阻值，達(dá)到穩(wěn)定功率的目標(biāo)，保證鎮(zhèn)流器不會(huì)因?yàn)榕涮谉艄鼙旧淼牟町惡屠匣仍蛟斐晒β势睿瑯O大的提高了照明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和一致性，有效的延長(zhǎng)了智能路燈節(jié)能電子鎮(zhèn)流器的使用壽命。3、智能調(diào)光，鎮(zhèn)流器工作到半夜以后，路上行人稀少，程序可根據(jù)設(shè)定時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行調(diào)光控制，降低功率消耗，經(jīng)測(cè)試，本實(shí)用新型鎮(zhèn)流器可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電50%以上。

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的半橋逆變部分電路示意圖；圖3本實(shí)用新型實(shí)施例的單片機(jī)控制電路示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1如圖1-3所示，本實(shí)用新型，包括具有多次啟輝功能和恒定功率控制與PWM調(diào)光功能相結(jié)合的單片機(jī)控制單元、驅(qū)動(dòng)控制單元、供電單元及電源單元。[0029]單片機(jī)控制單元，包括啟輝判斷模塊和恒定功率控制模塊與PWM調(diào)光模塊以及與它們相連接的輸出控制模塊。啟輝判斷模塊根據(jù)直流母線(xiàn)電流檢測(cè)單元發(fā)出的電流信號(hào)進(jìn)行啟輝判斷，正常啟輝時(shí)，輸出控制模塊發(fā)出正常工作指令，當(dāng)出現(xiàn)啟輝異常時(shí)，輸出控制模塊發(fā)出異常啟輝指令，單片機(jī)控制單元進(jìn)入多次啟輝狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)多次啟輝不成功時(shí)，輸出控制模塊關(guān)閉輸出，進(jìn)入異常保護(hù)狀態(tài)。輸出控制模塊同時(shí)受恒定功率控制模塊與PWM調(diào)光模塊相結(jié)合的模式控制，恒定功率控制時(shí)，燈具的消耗功率被控制在程序設(shè)定的最大值，PWM調(diào)光時(shí)，按照程序設(shè)定的要求改變逆變頻率，達(dá)到節(jié)能調(diào)光的目的。單片機(jī)控制電路中單片機(jī)還與電流互感器相連，并連接有指示燈，便于根據(jù)工作人員操作。驅(qū)動(dòng)控制單元，可以單獨(dú)設(shè)置也可集成在供電單元中，所述驅(qū)動(dòng)控制單元的輸入端接單片機(jī)控制單元的輸出端，所述驅(qū)動(dòng)控制單元的輸出端接半橋逆變單元的控制端。所述驅(qū)動(dòng)控制單元把接收到的單片機(jī)控制單元的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電源單元，包括單相不控整流橋模塊和與之并聯(lián)的濾波電容模塊，把輸入的220V工頻交流電轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)的直流電。多功能路燈電子智能鎮(zhèn)流器還包括功率因數(shù)校正單元，經(jīng)電源單元出來(lái)的脈動(dòng)的直流電，通過(guò)功率因數(shù)校正單元使輸入電流的平均值基本上按輸入電壓的正弦波形變化，功率因數(shù)可以達(dá)到0.99以上，輸入電流的總諧波失真THD在3% 10%。供電單元包括半橋逆變單元、啟輝控制單元和鎮(zhèn)流單元。所述半橋逆變單元的直流側(cè)輸入端接功率因數(shù)校正單元的輸出端，所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)由單片機(jī)控制單元在判斷啟輝成功后輸出兩路PWM信號(hào)經(jīng)PWM驅(qū)動(dòng)芯片轉(zhuǎn)換成功率PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管的柵極，所述啟輝控制單元在通電瞬間由升壓變壓器產(chǎn)生起輝高壓，將燈管啟輝；所述半橋逆變單元的中點(diǎn)輸出的高頻方波電壓在燈管啟輝后經(jīng)鎮(zhèn)流單元提供燈管穩(wěn)定工作的工作電流。所述啟輝控制單元核心由升壓變壓器構(gòu)成，所述高頻電子鎮(zhèn)流單元由高頻鎮(zhèn)流電感構(gòu)成，該鎮(zhèn)流電感與高壓鈉燈串聯(lián)后連接在升壓變壓器的副邊輸出側(cè)。本實(shí)用新型整個(gè)工作過(guò)程是這樣的:交流電源經(jīng)過(guò)電源單元后得到脈動(dòng)的直流電，此直流電經(jīng)過(guò)功率因數(shù)校正單元后，得到高功率因數(shù)的直流電，該直流電經(jīng)過(guò)由單片機(jī)控制單兀驅(qū)動(dòng)的供電單兀廣生聞?lì)l聞壓的方波，最后通過(guò)啟輝電路將燈點(diǎn)売，并由聞?lì)l電子鎮(zhèn)流電路提供燈管穩(wěn)定的工作電流。直流母線(xiàn)電流檢測(cè)單元在每次啟輝后通過(guò)檢測(cè)功率因數(shù)校正單元后的直流母線(xiàn)電壓，送單片機(jī)控制單元判斷是否啟輝成功，確保鎮(zhèn)流器啟輝正常，否則單片機(jī)自動(dòng)關(guān)閉輸出，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，確保鎮(zhèn)流器的安全。單片機(jī)控制單元適時(shí)檢測(cè)和計(jì)算當(dāng)前燈具消耗的功率值并和單片機(jī)預(yù)設(shè)的功率值比較，通過(guò)改變逆變頻率的方法，改變鎮(zhèn)流電感的電抗阻值，達(dá)到穩(wěn)定功率的目標(biāo)。到了單片機(jī)設(shè)置的下一個(gè)時(shí)間段，通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出頻率，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鈉燈電流，達(dá)到了控制鈉燈電流節(jié)能、調(diào)光的目的，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能。實(shí)施例2在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖1至圖3所示，一種路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其中，包括電源單元，與電源單元相連接的單片機(jī)控制單元，與所述單片機(jī)控制單元相連接的供電單元；與所述供電單元相連接的鈉燈；所述供電單元，包括半橋逆變單元、與所述半橋逆變單元連接的啟輝控制和鎮(zhèn)流單元；所述單片機(jī)控制單元，還連接有多次啟輝單元、恒定功率單元、PWM智能調(diào)光單元。