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路燈控制器范文1
【關鍵詞】AVR單片機;PWM;太陽能;控制器
引言
太陽能LED路燈白天充電、晚上使用，無需鋪設復雜、不消耗常規能源及使用壽命長等優點，可大量節省電費和施工費，屬于當今社會大力提倡利用的綠色能源產品。目前市場上很多太陽能路燈控制器，都是采用直充方式充電，沒有對蓄電池進行控制與保護，導致能源利用率不高，可靠性不強。本文設計一個以AVR單片機為核心的控制器，采用了PWM技術進行蓄電池充電，并加強對蓄電池在使用過程的監控;可提高蓄電池的有效容量和延長蓄電池的使用壽命，從而提高太陽能光伏系統的可靠性。
1.系統總體設計
太陽能路燈控制系統主要由太陽能電池板、控制器、閥控蓄電池和LED路燈構成，其中控制器影響著整個系統的工作，因此本文設計的控制器具有以下功能：采用PWM充電技術，實現多階段式智能充電，負載過流及短路保護，蓄電池過放電和反接保護，太陽電池板過壓保護，以及溫度補償功能。控制器采用Atmega88微控制器來實現太陽能充電控制器的全部功能。
2.充電控制電路
電路采用了太陽能電池、蓄電池正極相連的接法，微控制器的電源由79L05負電壓穩壓模塊提供，不同的接地端對應著不同的電源電壓;這樣的處理方便各種被測電壓的采集，具體電路見圖1所示。圖中RV1是太陽電池板過壓保護，當由一些原因，如雷擊或光伏陣列串接錯誤等，使得太陽能電池板過壓輸出到控制器中，此時壓敏電阻阻值迅速下降，把限制過壓進入控制器電路，D11和F1構成蓄電池反接保護。R21、R22和C3組成太陽能板電壓檢測電路，在PC0處采樣到的測量值送入單片機模數轉換輸入引腳;用于控制太陽能板工作指示燈和啟停路燈。R33、R34和C10構成蓄電池電壓檢測電路，測量值同樣送入單片機進行模數轉換處理。
圖1
充電電路由Q3、Q5、Q6、C4、R27、R28及D10組成，其中Q3在此作開關用，對太陽能板具有防反接作用;Q6是用于充電方式的控制。單片機根據PC1檢測到的蓄電池電壓，通過PD7腳的信號來控制充電的方式。太陽能電池板對蓄電池的充電分為直充、浮充和涓流充電三個階段，每一個階段都有一個充放電電壓點。蓄電池的這些電壓點是會隨溫度變化而改變的，因此，溫度的補償由R35、R36、C1和負溫度系數電阻RT1組成的電路實現。
3.放電控制電路
放電電路主要由Q1、Q2、R3、R5和D2組成，見下圖2所示。單片機會根據太陽電池板的電壓判斷是否要開啟或熄滅LED路燈;同時，單片機會根據蓄電池的電壓判斷是否過放而切斷負載。在放電電路中，還需有一定措施保護蓄電池，防止負載短路、過流，保證整個系統的穩定運行。電路通過檢測電阻R7的電壓來進行判斷是否短路、過流，R7為阻值為0.01歐、過電流能力在10A以上的康銅絲，它的取樣電壓最多不超過0.2V，因此，需要運放LM358對其進行放大，經U2A放大后送入單片機PC3和U2B，當放電電流超過1.2倍額定電流30S時過載保護動作。短路時（大于額定電流3倍）單片機發出關斷指令，同時電壓比較器翻轉關斷場效應管Q2，負載斷電得到護。短路保護采用硬件加軟件的形式，具有反應速度快。
圖2
4.結語
本文充分利用了單片機的軟硬件資源設計一款太陽能路燈控制器，實現對蓄電池充、放電的智能化管理。采用PWM充電方式，提高了蓄電池的使用壽命。該控制器具有可靠的保護措施，但由于充電采用直充方式，影響充電效率，有待于進一步改善。
參考文獻
路燈控制器范文2
關鍵詞：LED路燈；控制系統；單片機；單元控制器；智能控制
中圖分類號：TU2 文獻標識碼： A
引言
當前，能源短缺已成為人類經濟社會發展面臨的重要挑戰，國家“十二五”規劃綱要提出，節能環保產業作為七大戰略性新興產業之首被委以重任。城市路燈工程讓現代化大都市日益靚麗，交通出行更加便利。但是，很多城市路燈控制存在亮燈的時間管理不夠科學，不能根據季節的變化及時調整路燈的控制模式，造成電能的浪費。
LED燈1 LED燈2
