专利名称：灯光节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节电器，具体涉及一种采用电压互感器回路实现的用于气体放电类灯具的节电器。
背景技术：
目前，我国多数的工矿企事业单位以及各大超市、商场等公用场所，所用的照明灯具都是寿命长、接线简单的电感镇流器的气体类灯具如荧光灯等，这类灯具一般使用电感镇流器，但使用电感镇流器会导致电路的功率因数降低，无功损耗过多，造成对电能的浪费，同时气体类灯具只在启辉时需要高电压，而在正常工作时有一个恒定的较低电压即可维持，而目前的电路电压一般维持不变，从而在正常工作时造成较大的电损耗。
在功率因素调整方面，可以用接入补偿电容的方法实现；而调整电路工作电压，一般采用可控硅控制调整，起到节电的作用，但由于采用可控硅应用的是相控技术，会产生较多的谐波，干扰其他机器的正常工作。
为解决这一问题，中国实用新型专利CN2586328Y中公开了一种智能灯光节电器，它包括变压单元、取样电路、电容补偿电路和由单片机及其外围电路构成的控制电路，其中变压单元由二级互感器组成，补偿电路由多个并联的可控硅串联电容的电路组成，它同时还接有旁路保护电路，它包括接触器和它的常闭触点，它们串联于电源和负载之间；此电路根据取样电路的数据利用单片机控制电路接入补偿电路的个数，以此来调节电路在接入不同负载时的功率因数值。这种技术方案中，采用了电压互感器实现启动和正常工作时的电压控制，并设置了接触器J1控制的旁路电路来保证节电器内部故障时的正常供电，以提高电路的安全系数，在一定程度上可以满足节电的需要。然而，旁路只在节电器内部故障时才起作用，在启动时，电压互感器是靠初级回路的短接来给负载提供较高的工作电压的，因而工作不够稳定，易发生灯具启动不正常等问题。
发明内容
本实用新型目的是提供一种采用互感式变压器技术的灯光节电器，通过电路的改进，保证灯具的正常启动，并且在发生故障时负载能正常工作；本实用新型的另一个目的是提供一种应用于三相供电场合的灯光节电器，保证在发生缺相故障时负载的正常工作。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种灯光节电器，包括交流电源、变压单元、取样电路、由单片机及其外围电路构成的控制电路，所述变压单元为电压互感器电路，电压互感器的次级串联于负载回路中，还包括有旁路电路，所述旁路电路包括分别与继电器的两个触点连接的两组接触器，其中每一接触器的常闭触点串联于另一接触器的控制线圈回路中，继电器的控制端与单片机回路的输出端连接；一个接触器带有两组常开触点，分别与电压互感器的初级和次级并联连接，另一个接触器带有一组常开触点，与电压互感器的初级串联连接。
上述技术方案中，所述取样电路为电流互感取样电路，其输出经A/D转换后连接至单片机的输入端。
本技术方案可以适用于单相和三相电路，当所述交流电源为单相电源时，设有一个所述电压互感器，所述接触器的每组常开触点数为一个。
当所述交流电源为三相电源时，设有3个所述电压互感器，分别连接于三相电源回路中，所述每组常开触点为3个，分别以权利要求1所限定的结构连接于3个电压互感器回路中。
对于三相电路，进一步的技术方案为，还包括有连接相线和继电器的缺相保护回路，所述缺相保护回路由两个接触器构成，其中一个接触器的控制线圈串联于一相线与零线之间，另一个接触器的控制线圈经并联的两个接触器的常开触点后串联于另一相线与零线之间，一相通过一个常开触点，第二相通过一个常闭触点与另一个常开触点，第三相通过两个常闭触点连接至继电器的一端。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1.由于本实用新型设置了继电器控制的两个接触器，由接触器的常开触点构成电压互感器的旁路电路，当灯具启动时，控制系统控制继电器使旁路电路接通，保证灯具在较高的电压下启动，而正常工作时，旁路电路断开，电压互感器接入，进入节电状态，从而保证了灯具的正常启动。
2.在三相电路中应用时，本实用新型设置了缺相保护电路，当某一相断路时，利用接触器的排列组合，使得旁路控制电路得电，电路能正常工作。
3.本实用新型的节电控制电路部分故障时，继电器能自动进入旁路状态，使灯具在普通状态下正常工作。
