一种无线路灯微基站控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种无线路灯微基站控制器，该控制器包括电压和电流采样模块、处理器、电源供电模块、无线通讯模块、调光输出模块以及继电器驱动模块。本发明专利技术的控制器能够实现照明灯具的开关控制、灭灯故障的告警、大功率灯具调光，通过简单的电路设计即保证了设备的高可靠性、简化了生产工艺流程、又降低了设备器件成本和生产成本，同时还能够控制路灯灯杆上挂载的用电设备供电和设备故障的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种无线路灯微基站控制器
本专利技术涉及智慧照明、智慧城市领域，尤其是一种正弦波采样的无线路灯微基站控制器。
技术介绍
在道路照明领域，大部分的路灯灯具采用交流接触器进行回路开关控制，通过定时时控设备控制接触器给路灯回路供电实现路灯灯具的供电开关，该路灯控制方法即不能实现路灯的独立开关控制，也不能实现路灯的调光控制，同时对回路中的路灯出现灭灯故障也不能及时发现，使得路灯维护需要投入大量的人力物力。在家居照明领域和工业园区、厂房照明领域，大部分灯具采用墙面开关、合闸按钮灯进行手动开关，在使用过程中经常出现人员离开后照明灯具依然处于亮灯状态，即浪费的电能，又减少照明灯具的寿命。当前市场上有部分的厂商为了实现路灯的自动化开关控制，设计的单灯控制器虽然能够实现自动化的照明灯具的开关控制和灯具的故障检测，但是这些产品几乎都采用电能计量芯片检测照明灯具耗电功率，根据灯具耗电功率来判断灯具是否故障；这些电能计量芯片通常外围电路复杂，价格昂贵，导致控制器故障点多，容易损坏；同时对于电能计量的电流、电压、功率、电能等参数，生产时每个设备都需要进行单独的计量校正，且校正仪器价格昂贵，生产工艺流畅复杂，导致生产成本高昂；有的电能计量芯片外围电路采用隔离的电流互感器和电压互感器进行电能参数采样，但这种单灯控制器通常体积较大，且隔离电流互感器和电压互感器缺一不可；有的电能计量芯片外围电路采用非隔离分压电路进行电能参数采样，但这种单灯控制器由于没有采用隔离电路，很容易导致其自身被线路上的感应雷电击坏或者线路上的高压静电、浪涌脉冲群击坏，这类单灯控制器在使用时需要额外配置昂贵的防雷模块才能保证其安全可靠的工作。当前市场上的照明灯具通常对单灯控制器并不需要那么复杂那么高精度的电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、电能统计等参数的采样，通常仅仅需要开关控制和灭灯故障判断即可，即是对于大功率灯具也仅仅需要一个调光功能，从电路设计可靠性角度出发，单灯控制器电路越简单，其故障率越低。当前路灯灯杆上挂载了众多用电设备如摄像头、4G、5G微站、交通雷达等，这些设备都借用路灯的电源供电，为了保证设备白天供电时，路灯灯泡处于关闭状态，通常需要改单独给用电设备铺设供电电缆，施工工程量巨大。上述提到的这些缺陷已经成为了急需解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题,本专利技术设计了一种电路简单的无线路灯微基站控制器，能够实现照明灯具的开关控制、灭灯故障的告警、大功率灯具调光，通过简单的电路设计即保证了设备的高可靠性、简化了生产工艺流程、又降低了设备器件成本和生产成本，同时还能够控制路灯灯杆上挂载的用电设备供电和设备故障的检测。本专利技术采用了如下技术方案：一种无线路灯微基站控制器，所述控制器包括电压和电流采样模块、处理器、电源供电模块、无线通讯模块、调光输出模块以及继电器驱动模块，其特征在于：电压和电流采样模块中包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路，电流采样电路和电压采样电路分别与处理器相连；继电器驱动模块,与处理器相连接，接收来自处理器的控制信号，用于控制路灯灯具的开关灯；调光输出模块,与处理器相连接，接收来自处理器的1KHz占空比为0-100％的脉冲宽度调制信号；处理器，用于指令和数据的接收和发送，并控制继电器驱动模块实现路灯的开关灯控制，控制调光输出模块实现0-10V调光输出；电源供电模块中包括AC/DC12V电源电路、DC/DC5V电源电路、DC/DC3.3V电源电路、电池充放电电路以及电池组,该电源供电模块分别提供DC12V、DC5V、DC3.3V三种直流电以给控制器中各模块供电。进一步的，所述电压和电流采样模块中具有一路电压采样电路、两路电流采样电路以及一个负载采样基准源；所述继电器驱动模块中具有两路继电器驱动电路；所述调光输出模块中具有两路调光输出电路。进一步的，所述电流采样电路采用匝比1000:1的电流互感器将负载大电流进行转换为小电流，然后将电流信号转换为电压信号；所述电压采样电路采用1:1的电压互感器，然后串联一个200K的电阻进行电压采样；所述采样基准源电路采用TL431芯片以产生一个2.495V的电压，然后通过电阻分压获得一个1V的基准电压Vref。进一步的，所述电压和电流采样模块中具有保护TVS管。进一步的，AC/DC12V电源电路连接AC220V交流输入，并将交流输入转换成DC12V/12W直流输出给DC/DC5V电源电路以及电池充放电电路。