圖1 路燈控制系統示意圖
1路燈控制系統方案的選擇
圖1是路燈控制系統的示意圖，經過查閱大量文獻資料，發現目前的國內外路燈控制系統都是基于各種有線和無線網絡的嵌入式應用，主要實現方案有以下幾種：方案一：基于GSM、GPRS、ZigBee無線網絡的路燈管理，它具有施工方便的優點，并且利用了現有的網絡基礎實施，管理方便，便于查詢和存儲數據，管理效率高，但是這些技術方案實現成本普遍較高。
方案二：采用工業以太網、LonWorks、CAN總線等有線網絡的路燈管理系統和無線網絡相比，施工布線復雜，后期的維護成本高。
方案三：采用低廉的RS-485有線網絡方式構建路燈管理系統，突出的優點是成本低，技術上更易于實現。
經過綜合考慮，決定采用方案三構建LED路燈管理系統。
2系統方案設計
（1）系統的總體設計
本路燈模擬系統由一個支路控制器和四個單元控制器組成。支路控制器和四個單元控制器組成。支路控制器和單元控制器都采用MSC-51單片機為主控制器，它們之間采用RS-485的數據通信方式。支路控制器通過RS-485實現對各單元路燈的開關定時、燈光亮度調節、時間顯示、光線檢測、故障檢測、從機數目查詢、各單元控制器的工作狀態顯示等，系統方案如圖2所示。
（2）單元控制器的方案設計
單元控制器主要由處理器模塊、光線檢測模塊、移動物體檢測模塊、路燈故障檢測模塊、路燈調節驅動模塊組成，如圖3所示。單元控制器將傳感器檢測到的環境光線信號和移動物體的方向，經過當前設置的工作模式的控制，產生相應的PWM信號，通過單片機I/O口來實現開、關路燈以及路燈燈光亮度的調節。
3單元控制器的硬件電路設計
（1）環境光線檢測電路
環境光線檢測電路如圖4所示，該電路主要根據光照情況來檢查白天和黑夜。此部分電路采用高性價比的光敏電阻作為光學傳感器件，其亮阻為5kΩ左右，暗組值100kΩ左右。將它與一個電阻相連，將光信號轉換為電信號的高低電平，供單片機處理，電路簡單，成本低。
（2）故障檢測電路
故障檢測電路主要檢測路燈應該發光卻不發光存在的故障。因此可以在路燈的下方附近安裝一個光敏電阻，此光敏電阻在晚上天黑的時候只接受本路燈發出的光照呈現亮阻，如果路燈壞了不發光，則光敏電阻呈現暗阻，從而可判斷出路燈的損壞情況。該電路原理和上述光敏檢測電路結構相似，不再重述。
（3）移動物體檢測電路
移動物體檢測電路如圖5所示，它能根據路上的人流量來開啟和關閉路燈，當檢測到有人走來時，前方的路燈隨著人的向前移動逐次點亮；同時，后方的路燈逐次熄滅，由于減少了路燈的亮燈時間，達到節能的效果。
（4）白光LED驅動電路
路燈控制系統試驗過程中采用1W的白光LED作為路燈，經測試，該燈泡最大功率工作時需要流過約350mA的電流，當流過的電流不同時，亮度也跟著改變，只有恒流驅動時，燈光亮度才不會閃爍，達到照明的要求。因此，路燈的正常發光需要一個恒流驅動電路，考慮到路燈亮度的調節范圍，對應要求路燈的恒流源電流也要在20%-100%范圍內變化，并能可靠工作。
最常用的路燈驅動方案有：基于運放和大功率三極管或場效應管構成的恒流源；利用穩壓源和大功率三極管構成恒流源；采用專用的大功率白光LED驅動集成電路。
由于本系統采用的LED功率不大，因此，采用一個常用的LM7805和S8050三極管就可以驅動，并且電路簡單、成本低廉，因而被采用。
利用單片機定時中斷的方式產生PWM脈沖，對一只NPN型的8050三極管通斷控制。當PWM的頻率超過50Hz時，人眼覺察不到燈的閃爍，并且利用PWM的脈寬變化實現了路燈的亮度調節，此電路可達到對PWM脈沖寬度步進1%進行控制，實現了對路燈亮度的20%-100%的可調。實驗證明，該方案性能穩定可靠。具體電路如圖6所示。
4單元控制器的軟件設計
通電后，單元控制器執行完初始化程序，就處于監聽狀態，主要是接受支路控制器的查詢和設置，從而選擇自己的工作模式，并一直工作在這種模式，直到支路控制器發來新的命令。在天黑點亮路燈的時候，單元控制器還一直檢測路燈的工作狀態，發生故障時，能夠主動通知支路控制器。在光電模式中，單元控制器必須能夠及時獲得它兩側光電開關的檢測信號，借以決定當前路燈的開和關。系統流程圖如圖7所示。
