CN101835318B - 一种led路灯智能检测器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED路灯智能检测器及其工作方法,包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路,其还包括当环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时,将故障信号反馈给控制电路的反馈电路;以及,当控制电路接收反馈电路信号时,将故障信息显示出来的故障显示电路,故障显示电路与控制电路电连接。本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障,由反馈电路反馈到控制电路,由控制电路发出信号,开关动作电路开始工作,同时故障显示电路显示,通过观测故障显示电路中的LED指示灯状况,判断电路是否损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED路灯控制电路,特别是一种LED路灯智能检测器及其工作方法。
背景技术
LED路灯由于是安装在道路上的,高度高,在进行检测维护时会造成很大的人力物力浪费,增加维护成本,目前市面上的LED路灯,为了解决这个问题,一般采用人工目测的方法,费时费力。
中国专利文献号CN201039544于2008年3月19日公开了一种路灯故障检测装置,它包括装在路灯上的路灯控制器,在路灯控制器中装有主控器和故障检测传感器,故障检测传感器的信号输入端连接路灯的各发光灯片,信号输出端连接至主控器。又如中国专利文献号CN101583221A于2009年11月18日公开一种LED路灯控制***,包括总控制器和分控制器;每个总控制器通过ZigBee无线通信网络连接一组分控制器;分控制器设置于LED路灯灯体内,分控制器的数量与LED路灯的数量相等;还包括手机和总控PC,手机通过GSM/CDMA网络连接总控制器,总控PC接入INTERNET,再经INTERNET通过GSM/CDMA网络连接总控制器。上述路灯故障检测装置及LED路灯控制***的结构复杂,成本高,难于推广。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构合理、检测方便、便于安装、智能环保的一种LED路灯智能检测器及其工作方法,以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种LED路灯智能检测器,包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路,其结构特征是还包括当环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时,将故障信号反馈给控制电路的反馈电路;以及,当控制电路接收反馈电路信号时,将故障信息显示出来的故障显示电路,故障显示电路与控制电路电连接。
所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。
所述电源电路为阻容降压电路;环境识别光敏电路包括光敏电阻RS;开关动作电路包括继电器K1;负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯;保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6;负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4,变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间;故障显示电路包括LED指示灯D7;集成电路U2设置有八个以上的连接脚。
所述光敏电阻RS与电阻R10并联,并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接,另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接;电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接;三极管Q1的发射极与电阻R3另一端、集成电路U2第五脚连接,集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接;电容C4和电容C5另一端均接地。
所述二极管D5、电容C6组成继电器K1的磁制电路;为防止继电器线圈出现拉弧现象,二极管D5并联在继电器K1后,一端与电源电路输出端正极连接,另一端与三极管Q2的集电极连接;三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接;三极管Q2的发射极分有三路,第一路接地,第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接,第三路与光耦器U4一输出端连接。
所述光耦器U4另一输出端分有二路,一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接,另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。
控制电路:当环境识别光敏电路,开关动作电路,负载工作电路中任何一个电路发生故障时,反馈电路会有相应的信号提供给控制电路,由控制电路进行处理,发出相应的指令给故障显示电路,从而显示故障。
电源电路:由降压电路,整流电路,滤波电路,稳压电路组成。市电一路接到负载工作电路上,保证负载工作。一路通过降压电路降压,整流电路整流,稳压电路稳压,滤波电路滤波,从而提供高效稳定的电压电流。
环境识别光敏电路:主要有光敏电阻RS,自动识别白天黑夜环境情况,调整电阻值,从而影响控制电路的工作状况,光敏电路还可通过智能检测***,自动接通负载工作电路的电源。
开关动作电路:通过继电器的动作来控制负载电路的通断,实现负载灯的亮灭。在环境识别光敏电路识别出白天黑夜后,会有信号提供给控制电路,控制电路发出相应的指令给开关动作电路,进而控制负载灯具的亮灭。
反馈电路:当环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路中任何一个电路发生故障时,通过反馈电路把信号反馈给控制电路,以便控制电路进行处理。
故障显示电路:当环境识别光敏电路,开关动作电路,负载工作电路中任何一个电路发生故障时,会有相应的信号提供给控制电路,由控制电路进行处理,发出相应的指令给故障显示电路,从而使人快捷方便的识别故障。
负载工作电路:负载工作电路出现故障时,会反馈给控制电路,控制电路进行处理,发出相应的指令给故障显示电路。
保护电路:该电路主要起保护作用,保护负载,防止器件进一步损坏。
一种LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是智能检测器通电后,反馈电路检测电路有无故障;
当电路没有存在故障时,控制电路通过检测环境识别光敏电路信号,并连续判断一段时间,来判别当前环境为白天还是黑夜;当处于白天时,环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路断路,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来;当处于黑夜时,环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路导通,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来;
