基於時基集成晶片的保護型高穩定性路燈自動控制電路的製作方法

2023-05-28 02:35:26 1

本發明涉及一種開關電路，具體是指一種基於時基集成晶片的保護型高穩定性路燈自動控制電路。

背景技術：

能源匱乏是人類社會發展中面臨的一個嚴重問題，然而人們在生活中經常會在不經意間浪費大量的電能。例如，目前的路燈大多都是通過手動進行開、關控制，採用這種控制方法較為繁瑣，並且容易出現在白天光線充足時卻忘記關閉路燈的情況，導致大量的電能白白浪費。因此，提供一種可以根據環境亮度來自動控制路燈開、關的控制電路則是目前的當務之急。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服目前採用手動控制路燈開、關的方式較為繁瑣，並且容易出現在白天光線充足時卻忘記關閉路燈的情況，導致大量的電能白白浪費的缺陷，提供一種基於時基集成晶片的保護型高穩定性路燈自動控制電路。

本發明的目的通過下述技術方案實現：基於時基集成晶片的保護型高穩定性路燈自動控制電路，其特徵在於，主要由時基集成晶片U2，熔斷器FU，二極體整流器U1，三極體VT1，三極體VT2，三極體VT3，三極體VT4，單向晶閘管D1，雙向晶閘管D5，放大器P，正極與二極體整流器U1的負極輸出端相連接、負極經電阻R1後與單向晶閘管D1的P極相連接的電容C1，正極與單向晶閘管D1的控制端相連接、負極與單向晶閘管D1的N極相連接的電容C2，一端與單向晶閘管D1的控制端相連接、另一端經電阻R3後與電容C2的負極相連接的電阻R2，P極與電阻R2和電阻R3的連接點相連接、N極經穩壓二極體D2後與三極體VT的發射極相連接的穩壓二極體D3，串接在三極體VT1的發射極和二極體整流器U的負極輸出端之間的電阻R4，正極經電阻R5後與三極體VT1的發射極相連接、負極與三極體VT1的集電極相連接的電容C3，正極與放大器P的負極相連接、負極經電阻R7後與穩壓二極體D3的P極相連接的電容C5，串接在電容C5的負極和三極體VT1的發射極之間的電阻R6，正極與電容C5的負極相連接、負極與穩壓二極體D3的P極相連接的電容C4，一端與放大器P的正極相連接、另一端經電位器RP後與穩壓二極體D3的P極相連接的光敏電阻RG，一端與光敏電阻RG和電位器RP的連接點相連接、另一端與時基集成晶片U2的TRIG管腳相連接的電阻R8，正極與時基集成晶片U2的TRIG管腳相連接、負極與穩壓二極體D3的P極相連接的電容C6，正極與時基集成晶片U2的CONT管腳相連接、負極與電容C6的負極相連接的電容C7，串接在三極體VT2的發射極和三極體VT4的基極之間的電阻R10，P極與三極體VT3的發射極相連接、N極經電阻R11後與雙向晶閘管D5的控制端相連接的二極體D4，以及一端與二極體整流器U1的負極輸出端相連接、另一端經路燈EL後與雙向晶閘管D5的第一陽極相連接的電阻R9組成；所述三極體VT1的集電極與放大器P的正極相連接、其基極與放大器P的輸出端相連接；所述時基集成晶片U2的VCC管腳與其RE管腳相連接、其RE管腳與放大器P的正極相連接、其TRIG管腳與THRE管腳相連接、其GND管腳與電容C7的負極相連接的同時接地、其OUT管腳則與三極體VT2的基極相連接；所述三極體VT2的集電極與時基集成晶片U2的VCC管腳相連接、其發射極與三極體VT3的基極相連接；所述三極體VT3的發射極與三極體VT4的集電極相連接、其集極與三極體VT2的集電極相連接；所述三極體VT4的發射極還分別與時基集成晶片U2的GND管腳和雙向晶閘管D5的第二陽極相連接；所述三極體VT3的集電極與電阻R9和路燈EL的連接點相連接；所述二極體整流器U1的一個輸入極經熔斷器FU後與其另一個輸入極共同作為電源輸入端。