圖7單元控制器流程圖
5系統調試
系統調試使用數字萬用表及GWS-2202雙通道示波器，對本控制系統所用的白光LED燈進行測試，測試結果如表1所示。
表1單顆粒LED的測量值（單位：A/v/w）
PWM
占空比 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
電流
（A） 0.08 0.11 0.15 0.19 0.23 0.27 0.32 0.36 0.40
電壓
（V） 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
功率
（W） 0.4 0.55 0.75 0.95 1.15 1.35 1.60 1.80 2.0
通過測量分析，可見該系統實現了路燈亮度的有效調節功能。另外，還對進行移動物體檢測、環境光線檢測、故障檢測等功能驗證及測試，實現了LED路燈系統多模式智能控制。
6結 論
本系統通過實驗、測試，成功開發了一種智能LED路燈控制系統單元控制器。系統控制方便，運行穩定，達到最初設計要求。系統設計電路簡捷，成本低廉，性價比高。
參考文獻：
黃智偉.全國大學生電子設計競賽訓練教程[M].北京：電子工業出版社，2005.
白林，梁宏寶.大功率自光LED路燈發光板設計與驅動技術[J].發光學報，2009，30（4）：487-494.
路燈控制器范文3
【關鍵詞】路燈控制節能減耗降本增效光控開關時控開關經緯度路燈控制器
一、概述
隨著世界工業經濟的發展、人口的劇增、人類欲望的無限上升和生產生活方式的無節制，世界氣候面臨越來越嚴重的問題，以低能耗、低污染、低排放為標志的低碳經濟時代已如約而至，正在深刻地改變著我們的生活。
1.1了解國內外路燈控制技術現狀及發展趨勢
據調查目前國內外路燈主要采用無線監控系統來進行控制。監控系統采用無線專網或移動公網進行通信。可實現遠程遙控、遙視、遙測、遙調、遙信、報警等多種功能。大大提高了路燈的管理水平，既提高了工作效率同時又降低了管理成本，將是未來路燈管理的發展趨勢。但該系統價格成本高，少則幾十萬元，多則上百萬元。而且其系統技術還未完全成熟，若投入使用反而造成了資金成本的浪費。
1.2認識中原油田路燈控制現狀
現在中原油田的路燈全部采用微電腦時控開關控制方式，基本工作原理是根據人為設定的亮燈、滅燈時間來對路燈進行控制；其最大的弊端是全年每天的天黑、天亮的時間不一樣，如不能及時調整路燈時間，將導致電能的無謂浪費；如果按照局“三電辦”的統一調整路燈時間，全年調整路燈時間工作次數至少為26次，平均每兩星期一次。同時也相應加大了工作安全風險。
二、實現路燈控制器改造過程
根據中原油田路燈控制現狀和我單位的實際情況，我們針對路燈控制改造進行了探究試驗，使路燈控制根據每天日出日落時間的變化，實現自動、準確點亮以及熄滅。這樣能大大減少電能浪費。
2.1使用光控開關控制
首先，我們想到的是采用光控開關控制路燈的亮滅，光控開關主要由光敏電阻和集成電路等組成。當白天光照較強，光敏電阻呈現低阻狀態，使集成電路的繼電器不工作，路燈不亮，而到了傍晚光照減弱，光敏電阻呈現高電阻，繼電器吸合路燈亮，從而實現路燈自動控制和節約電能目的。但通過現場安裝測試發現如果發生偶然間天色陰暗，樹葉等物短暫遮擋感光元件，或手電筒、汽車、及其它燈光照射感光元件，光控開關都會造成誤開誤關的現象，對環境的要求條件較高。
2.2通過加裝時控開關解決光控開關的缺陷
根據光控開關的特點以及現有路燈控制設備的條件，我們決定將光控開關和時控開關進行組合，實現優缺點互補。將光控開關進一步改進，加進延時功能，解決了短暫遮擋、照射感光元件而造成的誤動作。將時控開關開關時間設定為一年下來最大時間間距，即最早亮燈時間和最晚滅燈時間，這樣解決了光控開關未到時間誤開誤關的現象。但是安裝環境要求高的問題依然沒有很好的解決。
2.3使用經緯度路燈控制器實現最佳控制目的