电池充放电电路分别连接AC/DC12V电源电路和电池组，该电池充放电电路将接入的DC12V直流电经过转换后给电池组充电；DC/DC5V电源电路连接AC/DC12V电源电路，该DC/DC5V电源电路采用MP1584电源管理芯片将DC12V直流电转换为DC5V直流电；DC/DC3.3V电源电路连接DC/DC5V电源电路，该DC/DC3.3V电源电路采用HT7133电源管理芯片，用于将DC5V直流电转换为DC3.3V直流电。本专利技术的有益效果是：能够实现照明灯具的开关控制、灭灯故障的告警、大功率灯具调光，通过简单的电路设计即保证了设备的高可靠性、简化了生产工艺流程、又降低了设备器件成本和生产成本，同时还能够控制路灯灯杆上挂载的用电设备供电和设备故障的检测。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是控制器的结构示意图；图2是调光输出模块的电路示意图；图3是电压和电流采样模块的电路示意图；图4是继电器驱动模块的电路示意图；图5是电源供电模块的电路示意图；图6是处理器以及无线通讯模块的电路示意图。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：图1是控制器的结构示意图。本专利技术的无线路灯微基站控制器(以下简称“控制器”)中包括电压和电流采样模块、处理器、电源供电模块、无线通讯模块、调光输出模块以及继电器驱动模块。电源供电模块中包括AC/DC12V电源电路、DC/DC5V电源电路、DC/DC3.3V电源电路、电池充放电电路以及电池组；其中AC/DC12V电源电路连接AC220V交流输入，并将交流输入转换成DC12V/12W直流输出给DC/DC5V电源电路以及电池充放电电路；电池充放电电路分别连接AC/DC12V电源电路和电池组，该电池充放电电路将接入的DC12V直流电经过转换后给电池组充电；DC/DC5V电源电路连接AC/DC12V电源电路，该DC/DC5V电源电路采用MP1584电源管理芯片将DC12V直流电转换为DC5V直流电；DC/DC3.3V电源电路连接DC/DC5V电源电路，该DC/DC3.3V电源电路采用HT7133电源管理芯片，用于将DC5V直流电转换为DC3.3V直流电；该电源供电模块分别提供DC12V、DC5V、DC3.3V三种直流电以给控制器中各模块供电。电压和电流采样模块中包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路。其中，电流采样电路采用匝比1000:1的电流互感器将负载大电流进行转换为小电流，然后将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线路灯微基站控制器，所述控制器包括电压和电流采样模块、处理器、电源供电模块、无线通讯模块、调光输出模块以及继电器驱动模块，其特征在于：电压和电流采样模块中包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路，电流采样电路和电压采样电路分别与处理器相连；继电器驱动模块,与处理器相连接，接收来自处理器的控制信号，用于控制路灯灯具的开关灯；调光输出模块,与处理器相连接，接收来自处理器的1KHz占空比为0‑100％的脉冲宽度调制信号；处理器，用于指令和数据的接收和发送，并控制继电器驱动模块实现路灯的开关灯控制，控制调光输出模块实现0‑10V调光输出；电源供电模块中包括AC/DC12V电源电路、DC/DC5V电源电路、DC/DC3.3V电源电路、电池充放电电路以及电池组,该电源供电模块分别提供DC12V、DC5V、DC3.3V三种直流电以给控制器中各模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种无线路灯微基站控制器，所述控制器包括电压和电流采样模块、处理器、电源供电模块、无线通讯模块、调光输出模块以及继电器驱动模块，其特征在于：电压和电流采样模块中包括电流采样电路、电压采样电路以及采样基准源电路，电流采样电路和电压采样电路分别与处理器相连；继电器驱动模块,与处理器相连接，接收来自处理器的控制信号，用于控制路灯灯具的开关灯；调光输出模块,与处理器相连接，接收来自处理器的1KHz占空比为0-100％的脉冲宽度调制信号；处理器，用于指令和数据的接收和发送，并控制继电器驱动模块实现路灯的开关灯控制，控制调光输出模块实现0-10V调光输出；电源供电模块中包括AC/DC12V电源电路、DC/DC5V电源电路、DC/DC3.3V电源电路、电池充放电电路以及电池组,该电源供电模块分别提供DC12V、DC5V、DC3.3V三种直流电以给控制器中各模块供电。2.根据权利要求1所述的无线路灯微基站控制器，其特征在于：所述电压和电流采样模块中具有一路电压采样电路、两路电流采样电路以及一个负载采样基准源；所述继电器驱动模块中具有两路继电器驱动电路。3.根据权利要求1所述的无线路灯微基站控制器，其特征在于：所述调光输出模块中具有两路调光输出电路。4.根据权利要求1所述的无线路灯微基站控制器，其特征在于：所述电流采样电路采用匝比1000:1的电流互感器将负载大电流进行转换为小...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔可，
申请(专利权)人：北京东方英卡数字信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11