為了更好的實施本發明，所述時基集成晶片U2為NE555型集成晶片。所述雙向晶閘管D5為BT136型雙向晶閘管。

本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本發明可以在環境亮度不夠時自動控制路燈打開，而在環境亮度足夠時則自動控制路燈關閉，其自動化程度高，無需手動來打開或關閉路燈，從而避免在白天光線充足時因忘記關閉路燈而導致大量的電能白白浪費的情況出現，節約大量的電能。

(2)本發明可以很好的過濾直流電壓中的交流成分，從而使路燈工作更加穩定，提高路燈的照明效果。

(3)本發明具有過流保護功能，當市電出現波動而出現過電流時，本發明可以自動斷開電源，從而保護本發明不被過電流損壞。

附圖說明

圖1為本發明的整體電路結構圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式並不限於此。

實施例

如圖1所示，本發明主要由二極體整流器U1，熔斷器FU，時基集成晶片U2，三極體VT1，三極體VT2，三極體VT3，三極體VT4，放大器P，單向晶閘管D1，雙向晶閘管D5，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，二極體D4，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電容C1，電容C2，電容C3，電容C4，電容C5，電容C6，電容C7，路燈EL，穩壓二極體D2，穩壓二極體D3，電位器RP以及光敏電阻RG組成。

其中，電容C1，電容C2，電阻R1，電阻R2，電阻R3以及單向晶閘管D1共同組成一個過流保護電路。其具體結構為，電容C1的正極與二極體整流器U的負極輸出端相連接，負極經電阻R1後與單向晶閘管D1的P極相連接。電容C2的正極與單向晶閘管D1的控制端相連接，負極與單向晶閘管D1的N極相連接。電阻R2的一端與單向晶閘管D1的控制端相連接，另一端經電阻R3後與電容C2的負極相連接。該單向晶閘管D1的N極與二極體整流器U的正極輸出端相連接。

該單向晶閘管D1採用2N65S型單向晶閘管，電阻R1的阻值為8Ω，電阻R2的阻值為100Ω；電阻R3為檢測電阻，通過設置不同的阻值可以改變過電流的設定值，在本實施例中，該電阻R3的阻值設置為1Ω。電容C1和電容C2的容值均為10μF。

該穩壓二極體D3的P極與電阻R2和電阻R3的連接點相連接，N極經穩壓二極體D2後與三極體VT1的發射極相連接。電阻R4串接在三極體VT1的發射極和二極體整流器U的負極輸出端之間。因此，穩壓二極體D2和穩壓二極體D3以及電阻R4共同形成穩壓電路。該穩壓二極體D2和穩壓二極體D3均採用2CW6型穩壓二極體，電阻R4的阻值為47KΩ。

電容C3的正極經電阻R5後與三極體VT1的發射極相連接，負極與三極體VT1的集電極相連接。電容C5的正極與放大器P的負極相連接，負極經電阻R7後與穩壓二極體D3的P極相連接。電阻R6串接在電容C5的負極和三極體VT1的發射極之間。電容C4的正極與電容C5的負極相連接，負極與穩壓二極體D3的P極相連接。所述三極體VT1的集電極與放大器P的正極相連接、其基極與放大器P的輸出端相連接。

其中，放大器P，三極體VT1，電容C5，電容C3，電阻R5以及電阻R7共同組成一個濾波器；該濾波器可以有效的對直流電壓中的交流成分進行過濾，從而為後續電路和路燈提供平順的直流電，使路燈工作更加穩定。該三極體VT1採用3AX31型三極體，放大器P的型號為OP364，電容C4的容值為10μF，電容C3和電容C5的容值均為1μF，電阻R6的阻值為22KΩ，電阻R5和電阻R7的阻值均為4.7KΩ。

