智能照明节电器制造技术

本实用新型专利技术所述的智能照明节电器涉及一种照明设备使用的节电器，是由强电部分和控制器部分所组成。强电部分包括主路空开、调压变压器和档位控制接触器。控制器部分包括数据采样模块、微处理器系统、看门狗、监视和存储模块、驱动模块、人机界面模块以及电源模块所组成。控制器的各模块的连接关系是电源模块分别连接到人机界面模块，微处理器系统，看门狗、监视和存储模块，数据采样模块，驱动模块。微处理器系统连接到人机界面模块，看门狗、监视和存储模块，数据采样模块，驱动模块。本实用新型专利技术的核心部分是控制器，节电和保护功能由控制器具体实现。实现的方法是控制器的嵌入式计算机系统根据用户的节电模式设定和现场电网电压进行节电操作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术所述的智能照明节电器涉及一种照明设备使用的节电器。
技术介绍
目前供电电压随时间的变化成不规则的波浪状态，国家标准GB/T12325_ 2003规定的范围是在198 235V之间，而实际供电状态值往往大于这个范围， 因此调整本来波动的电压，高时自动调低，使电压保持原本存在的波谷状态， 即不影响使用，又能节约大量电能。较高的电压不能使灯具光效增加，反而转 化成热能，縮短了灯具寿命，增加了电路损耗，有百害而无一利。在不影响照 明设备正常使用和保证照明效果的前提下，智能照明节电器自动输出一个最优 照明电压值，实现照明设备节能、延长灯具使用寿命。针对上述现有技术中所 存在的问题，研究设计一种新型的智能照明节电器，从而克服瑰有技术中所存 在的问题是十分必要的。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本技术的目的是研究设计一种新 型的智能照明节电器，目的是提供一种根据现场电网电压来调节输出电压的智 能照明节电器，特别是对于气体灯，节电效果更加明显。从而解决由于电源电 压波动，电压升高，造成灯具发热而损坏等问题。本技术所述的智能照明节电器是由强电部分和控制器部分所组成。强 电部分是电网接入到本设备的电网电压输入端子，由该端子分别连接到主路空 开和旁路空开，主路空开的输出连接到调压变压器的输入端。旁路空开的输出 连接到设备的输出端子。调压变压器的输出端连接到设备的输出端子。调压变 压器的档位控制端连接到档位控制接触器的触点。 一个档位控制接触器的线圈 通过其他档位控制接触器的辅助常闭出点连接。电网的L3相连接到电压传感器， 电压传感器连接到控制器。三个电流传感器分别套接在设备输出端的三相连接 线上，电流传感器的输出连接到控制器。电网的Ll相经过EMI滤波器连接到 控制器的电源输入端。本技术所述的控制器是由数据采样模块芯片U6、微处理器系统芯片UO、看门狗、监视和存储模块芯片U2、驱动模块芯片U1、 U4 和芯片U7以及中间继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5和稳压二极管DIO、人机界面 模块的轻触按钮SK1、 SK2、 SK3、 20PIN连接器和128X64点阵液晶显示器、 以及电源模块所组成。其连接关系是看门狗、监视和存储模块芯片U2的引脚 SO、 SI、 SCK、 /CS、 RST分别和微处理器系统芯片UO的引脚39、 38、 37、 36、 9相连。轻触按钮S1和电阻RR并联后一端和U2的RST引脚相连， 一端与电 源的VCC相连；数据采样模块芯片U6的引脚/CS、 DOUT、 DIN、 I/OCLK分别 和微处理器系统芯片U0的引脚35、 34、 33、 32相连，数据采样模块芯片U6 的引脚AIN0、 AIN1、 AIN2、 A頂3分别和外部的霍尔电流\电压传感器的输出端 相连；数据采样模块芯片U6的REF-、 REF+引脚和电源的GND、 VCC相连。人机 界面模块的20PIN连接器的引脚8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 5、 6、 7和 微处理器系统芯片UO的引脚1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 10、 11、 14相连。20PIN 连接器的引脚18经电阻RK4与驱动模块芯片U7的引脚11相连。轻触按钮SK1、 SK2、 SK3的一端共同连接到电源的GND，另一端分别连接电阻RK1、 RK2、 RK3以 及微处理器系统芯片U0的28、 27、 26引脚相连，电阻RK1、 RK2、 RK3的另一端 共同连接到电源的VCC。微处理器系统芯片U0的引脚21、 22、 23、 24、 25、 15、 16分别和驱动模块芯片U1、 U4的引脚3、 5、 7、 9、 11、 14、 3相连，驱动模块 芯片U1的引脚2、 4、 6、 10、 12、 15、 2和芯片U7的引脚1、 2、 3、 4、 5、 6、 7相连，驱动模块芯片U7的引脚16、 15、 14、 13、 12分别和中间继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5线圈的一端相连，中间继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5线圈的另 一端共同与电源的-12V相连，中间继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5常开触点的两 端分别连接到端子J220的引脚1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10上，分别控制 主电路的五个控制接触器的线圈。