附图1为本实用新型实施例一的电路原理框图；附图2为图1中控制电路部分的原理框图；附图3为实施例一的电路原理示意图(控制电路未画出)；附图4为实施例二的电路原理示意图(控制电路未画出)；具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见附图1至附图3所示，一种灯光节电器，包括交流电源、变压单元、取样电路、由单片机及其外围电路构成的控制电路，所述交流电源为单相电源，所述变压单元为电压互感器电路，电压互感器TC1的次级串联于负载回路中，还包括有旁路电路，所述旁路电路包括分别与继电器J1的两个触点连接的两组接触器KM1和KM2，其中接触器KM1的常闭触点串联于另一接触器KM2的控制线圈回路中，并与继电器J1的常开触点连接，接触器KM2的常闭触点串联于接触器KM1的控制线圈回路中，并与继电器J1的常闭触点连接，继电器J1的控制端与单片机回路的输出端连接；接触器KM1带有两组常开触点，分别与电压互感器TC1的初级和次级并联连接，另一个接触器KM2带有一组常开触点，与电压互感器TC1的初级串联连接。在负载回路中，通过电流互感器设置有取样电路，其输出经A/D转换后连接至单片机的输入端。
实施例二参见附图4所示，一种灯光节电器，包括交流电源、变压单元、取样电路、由单片机及其外围电路构成的控制电路，所述交流电源为三相电源，所述变压单元为电压互感器电路，设有3个所述电压互感器TC1、TC2、TC3，分别连接于三相电源回路中，还包括有旁路电路，所述旁路电路包括分别与继电器J1的两个触点连接的两组接触器KM1和KM2，其中接触器KM1的常闭触点串联于另一接触器KM2的控制线圈回路中，并与继电器J1的常开触点连接，接触器KM2的常闭触点串联于接触器KM1的控制线圈回路中，并与继电器J1的常闭触点连接，继电器J1的控制端与单片机回路的输出端连接；电压互感器TC1的次级串联于A相的负载回路中，电压互感器TC2的次级串联于B相的负载回路中，电压互感器TC3的次级串联于C相的负载回路中，接触器KM1带有两组常开触点，每组常开触点为3个，分别与电压互感器TC1、TC2、TC3的初级和次级并联连接，另一个接触器KM2带有一组3个常开触点，分别与电压互感器TC1、TC2、TC3的初级串联连接。在A相负载回路中，通过电流互感器设置有取样电路，其输出经A/D转换后连接至单片机的输入端。
本实施例中还包括有连接相线和继电器的缺相保护回路，所述缺相保护回路由两个接触器KM3、KM4构成，其中一个接触器KM4的控制线圈串联于B相线与零线之间，另一个接触器KM3的控制线圈经并联的两个接触器KM3、KM4的常开触点后串联于另一相线与零线之间，A相通过一个常开触点KM3，B相通过一个常闭触点KM3与另一个常开触点KM4，C相通过两个常闭触点KM3、KM4连接至继电器J1的一端。
权利要求1.一种灯光节电器，包括交流电源、变压单元、取样电路、由单片机及其外围电路构成的控制电路，所述变压单元为电压互感器电路，电压互感器的次级串联于负载回路中，其特征在于还包括有旁路电路，所述旁路电路包括分别与继电器[J1]的两个触点连接的两组接触器[KM1、KM2]，其中每一接触器的常闭触点串联于另一接触器的控制线圈回路中，继电器[J1]的控制端与单片机回路的输出端连接；一个接触器[KM1]带有两组常开触点，分别与电压互感器的初级和次级并联连接，另一个接触器[KM2]带有一组常开触点，与电压互感器的初级串联连接。
2.根据权利要求1所述的灯光节电器，其特征在于所述取样电路为电流互感取样电路，其输出经A/D转换后连接至单片机的输入端。
3.根据权利要求1所述的灯光节电器，其特征在于所述交流电源为单相电源，设有一个所述电压互感器[TC1]，所述接触器的每组常开触点数为一个。
4.根据权利要求1所述的灯光节电器，其特征在于所述交流电源为三相电源，设有3个所述电压互感器[TC1、TC2、TC3]，分别连接于三相电源回路中，所述每组常开触点为3个，分别以权利要求1所限定的结构连接于3个电压互感器回路中。
5.根据权利要求4所述的灯光节电器，其特征在于还包括有连接相线和继电器的缺相保护回路，所述缺相保护回路由两个接触器[KM3、KM4]构成，其中一个接触器的控制线圈串联于一相线与零线之间，另一个接触器的控制线圈经并联的两个接触器的常开触点后串联于另一相线与零线之间，一相通过一个常开触点，第二相通过一个常闭触点与另一个常开触点，第三相通过两个常闭触点连接至继电器的一端。
专利摘要本实用新型公开了一种灯光节电器，包括交流电源、变压单元、取样电路、由单片机及其外围电路构成的控制电路，所述变压单元为电压互感器电路，电压互感器的次级串联于负载回路中，特征为还包括有旁路电路，所述旁路电路包括分别与继电器的两个触点连接的两组接触器，其中每一接触器的常闭触点串联于另一接触器的控制线圈回路中，继电器的控制端与单片机的输出端连接；一接触器带有两组常开触点，分别与电压互感器的初级和次级并联，另一接触器带有一组常开触点，与电压互感器的初级串联。本实用新型在提供节电控制的同时，保证灯具的正常启动；并适用于单相和三相电路。
文档编号H05B41/16GK2689648SQ200420025529
公开日2005年3月30日 申请日期2004年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者董志方, 朱正彪 申请人:董志方, 朱正彪