我們結合遇到的技術問題，進行不斷探索實踐，發現經緯度路燈控制器能很好的解決路燈自動、準確點亮和熄滅的問題，不存在光控安裝環境要求高，時控操作管理繁冗的問題。它采用先進的嵌入式微型計算機控制技術，可根據一年四季變化規律，結合當地經緯度和當前日期計算出日出日落時間，自動確定路燈開關時間。而全球任何一個地區的經緯度均是唯一的，克服了普通時控開關需經常人工調整開關燈時間的缺點。于是我們購買了一個型號為ZNK-1的經緯儀路燈控制器，價格為200元，并在玉蘭小區進行了實地安裝試驗。
三、驗證路燈控制改造成效，實現節能減耗降本增效目標
2012年3月，我們在玉蘭小區選擇了控制區域小、路燈數量少的控制箱，安裝了經緯儀開關，是在現有的設備現狀基礎上與時控開關串聯使用。然后開展試驗數據的采集，包括每天亮、滅燈的時間、分段工作情況、安裝使用情況等，最后根據收集到的所有觀測數據與統計的過去一年同日期調整的時間段進行對比，與記錄的日出日落時間對比，驗證了經緯儀開關的準確率。自從安裝使用后，只要設定使用地的經、緯度以及當前日期和時間，即可自動計算出每一天的開燈、關燈時間，不需人工再次調整路燈時間。
路燈控制器范文4
關鍵詞：數字電路 汽車尾燈 控制器 設計
中圖分類號:TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)01-0005-02
1、功能指標
一般汽車尾燈控制電路具有這樣的功能：汽車尾部左右兩側各有3個指示燈，汽車正常運行時，指示燈全滅；左轉彎時，左側3個指示燈按左循環順序點亮；右轉彎時，右側3個指示燈按右循環順序點亮；剎車時；所有指示燈同時點亮。用3個開關控制指示燈的點亮狀態，其中2個是轉向控制開關，1個是模擬腳踏制動(剎車)開關[1]。而本控制電路具有的功能更加完善，與實際汽車尾燈顯示狀態更加接近，具體是：(1)當汽車正常直行時，汽車6個尾燈全滅；(2)當汽車向右拐彎時，汽車右面3個尾燈從左到右順序亮滅；(3)當汽車向左拐彎時，汽車左面3個尾燈從右到左順序亮滅[2]；(4)當汽車夜間直行時，汽車左、右兩面3個尾燈同時由里向外順序亮滅；(5)當汽車雨天、霧天或遇緊急情況直行時，汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍；(6)當汽車剎車時，汽車6個尾燈全亮。
2、電路組成和工作原理
本汽車尾燈控制器如圖1所示，它由模式控制電路、振蕩電路、三進制計數器、譯碼器和驅動顯示電路五個部分組成。
2.1 振蕩電路
振蕩電路是由555定時器和外接元件R1、R2、C1、C2構成的多諧振蕩器。輸出脈沖的頻率為：f≈1.43/[(R1+2R2)C1]≈1Hz，即1秒[3]。輸出的脈沖一路驅動觸發器U2B、U2A進行循環計數；另一路送到模式控制電路，使汽車在雨天、霧天或遇緊急情況直行時，汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍。
2.2 三進制計數器
選用雙JK邊沿觸發器74LS112構成三進制同步加法計數器。當CP接555定時器的輸出脈沖時，觸發器U2B、U2A的輸出端按00011000…循環輸出脈沖，驅動譯碼器U3B、U3A進行譯碼，按模式要求驅動汽車尾燈工作。
2.3 譯碼器
選用雙二線-四線譯碼器74LS139進行譯碼，其功能是當=1時，Y0Y1Y2Y3=1111；當=0，同時BA=00011000…時，輸出端Y0Y1Y2Y3=0111101111010111…，該輸出信號輸送給驅動顯示電路，使汽車尾燈按模式要求顯示。
2.4 驅動顯示電路
汽車尾燈用發光二極管模擬，尾燈顯示驅動電路的任務是在控制信號作用下驅動發光二極管的亮和滅。6只發光二極管分為左右兩組，分別經過200Ω的限流電阻后接地，它們與6個四輸入與非門（3塊74LS20）一起構成驅動顯示電路。
2.5 模式控制電路
模式控制電路主要由四個開關K1、K2、K3、K4和與非門U7A、U7B組成。