当电路存在故障时,反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障;当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时,为低压电路中的负载检测电路出现短路故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来;当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA,或者,黑夜时大于10MA时,为高压电路出现故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来;
所述连续判断的时间为1.5秒。所述低压电路包括环境识别光敏电路、开关动作电路和负载检测电路;高压电路包括负载工作电路。所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;集成电路U2设置有八个以上的连接脚,其中,第三,四,五脚为电流检测端口,第七脚为电压输出控制端口(低压检测端口)。所述故障显示电路连接有LED指示灯;当整个电路处于正常状态时,LED指示灯常亮;当低压电路出现故障时,LED指示灯低频率闪烁;当高压电路出现故障时,LED指示灯高频率闪烁;其闪烁时间相等或不等。
本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障,由反馈电路反馈到控制电路,由控制电路发出信号,开关动作电路开始工作,同时故障显示电路显示,通过观测故障显示电路中的LED指示灯状况,判断电路是否损坏。该结构简单合理,可自动识别环境,并自动检测故障,同时将故障显示出来,从而节省人力,方便快捷的查找出路灯电路的工作故障。
附图说明
图1为本发明电路原理图。
图2为本发明工作原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1,本LED路灯智能检测器,包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路、负载检测电路、反馈电路和故障显示电路。其中,当环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时,将故障信号反馈给控制电路的反馈电路;以及,当控制电路接收反馈电路信号时,将故障信息显示出来的故障显示电路,故障显示电路与控制电路电连接。
控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。
电源电路为阻容降压电路;环境识别光敏电路包括光敏电阻RS;开关动作电路包括继电器K1;负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯;保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6;负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4,变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间;故障显示电路包括LED指示灯D7;集成电路U2设置有八个以上的连接脚。
光敏电阻RS与电阻R10并联,并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接,另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接;电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接;三极管Q1的发射极与电阻R3另一端、集成电路U2第五脚连接,集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接;电容C4和电容C5另一端均接地。
二极管D5、电容C6和继电器K1的线圈并联后,一端与电源电路输出端正极连接,另一端与三极管Q2的集电极连接;三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接;三极管Q2的发射极分有三路,第一路接地,第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接,第三路与光耦器U4一输出端连接。光耦器U4另一输出端分有二路,一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接,另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。
集成电路U2的电源部分,通过阻容降压,再全波整流后,由原来的AC12-265V变为直流,最后经过稳压U1-78L05,得到U2的稳定的工作电压5V。
U2的第三脚通过检测光敏电阻RS及电阻R2之间的电压阀值,来判断RS是否为短路状态,当此处的电压阀值高于1.5V左右时,RS处于短路状态,则U2的第六脚输出脉冲频率,LED指示灯D7闪烁,RS短路故障清除,则DS闪烁停止,进入正常工作状态。同时,U2的第三脚通过检测RS及电阻R5之间的电压阀值,来判断RS是否为开路或不存在的故障状态。当此处电压阀值低于1.5V左右时,RS处于开路状态,则U2的第六脚输出脉冲频率,LED指示灯D7闪烁,RS短路故障清除,则D7闪烁停止,进入正常工作状态。
U2的第四脚检测三极管Q1的导通与否,来判断当前处于白天还是黑夜。如果判断到Q1处于导通状态,则当前为白天,U2的第七脚输出低电平,三极管Q2不导通,则继电器K1的开关处于开路状态,负载灯不亮,处于节能状态。如果判断到Q1处于不导通状态,则当前为黑夜,U2的第七脚输出高电平,Q2导通,同时K1的开关处于闭合状态,负载灯常亮照明。
U2的第六脚在作为LED指示灯D7的控制口同时也用来检测光耦器U4是否导通。在白天时,正常工作状态下,K1开路,变压器T1、整流模块D6、光耦器U4均无电流通过,处于关断状态,U4不导通。如果在白天U4处于导通状态,则为电路故障,U2第六脚输出脉冲频率,必须关断电源后,清除故障才能回到正常工作状态。如果在黑夜U4处于关断状态,为电路故障,U2第六脚输出脉冲频率,必须关断电源后,清除故障才能回到正常工作状态。
当处于正常工作状态时,U2的第六脚一直输出高电平,D7常亮。在白天时,U2第七脚输出低电平,Q1不导通,K1开路,负载灯不亮;在黑夜时,U2第七脚输出高电平,Q1导通,K1闭合,负载灯亮。
参见图2,根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是智能检测器通电后,反馈电路检测电路有无故障。
(一)当电路没有存在故障时,控制电路通过检测环境识别光敏电路信号,并连续判断一段时间,来判别当前环境为白天还是黑夜;(1)当处于白天时,环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路断路,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来;(2)当处于黑夜时,环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路导通,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来。