光敏電阻RG的一端與放大器P的正極相連接，另一端經電位器RP後與穩壓二極體D3的P極相連接。電阻R8的一端與光敏電阻RG和電位器RP的連接點相連接，另一端與時基集成晶片U2的TRIG管腳相連接。電容C6的正極與時基集成晶片U2的TRIG管腳相連接，負極與穩壓二極體D3的P極相連接。電容C7的正極與時基集成晶片U2的CONT管腳相連接，負極與電容C6的負極相連接。電阻R10串接在三極體VT2的發射極和三極體VT4的基極之間。二極體D4的P極與三極體VT3的發射極相連接，N極經電阻R11後與雙向晶閘管D5的控制端相連接。電阻R9的一端與二極體整流器U1的負極輸出端相連接，另一端經路燈EL後與雙向晶閘管D5的第一陽極相連接。

同時，所述時基集成晶片U2的VCC管腳與其RE管腳相連接，其RE管腳與放大器P的正極相連接，其TRIG管腳與THRE管腳相連接，其GND管腳與電容C7的負極相連接的同時接地，其OUT管腳則與三極體VT2的基極相連接。所述三極體VT2的集電極與時基集成晶片U2的VCC管腳相連接，其發射極與三極體VT3的基極相連接。所述三極體VT3的發射極與三極體VT4的集電極相連接，其集極與三極體VT2的集電極相連接。所述三極體VT4的發射極還分別與時基集成晶片U2的GND管腳和雙向晶閘管D5的第二陽極相連接。所述三極體VT3的集電極與電阻R9和路燈EL的連接點相連接。該二極體整流器U1的一個輸入極經熔斷器FU後與其另一個輸入極共同作為電源輸入端並與220市電相連接。

該時基集成晶片U2，光敏電阻RG，電位器RP，電阻R8，電容C6以及電容C7共同組成一個亮度檢測電路；而三極體VT2，三極體VT3，三極體VT4，雙向晶閘管D5，電阻R10，電阻R11以及二極體D4則共同組成一個開關電路；該亮度檢測電路可以檢測環境的亮度，並根據環境的亮度來導通或截止開關電路。調節電位器RP則可以使開關電路在不同光照強度下導通。

該光敏電阻RG採用亮阻小於3KΩ的光敏電阻，電位器RP的最大阻值為200KΩ，電阻R8、電阻R10以及電阻R11的阻值均為51KΩ，電容C6的容值為22μF，電容C7的容值則為0.01μF，三極體VT2～VT4均採用9012型三極體，二極體D4則為1N4148型開關二極體，雙向晶閘管D5則為BT136型雙向晶閘管，時基集成晶片為NE555型集成晶片。

該二極體整流器U1由4個1N4001型二極體組成，電阻R9的阻值為47KΩ。

工作時，220V交流電經二極體整流器U1整流後輸出12V直流電，直流電經穩壓二極體D2和穩壓二極體D3進行穩壓，和濾波器濾波後供給亮度檢測電路。在沒有出現過電流時，過流保護電路不動作。當出現過電流時，電阻R3的壓降增大，單向晶閘管D1導通，大電流直接流經電容C1、電阻R1以及單向晶閘管D1，這時熔斷器FU迅速熔斷，從而保護後續的電路不被過電流所損壞。

電路正常工作時，白天因光照強，光敏電阻RG受光照射而呈低阻狀態，時基集成晶片U2的TRIG管腳和THRE管腳的電位高於4V，其OUT管腳輸出低電平，開關電路不導通，路燈不點亮。當黃昏來臨時，光照強度逐漸減弱，光敏電阻RG的阻值逐漸增大，這時時基集成晶片U2的TRIG管腳和THRE管腳的電平也逐漸下降，當TRIG管腳和THRE管腳的電平降至4V以下時，時基集成晶片U2內部的觸發器翻轉，其OUT管腳輸出的電平由低電平變為高電平，使三極體VT2～VT4均導通，二極體D4得電導通，電流經電阻R11分壓後觸發雙向晶閘管D5導通，這時路燈被點亮。直至第二天黎明來臨時，光照逐漸增強，光敏電阻RG的阻值逐漸減小，時基集成晶片U2的OUT管腳重新輸出低電平，開關電路重新截止，路燈熄滅。如此則可以有效的根據環境的亮度來控制路燈的開、關，避免在白天光線充足時因忘記關閉路燈而導致大量的電能白白浪費的情況出現，節約大量的電能。

如上所述，便可很好的實現本發明。