(1)當汽車正常直行時，開關K1、K2、K3接高電平，K4接低電平，K1、K2的高電平使譯碼器U3A、U3B的所有輸出端為高電平；K4的低電平使與非門U7A、U7B輸出高電平，這樣6個四輸入與非門的所有輸入端全部為高電平，輸出端全部為低電平，則汽車6個尾燈全滅。
(2)當汽車直行向右拐彎時，K2、K4接低電平，K1、K3接高電平，譯碼器U3B正常譯碼，在U2B、U2A輸出00011000…循環脈沖驅動下，輸出端Y0、Y1、Y2依次循環輸出低電平，通過與非門U5B、U6A、U6B依次循環輸出高電平驅動L4、L5、L6依次循環點亮，即汽車右面3個尾燈從左到右循環順序亮滅；而左面3個尾燈與直行狀態一樣處于滅狀態。
(3)當汽車直行向左拐彎時，K1、K4接低電平，K2、K3接高電平，譯碼器U3A正常譯碼，在U2B、U2A輸出00011000…循環脈沖驅動下，輸出端Y0、Y1、Y2依次循環輸出低電平，通過與非門U5A、U4A、U4B依次循環輸出高電平驅動L1、L2、L3依次循環點亮，即汽車左面3個尾燈從右到左循環順序亮滅；而右面3個尾燈與直行狀態一樣處于滅狀態。
(4)當汽車夜間直行時，K1、K2、K4接低電平，K3接高電平，汽車左面3個尾燈與汽車左拐彎時狀態一樣從右到左循環順序亮滅；汽車右面3個尾燈與汽車右拐彎時狀態一樣從左到右循環順序亮滅，即汽車左、右兩面3個尾燈同時由里向外循環順序亮滅。如果這時左拐彎，則把K2接高電平；如果右拐彎，則把K1接高電平即可。
(5)當汽車雨天、霧天或遇緊急情況直行時，K1、K2、K3接高電平，K4接振蕩電路的輸出脈沖，這時譯碼器U3A、U3B不譯碼，輸出全為高電平，而秒脈沖經與非門U7A、U7B倒相后再經6個四輸入與非門倒相，分別驅動汽車6個尾燈同時亮、滅閃爍。這時如果汽車左拐彎，即把K1接低電平，其它開關狀態不變，這時與非門U7B輸出為高電平，鎖住了秒脈沖，致使汽車右面3個尾燈L4、L5、L6全滅，汽車左面3個尾燈是同時亮、滅閃爍和左拐彎時從右到左循環順序亮滅的疊加；如果汽車右拐彎，則把K2接低電平，其它開關狀態不變，這時與非門U7A輸出為高電平，鎖住了秒脈沖，致使汽車左面3個尾燈L1、L2、L3全滅，汽車右面3個尾燈是同時亮、滅閃爍和右拐彎時從左到右循環順序亮滅的疊加。這樣盡管在緊急狀態行駛時，也能及時告訴后車司機知道前車的轉彎狀態。
(6)當汽車剎車時，K3接低電平，則6個四輸入與非門輸出全為高電平，分別驅動汽車6個尾燈全亮。
3、結語
隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的家庭擁有了汽車，這給人們的出行帶來了方便。汽車尾燈的主要作用是顯示汽車的運行狀態，汽車尾燈控制器的好壞將直接影響汽車尾燈功能的發揮，因而倍受人們的關注，而本汽車尾燈控制器電路結構簡單，控制原理清晰，功能比較完善，容易制作，希望能得到汽車行業的關注。
參考文獻
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作者簡介
張大平（1965-），男，副教授，研究方向：電子技術、自動控制。
基金項目
路燈控制器范文5
【關鍵詞】金鹵燈；電子鎮流器；二級拓撲；小功率
1.引言
隨著科技進步，人類對照明的需求也與時俱進，經歷了白熾燈、熒光燈兩代照明產品之后，人類開辟了照明史的新紀元，進入了金屬鹵化物燈的照明時代[1]。較之前兩代產品，金鹵燈的啟動過程更為繁瑣，在此過程中需要電子鎮流器的參與。所以對鎮流器的研究成了光源照明技術發展過程中必不可少的環節。最初研究鎮流器主要面臨的技術難題是“聲諧振”現象。隨著研究的深入，可采用低頻方波技術能有效的解決這個問題，使電子鎮流器應用于金鹵燈獲得了極其重要的進展。
在傳統的電子鎮流器的設計中，往往采用三級電路拓撲，包括率因數校正（PFC）電路、DC/DC電路和C/AC逆變電路[2]。但是電路級數越多使用的器件越多并且使產品設計愈顯復雜。因此為了節約設計成本簡化電路設計，本文提出一種電子鎮流器二級拓撲結構的設計思想。