(二)当电路存在故障时,反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障;(1)当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时,为低压电路中的负载检测电路出现短路故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来;(2)当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA,或者,黑夜时大于10MA时,为高压电路出现故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来。
所述低压电路包括环境识别光敏电路、开关动作电路和负载检测电路;高压电路包括负载工作电路。控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;集成电路U2设置有八个以上的连接脚,其中,第三脚为电流检测端口,第七脚为低压检测端口。故障显示电路连接有LED指示灯;当整个电路处于正常状态时,LED指示灯常亮;当低压电路出现故障时,LED指示灯低频率闪烁;当高压电路出现故障时,LED指示灯高频率闪烁。
Claims (8)
1.一种LED路灯智能检测器,包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路,其特征是还包括当环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时,将故障信号反馈给控制电路的反馈电路;以及,当控制电路接收反馈电路信号时,将故障信息显示出来的故障显示电路,故障显示电路与控制电路电连接;
所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接;
所述电源电路为阻容降压电路;环境识别光敏电路包括光敏电阻RS;开关动作电路包括继电器K1;负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯;保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6;负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4,变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间;故障显示电路包括LED指示灯D7;集成电路U2设置有八个以上的连接脚。
2.根据权利要求1所述的LED路灯智能检测器,其特征是所述光敏电阻RS与电阻R10并联,并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接,另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接;电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接;三极管Q1的发射极与电阻R5另一端、集成电路U2第五脚连接,集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接;电容C4和电容C5另一端均接地。
3.根据权利要求1或2所述的LED路灯智能检测器,其特征是所述二极管D5、电容C6组成继电器K1的磁制电路;为防止继电器线圈出现拉弧现象,二极管D5并联在继电器K1后,一端与电源电路输出端正极连接,另一端与三极管Q2的集电极连接;三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接;三极管Q2的发射极分有三路,第一路接地,第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接,第三路与光耦器U4一输出端连接。
4.根据权利要求3所述的LED路灯智能检测器,其特征是所述光耦器U4另一输出端分有二路,一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接,另一路通过电阻R5与电源电路输出端正极连接。
5.根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是智能检测器通电后,反馈电路检测电路有无故障;
当电路没有存在故障时,控制电路通过检测环境识别光敏电路信号,并连续判断一段时间,来判别当前环境为白天还是黑夜;当处于白天时,环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路断路,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来;当处于黑夜时,环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右,控制电路通过开关动作电路使负载电路导通,同时,故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来;
当电路存在故障时,反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障;当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时,为低压电路中的负载检测电路出现短路故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来;当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA,或者,黑夜时大于10MA时,为高压电路出现故障,同时,故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来;
所述低压电路包括环境识别光敏电路、开关动作电路和负载检测电路;高压电路包括负载工作电路。
6.根据权利要求5所述LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是所述连续判断的时间为1.5秒。
7.根据权利要求6所述LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中;集成电路U2设置有八个以上的连接脚,其中,第三,四,五脚为电流检测端口,第七脚为电压输出控制端口。
8.根据权利要求7所述LED路灯智能检测器的工作方法,其特征是所述故障显示电路连接有LED指示灯;当整个电路处于正常状态时,LED指示灯常亮;当低压电路出现故障时,LED指示灯低频率闪烁;当高压电路出现故障时,LED指示灯高频率闪烁;其闪烁时间相等或不等。
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Granted publication date: 20130220 Termination date: 20170513 |
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