[其他]高精度光电路灯控制器

说明书

本实用新型属于路灯自动开关控制装置。

目前使用的路灯开关自动控制装置一般由以下几部分组成：光电转换电路、由分立元件组成的直流放大电路及开关电路。实用结果表明，由于晶体管等半导体分立元件对温度变化敏感，造成电路自身稳定性差，用此电路放大傍晚或拂晓变化细微的光电信号，其本身漂移有时甚至可以超过有效电信号。因此这种电路不能稳定可靠地工作。

本实用新型的目的在于提高路灯自动控制装置的灵敏度及其稳定性和可靠性，并且针对人们在傍晚和清晨对光照度的不同要求，实现一种新的可以在不同照度下开、关灯的光电照明控制装置。

本实用新型的结构框图如附图1所示。由光电转换、比例放大、开关灯电压比较、短延时、继电器、长延时、给定电压切换几部分组成。其工作过程为：光电转换部分将外界的光照度明暗光信号变成相应的电信号；该电信号经比例放大器得到稳定放大；放大的电压信号经电压比较电路与已经设定的开灯电压或关灯电压进行比较，确定是否需要进行开、关灯转换；短延时电路对比较电路输出的开关信号插入一段延时，目的是使该自动控制装置能够在夜晚受到短时间强光照射时避免发生误动作；短延时电路的输出控制照明线路开关继电器；长延时及开关灯电压给定电路的功用是在傍晚开灯后经大于15分钟的延时，即待天全黑后将给定电压切换到低照度值，为次日拂晓在低照度下关灯作好准备。相反，在拂晓关灯后，经大于15分钟的延时，即待天大亮后自动将给定电压切换回较高照度值，为当日傍晚在较高照度下开灯作好准备。控制器加设给定切换电路后，能实现“傍晚较高照度开灯，拂晓低照度关灯”，更好地与人的视觉特性相吻合。

本实用新型在光电转换部分采用硅光电池作光电传感器，为利用其随温度变化较小的短路电流特性，用一小电阻做其负载。比例放大器用集成运算放大器实现，如附图2所示。该放大器在深负反馈状态下工作，闭环增益稳定。电压比较电路由一反相运算放大器构成，其电路如附图3所示，其作用为将比例放大器输出电压U₁与给定电压U₀比较当U₁≥－ (R₃)/(R₄) U₀＋ (R3 + R4)/(R5 + R6) (R5)/(R4) ｜U₂｜时，比较器输出电压约为－12伏，当U₁≤－ (R₃)/(R₄) U₀－ (R₃+ R₄)/(R₅+ R₆) (R₅)/(R₄) ｜U₂｜时比较器输出电压为＋12伏。电阻R₆起正反馈作用，它使电压比较器具有滞后特性，可以防止比较器的输入电压处在临界状态时，输出端反复变化。短延时及继电输出电路如附图4所示，作用是克服外界光照度短时间变化时造成的影响。延迟时间可取大于30秒钟。短延时电路由运放做成的电压比较器及若干电阻电容构成，通过R₇对电容C₁的充放电起到延时作用。天黑时U₂变为负值，电容C₁的A端反向充电，电位逐渐降低，当其电位降到运放同相输入端B点的电位以下时，运放输出＋12V电压，使晶体管BG₁导通，继电器吸合，接通照明接触器C；天亮时情况相反，U₂变为正值，电容C₁反向放电，当其A点电位升高到大于运放同相输入端B点电位时，运放输出－12V电压，晶体管BG₁截止，继电器断开，切断照明接触器，长延时电路及给定电压切换电路如附图5所示，它主要由积分器、电压比较器和给定切换三部分组成。利用积分器输入电压突变、输出电压随之发生极缓慢变化的性能，与具有滞后特性的电压比较器相配合，起到长延时作用。给定切换电路的工作过程为，天亮路灯关时，U₃为低电压，U₃经长延时后，长延时电路中的电压比较器输出低电压，使晶体管BG₂截止。给定电压U₀从电位器W₁中取出。这是一个高电压，它为傍晚开灯做好准备。傍晚路灯开时U₃已为高电压，经长延时后，长时延电路输出高电压，晶体管BG₂导通，电位器W₂并联到W₁两端，使给定电压U₀变低，为清晨时的低照度关灯做为准备。调节W₁可给定开灯电压，调节W₂可给定关灯电压。