2.鎮流器的電路拓撲結構
2.1 三級電路拓撲結構
在電子鎮流器的設計中，最常采用的設計電路為傳統的三級拓撲，系統結構由功率因數校正（PFC）電路、DC/DC電路和DC/AC電路組成，三部分電路相互獨立且各自完成相應的功能。第一級的功率因數校正電路，可選用的拓撲為BOOST型和反激型的功率因數校正電路。第二級電路為DC/DC電路，其主要功能是控制燈啟動過程中的電流和功率，穩定燈的工作點，這一級電路最常采用的拓撲為BUCK電路。第三級電路為DC/AC逆變電路，其主要功能是為燈提供一個交變的工作電流和電壓，常用拓撲為半橋和全橋電路[3]。傳統的三級電路每一級電路獨立執行相應的功能?？刂葡鄬唵?，系統的可靠性較好。但是，傳統的三級低頻方波電路存在電路復雜、成本高、效率低等缺點。
2.2 二級電路拓撲結構
近年來兩級低頻方波電子鎮流器得到了很大的發展，主要有兩種功能組合方式：
（1）將功率因數校正環節（PFC）和DC/DC進行合并，合并后的電路既要完成功率因數校正的功能，又需要控制燈的啟動過程中的電流，控制較三級電路復雜。
（2）將DC/DC和逆變電路進行合并，整個電路省去了DC/DC環節，逆變電路進行PWM調制，起到控制燈電流大小和換向的作用[4]。此種方法主要有PFC級+全橋DC/AC級和PFC級+半橋DC/AC級兩種，但是，由于半橋雙BUCK低頻方波變換器開路輸出電壓低燈信號取樣困難控制電路復雜等，所以采用PFC級+全橋DC/AC級電路。
3.鎮流器各級電路的控制策略
電子鎮流器本身，實際上是一種AC/DC/AC的特種電源。采用二極管整流、電容濾波的整流環節會使輸入電流嚴重畸變[5]。特別是大量使用時對電網產生嚴重的諧波污染且功率因數較低。對于這種使用數量大的中小功率單相電源系統，最理想的方法是在電源內部采取功率因數校正措施，從根本上消除諧波源。通常功率因數校正方法有兩種：有源功率因數校正（APFC）和無源功率因數校正（PPFC）。但無源功率因數校正（PPFC）的功率因數不是很高，只能達到0.8～0.9之間，很難接近1，并且電路中電感體積大且重，給電路設計帶來一定麻煩。而有源功率因數校正（APFC）技術被認為是合適的選擇，很多公司也推出了各種成熟的功率因數校正芯片。此次設計我們采用的功率因數校正芯片就是TI公司最近新推出的UCC28019。
3.1 有源功率因數校正（APFC）電路
UCC28019是一款在連續工作模式下，采用平均電流控制策略，以固定頻率輸出PWM波控制開關管的通斷，實現功率因數校正，該芯片具有軟啟動、欠/過壓保護、過流保護、開路保護以及峰值電流限制等功能。
UCC28019通過調節BOOST電路的開關管的占空比來穩定輸出電壓，在電路輸出端通過電阻分壓得到電壓反饋，將反饋電壓送入芯片內部誤差比較器和基準電壓進行比較，芯片內部振蕩器調節輸出PWM的占空比實現輸出穩壓。
3.2 全橋DC/AC逆變電路
上電過程是在金鹵燈點火擊穿以前，燈負載相當于與開路，為了使得點火階段能夠正常，必須要有足夠高的開路電壓。這個電壓通過啟動電路供給燈足夠高的電壓脈沖，擊穿燈管。
點火過程金鹵燈需要3-5KV的電壓，同時這個脈沖要保持幾十微妙的時間，脈沖上升時間越短越好。在高壓脈沖的激勵下，經過一次或幾次燈就會啟動，進入下一階段。
瞬間產生高壓通常采取DC/AC逆變電路實現。常見的逆變電路分為半橋逆變和全橋逆變。全橋逆變電路是逆變器中得到最廣泛應用的拓撲形式，其器件承受的電壓較低，控制靈活，在自換流或者負載換流模式下都可以工作，不依賴變壓器參與逆變，因此采用全橋逆變的控制策略。