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，還包括與所述多次啟輝單元、恒定功率單元和所述PWM智能調(diào)光單元相連接的輸出控制模塊；所述多次啟輝單元根據(jù)直流母線(xiàn)電流檢測(cè)單元發(fā)出的電流信號(hào)判斷是否啟輝成功，并發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊；所述恒定功率單元檢測(cè)和計(jì)算功率值并發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊；所述PWM智能調(diào)光單元根據(jù)預(yù)定頻率發(fā)送相應(yīng)指令到所述輸出控制模塊。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，還包括功率因數(shù)校正單元，設(shè)置于所述電源單元及與所述供電單元之間，用于控制輸入電流的總諧波失真THD在預(yù)定范圍。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述半橋逆變單元的輸入端與所述功率因數(shù)校正單元的輸出端，并受控于所述PWM智調(diào)光單元；所述啟輝控制單元在通電瞬間由升壓變壓器產(chǎn)生起輝高壓，將燈管啟輝；所述半橋逆變單元的中點(diǎn)輸出的高頻方波電壓在燈管啟輝后經(jīng)鎮(zhèn)流單元提供燈管穩(wěn)定工作的工作電流。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述啟輝控制鎮(zhèn)流單元核心為升壓變壓器及高頻鎮(zhèn)流電感。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述供電單元還連接驅(qū)動(dòng)控制單元，所述驅(qū)動(dòng)控制單元輸入端連接所述單片機(jī)控制單元的輸出端，所述驅(qū)動(dòng)控制單元的輸出端連接所述半橋逆變單元的控制端，用于將接收到所述PWM智能調(diào)光單元中的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)控制單元還連接受控于PWM控制單元。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管的柵極。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述電源單元設(shè)置單相不控整流橋和與之并聯(lián)的濾波電容。上述實(shí)施中，進(jìn)一步，所述單片機(jī)控制單元還連接有電流互感器及指示燈。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，包括電源單元，與電源單元相連接的單片機(jī)控制單元，與所述單片機(jī)控制單元相連接的供電單元；與所述供電單元相連接的鈉燈；所述供電單元，包括半橋逆變單元、與所述半橋逆變單元連接的啟輝控制單元和鎮(zhèn)流單元；所述單片機(jī)控制單元，還連接有根據(jù)直流母線(xiàn)電流檢測(cè)單元發(fā)出的電流信號(hào)判斷是否啟輝成功的多次啟輝單元、檢測(cè)和計(jì)算功率值的恒定功率單元、根據(jù)預(yù)定頻率發(fā)送相應(yīng)指令的PWM智能調(diào)光單元。
2.如權(quán)利要求1所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，還包括與所述多次啟輝單元、所述恒定功率單元和所述PWM智能調(diào)光單元相連接的輸出控制模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，還包括控制輸入電流的總諧波失真THD在預(yù)定范圍的功率因數(shù)校正單元，設(shè)置于所述電源單元與所述供電單元之間。
4.如權(quán)利要求3所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，同時(shí)受控于所述PWM智調(diào)光單元的所述半橋逆變單元的輸入端與所述功率因數(shù)校正單元的輸出端相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述啟輝控制單元為升壓變壓器；所述鎮(zhèn)流單元為高頻鎮(zhèn)流電感。
6.如權(quán)利要求5所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述供電單元還連接將接收到所述PWM智能調(diào)光單元中的PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制單元，所述驅(qū)動(dòng)控制單元輸入端連接所述單片機(jī)控制單元的輸出端，所述驅(qū)動(dòng)控制單元的輸出端連接所述半橋逆變單元的控制端。
7.如權(quán)利要求6所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制單元還連接受控于PWM控制單元。
8.如權(quán)利要求7所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述半橋逆變單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率MOSFET管的柵極。
9.如權(quán)利要求8所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述電源單元設(shè)置單相不控整流橋和與之并聯(lián)的濾波電容。
10.如權(quán)利要求9所述的路燈電子智能鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述單片機(jī)控制單元還連接有電流互感器及指示燈。
專(zhuān)利摘要一種路燈電子智能鎮(zhèn)流器，包括電源單元，與電源單元相連接的單片機(jī)控制單元，與所述單片機(jī)控制單元相連接的供電單元；與所述供電單元相連接的鈉燈；所述供電單元，包括半橋逆變單元、與所述半橋逆變單元連接的啟輝控制和鎮(zhèn)流單元；所述單片機(jī)控制單元，還連接有多次啟輝單元、恒定功率單元、PWM智能調(diào)光單元。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)多次啟輝，全自動(dòng)控制，無(wú)須人工干預(yù)及智能調(diào)光的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)H05B41/36GK203086833SQ20122063654
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者韓慈, 梅紅明, 孫江偉 申請(qǐng)人:張家港智能電力研究院有限公司