本技术所述的数据采样模块芯片U6采用TLC2543、微处理器系统芯片 U0采用89C52、看门狗、监视和存储模块芯片U2采用X5045、驱动模块芯片 Ul 、 U4采用4049和芯片U7采用ULN2003 。本技术所述的智能照明节电器的核心部分是控制器，节电和保护功能 由控制器具体实现。实现的方法是控制器的嵌入式计算机系统根据用户的节电 模式设定和现场电网电压进行节电操作。控制器的各模块的连接关系是电源模块分别连接到人机界面模块，微处理 器系统，看门狗、监视和存储模块，数据采样模块，驱动模块。微处理器系统 连接到人机界面模块，看门狗、监视和存储模块，数据采样模块，驱动模块。微处理器系统的芯片U0采用89C52，是典型的嵌入式计算机，是整个设备的核心，智能化的体现是根据特定的算法进行节电和保护操作。看门狗、监视和存储模块的芯片U2的功能是监视程序的正常运行、工作电压的稳定和掉电后存储用户数据，也可以不关断设备的情况下进行人工复位， 重启系统。数据采样模块的芯片U6的功能是完成输出电流和电压电压数据的采集，本 系统采用的是串行A/D转换芯片，精度是12位，转换时间是12微秒。电网的 Ll相电压和三相输出电流经霍尔电流\电压传感器，转换成0-5V的直流电压后， 经中间的整形滤波电路后，送到该芯片进行A/D转换，转换后的数据经串行数 据线，送入到微处理器系统(UO)，微处理器系统根据这些数据进行节电和保护操人机界面模块的轻触按钮SK1、 SK2、 SK3， 20PIN连接器和128X64点阵 液晶显示器组成。这部分的元件安装在电路板的背面。驱动模块的功能是对嵌入式计算机发出的驱动信号进行功率放大，驱动外 部的接触器KM1、 KM2、 KM3、 KM4、 KM5。由芯片Ul、 U4、 U7、中间继电器K1、 K2、 K3、 K4、 K5和稳压二极管D10组成。本技术采用霍尔电流\电压传感器是应用霍尔效应原理的新一代电流\ 电压传感器，能在隔离的条件下测量交流的电压和电流信号。本技术采用三相电流实时检测，可以起到灵活缺相保护的功能。以往 的缺相保护采用电子电路只采样中性点电压的偏移，在短时间缺相不是十分严 重的情况下，发生保护关断设备，影响用户的使用。本技术的缺相保护直 接采样三相电流，根据缺相严重程度和时间长度，由内部的嵌入式计算机系统 根据特定算法进行保护，尽可能的保护设备不受损坏、不影响照明设备的使用， 另外本设备保护动作，不是关断设备，失去照明，而只是发生照明设备照度降 低的情况，对于某些气体灯具影响极小。霍尔电压传感器的输入端，连接电网的L1相，由微处理器系统的嵌入式计算机系统随时检测电网电压的波动，根据内部算法进行档位切换，达到节电和 不影响用户使用的目的。本技术所述的智能照明节电器的工作原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能照明节电器，由强电部分和控制器部分所组成；强电部分是电网接入到本设备的电网电压输入端子，由该端子分别连接到主路空开和旁路空开，主路空开的输出连接到调压变压器的输入端；旁路空开的输出连接到设备的输出端子；调压变压器的输出端连接到设备的输出端子；调压变压器的档位控制端连接到档位控制接触器的触点；一个档位控制接触器的线圈通过其他档位控制接触器的辅助常闭出点连接；电网的Ｌ３相连接到电压传感器，电压传感器连接到控制器；三个电流传感器分别套接在设备输出端的三相连接线上，电流传感器的输出连接到控制器；电网的Ｌ１相经过ＥＭＩ滤波器连接到控制器的电源输入端；其特征在于所述的控制器是由数据采样模块芯片Ｕ６、微处理器系统芯片Ｕ０、看门狗、监视和存储模块芯片Ｕ２、驱动模块芯片Ｕ１、Ｕ４和芯片Ｕ７以及中间继电器Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５和稳压二极管Ｄ１０、人机界面模块的轻触按钮ＳＫ１、ＳＫ２、ＳＫ３、２０ＰＩＮ连接器和１２８×６４点阵液晶显示器、以及电源模块所组成；其连接关系是看门狗、监视和存储模块芯片Ｕ２的引脚ＳＯ、ＳＩ、ＳＣＫ、／ＣＳ、ＲＳＴ分别和微处理器系统芯片Ｕ０的引脚３９、３８、３７、３６、９相连；轻触按钮Ｓ１和电阻ＲＲ并联后一端和Ｕ２的ＲＳＴ引脚相连，一端与电源的ＶＣＣ相连；数据采样模块芯片Ｕ６的引脚／ＣＳ、ＤＯＵＴ、ＤＩＮ、Ｉ／ＯＣＬＫ分别和微处理器系统芯片Ｕ０的引脚３５、３４、３３、３２相连，数据采样模块芯片Ｕ６的引脚ＡＩＮ０、ＡＩＮ１、ＡＩＮ２、ＡＩＮ３分别和外部的霍尔电流＼电压传感器的输出端相连；数据采样模块芯片Ｕ６的ＲＥＦ－、ＲＥＦ＋引脚和电源的ＧＮＤ、ＶＣＣ相连；人机界面模块的２０ＰＩＮ连接器的引脚８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、５、６、７和微处理器系统芯片Ｕ０的引脚１、２、３、４、５、６、７、８、１０、１１、１４相连；２０ＰＩＮ连接器的引脚１８经电阻ＲＫ４与驱动模块芯片Ｕ７的引脚１１相连；轻触按钮ＳＫ１、ＳＫ２、ＳＫ３的一端共同连接到电源的ＧＮＤ，另一端分别连接电阻ＲＫ１、ＲＫ２、ＲＫ３以及微处理器系统芯片Ｕ０的２８、２７、２６引脚相连，电阻ＲＫ１、ＲＫ２、ＲＫ３的另一端共同连接到电源的ＶＣＣ；微处理器系统芯片Ｕ０的引脚２１、２２、２３、２４、２５、１５、１６分别和驱动模块芯片Ｕ１、Ｕ４的引脚３、５、７、９、１１、１４、３相连，驱动模块芯片Ｕ１的引脚２、４、６、１０、１２、１５、２和芯片Ｕ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈井良，张家敏，
申请(专利权)人：三科新能科技大连有限公司，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]