為了節約成本，數控芯片我們采用AT89S52單片機，對于金鹵燈電子鎮流器來說，存在所謂的“聲諧振”，當穩態時工作頻率超過1kHz時，金鹵燈的工作狀態就會變得不穩定，這種不穩定表現為共鳴。為了避免生這種現象，我們在逆變過程中產生的PWM波不能超過1KHz，使用AT89S52單片機產生PWM波完全滿足設計需求，但是單片機輸出電壓過低，逆變過程需要用驅動芯片來升高單片機產生的PWM波電壓。我們選用IR2110芯片，IR2110是美國國際整流器公司（International Rectifier Company）利用自身獨有的高壓集成電路及無門鎖CMOS技術，是目前使用較廣的大功率MOSFET和IGBT專用柵極驅動集成電路芯片，已在電源變換、馬達調速等功率驅動領域中獲得了廣泛的應用。由單片機產生PWM波，輸送給IR2110，經過升壓后控制MOS關開關產生交變電流，逆變產生的交流電經過1：10的升壓變壓器變壓后即可滿足金鹵燈的開啟電壓。
4.總結
上述僅是基于單片機設計的金鹵燈電子鎮流器二級電路拓撲的基本研究方法。本文采用二級拓撲電路代替傳統的三級拓撲結構，采用PFC級和全橋DC/AC級電路，省去了DC/DC級電路，降低了金鹵燈的生產成本，但能夠正常實現小功率金鹵燈的穩定啟動，解決燈在被擊穿后出現的負阻特性，有利于金鹵燈在光源照明領域的廣泛應用。
參考文獻
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路燈控制器范文6
關鍵詞：多智能體技術節能路燈控制系統
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A
目前我國城市照明的年用電量約占全國總發電量的 7%～8%，隨著“十二五”規劃及節能減排綜合性30自動化與儀表 2012(12)工作方案等國家政策的出臺，照明節電已成為除動力節電外的另一重大節電項目[1]。 實際上道路的照明水平一般是由外部因素決定的， 如道路交通流量、周圍環境亮度和天氣狀況。 在不同季節或不同的夜晚時間，這些因素都可能有很大變化，如在行人和車輛都較少的后半夜，如照明還維持在交通高峰時的水平，將造成能源浪費。 此外，由于道路照明設計都會考慮到維護系數的影響，故新安裝上路燈的道路的照度水平會超過實際需要的 20%，隨著照明系統的光衰減才逐步接近實際所需的照度，這種過度照明不僅造成能源浪費，還會產生光污染[2]。 因此，對路燈照明節能系統的研究對實現國家節能減排目標、推動城市現代化建設具有重要意義。圍繞上述問題，基于多智能體系統架構，本文提出一種新的分布式智能路燈節能控制系統，將路燈的監控和節能結合起來， 實現對路燈的遙測、遙信、遙調、遙視功能；通過多智能體間的協同通信，依據路燈周邊環境亮度的統計數據對路燈進行開/關燈控制及照度調節，從而達到良好的節能效果。
1 總體設計方案
智能體（Agent）是指能夠思想的，作用于自身和環境的物理的或抽象的實體[3]。 多智能體系統 MAS（multi-agent system）就是由多個可計算的智能體組成的一個松散的多智能體群，群內成員的活動是自治和獨立的[4]。本文提出的路燈控制系統是建立在多智能體系統組織架構基礎上的。 系統的組織結構可以是完全自治的平等式結構，也可是具有主從關系的層次式結構[5]。 不同的組織結構行為方式不同，對應的系統性能也不相同。 在層次式結構中，系統成員只需保存下一級成員的相關信息，適合緊密協調的工作方式，而且在這種結構下，可減少智能體間的非必要通信，從而降低系統的復雜性。 依據道路照明的需求特點，本系統采用層次式結構，由路燈節點控制器、區域控制終端以及城市路燈監控中心三層結構組成，如圖 1 所示?；诙嘀悄荏w技術的智能路燈節能控制系統以單個路燈節點控制器為基礎，根據道路分布特點劃分不同控制片區，每個片區設立區域路燈控制終端。 在同一片區域下，即同一區域路燈控制終端下，所有節點控制器都是平等關系，各路燈節點控制器的活動都是自治獨立的，對路燈具有實時控制能力，可根據現場環境照度實現靈活、有效的單燈控制，保證每盞燈電壓穩定，同時能跟同一片區域內的路燈節點彼此通信、協作，將自身的數據信息發送給區域控制終端。 區域路燈控制終端作為一個區域路燈的控制和管理單元，通過無線、有線或電力線載波等多種方式與區域內每一節點控制器通信，負責整片區
域的統籌控制，同時與其他區域路燈控制終端通過GPRS 網絡互相通信，以協調區域間的道路照明。 監控中心作為整個路燈節能控制系統的控制和管理中心， 通過 GPRS 網絡或有線通信方式與各地的區域路燈控制終端通信，監督和管理多智能體間的通訊調度，實時反映各區域路燈運作情況，按需進行手動遠程控制，并提供異常檢測及自動報警等功能。
2 各級智能體模塊設計
2.1 路燈節點控制器路燈節點控制器是智能路燈節能控制系統的基本單元。 傳統路燈控制主要依靠經緯儀來對同一區域或多個區域的路燈開關時間進行統一調整，這種集中式的、功能單一的控制并不能滿足不同路況和環境的照度需求。 應用多智能體技術的路燈節點控制器具備自主性和智能性，可實現實時單燈監控和環境信息采集。 與傳統路燈控制器比較，
本文提出的路燈節點控制器具有以下功能：
（1）感應當前環境亮度信息；
（2）與同級節點控制器、上級區域路燈控制終端之間進行通信；
（3）結合上級指令和節點自身狀態調節路燈；
（4）自動穩壓、調壓，克服線路壓降造成燈具供電電壓不均的現象；
（5）單燈故障檢測，壞燈自動報警，可主動為相鄰失效設備提供照度補償。根據上述特點，設計路燈節點控制器模塊結構。測量模塊 包括環境亮度檢測和電壓電流測量兩部分。 環境亮度檢測部分主要由光感元件構成，負責感應路燈周圍的環境亮度信息，控制路燈照度的主要依據， 并為群體決策提供相應的依據；電壓電流測量部分負責實時監測路燈供電電源的
電流電壓數據，為穩壓調壓提供依據?？刂颇K 是路燈節點控制的核心，依據測量模塊反饋的數據信息，結合上級區域控制終端指令形成控制決策，實現單燈照度控制、調壓穩壓、故障報警等功能。通訊模塊 負責與同級節點控制器、上級區域路燈控制終端之間進行通信，根據區域路燈分布特點選擇無線、有線或電力線載波等通訊方式。規則庫 為控制模塊形成決策提供相應的控制規則。電源模塊 為整個路燈節點控制器供電。2.2 區域路燈控制終端區域路燈控制終端在系統中起到橋梁的作用，是連接路燈監控中心和各區域路燈節電控制器的必要設備。 控制終端主要由電量采集控制模塊、通訊模塊、電源模塊和戶外安裝機箱組成。 一般是在每個路燈變壓器段配置一個區域路燈控制終端，負責監控和管理所屬區域的路燈專用變壓器及路燈節點控制器。 通過區域控制終端，可了解到其管理區域內的所有路燈運作狀態和路燈節點控制器的工作狀態。 相鄰區域路燈控制終端之間還可進行無線網絡通訊，以協調區域間的路燈照明，有效避免道路照度不均勻的情況。 同時，區域路燈控
制終端可實時將其區域路燈運作狀況傳至路燈監控中心，也可跟手提電腦、智能手機等移動終端通過無線網絡聯網，方便工作人員進行設備維護維修。
3 節能工作原理
本系統的節能工作原理主要是通過系統的實時通信網絡，協調各級智能體以路面的實際照度管理為目標， 控制流過路燈的電流或路燈兩端的電壓，調節燈泡的輸出功率，實現燈光照度的按需供給，以減少不必要的電能浪費。 本系統的節能技術主要包括：統計式環境亮度控制技術 通過路燈節點控制器的環境亮度檢測信息，統計得出當前路面實際照度，依據實際照明需要調節路燈照度，在交通和人流高峰期，路燈保持高照度；在夜深人靜、車流量
較小時段適當降低路燈照度，以減少電能損耗。自動穩壓技術 一般來說，路燈配電系統屬于長線配電，電纜末端會出現電壓偏低現象；而在深夜，電網電壓普遍升高，電壓一般可達 245 V～250 V，如此高的路燈電壓將增加路燈電能損耗。 本系統具有自動穩壓功能，通過單燈節電控制器、區域路燈控制終端對單燈電壓及區域電壓進行有效地控制調節，單燈節點控制器可對遠端及近端的路燈進行電壓調節，防止線路末端低壓現象；區域路燈控制
終端對區域路燈供電進行穩壓調節，有效降低電壓波動帶來的電能損耗。
4 結語
本文介紹了基于多智能體技術的智能路燈節能控制系統，引入人工智能技術對路燈進行有效的分布式單燈控制，使其可依據周圍實際環境亮度自動調節照度，解決了道路照度不均的問題，在陰雨天氣等突發狀況也能自動提供充足照度，還可有效避免道路過度照明的情況，達到了良好的節能效果。
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