一种基于二级滤波电路的前置放大式路灯用节能控制系统

本发明涉及一种控制系统，具体是指一种基于二级滤波电路的前置放大式 路灯用节能控制系统。

随着社会的发展，路灯的数量不断增多，给人们的生活带来了很大的便利。 目前路灯通常采用光控、定时或者人工开关的方式进行控制，然而，采用上述 方法对路灯进行控制时，当没有行人通过时路灯也会处于点亮状态，因此目前 的路灯照明多为低效照明，其电能利用率低，无法满足目前所提倡的节能理念。

本发明的目的在于克服现有的路灯控制系统在没有行人通过时也会使路灯 点亮，浪费电能的缺陷，提供一种基于二级滤波电路的前置放大式路灯用节能 控制系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于二级滤波电路的前置放大 式路灯用节能控制系统，主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负 极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，一端与电容 C4的正极相连接、另一端与红外传感器U的电源输入端相连接的电阻R1，与 控制芯片U1相连接的基极触发电路，与基极触发电路相连接的二级滤波电路， 与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路，P极与前置放大电路相 连接、N极经电阻R2后与二级滤波电路相连接的二极管D1，正极与二极管D1 的N极相连接、负极接地的电容C1，以及串接在控制芯片U1的OUT管脚和 GND管脚之间的开关电路组成；所述控制芯片U1的GND管脚接地、其RE管 脚与电容C4的正极相连接、其VCC管脚与电容C4的负极相连接。

进一步的，所述前置放大电路由放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，三 极管VT7，正极与三极管VT5的发射极相连接、负极作为该前置放大电路的输 入端的电容C8，一端与三极管VT5的基极相连接、另一端接地的电阻R12，串 接在三极管VT5的集电极和三极管VT6的发射极之间的电阻R13，正极与三极 管VT6的基极相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的电容C9，一端与 三极管VT7的发射极相连接、另一端接地的电阻R14，负极与三极管VT7的发 射极相连接、正极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接的电容C10，一端 与电容C10的正极相连接、另一端接地的电阻R15，以及串接在放大器P3的正 极和输出端之间的电阻R16组成；所述三极管VT5的集电极与三极管VT7的基 极相连接；所述三极管VT6的集电极接地、其基极与放大器P3的负极相连接； 所述放大器P3的输出端作为该前置放大电路的输出端并与二极管D1的P极相 连接；所述前置放大电路的输入端与红外传感器U的信号输出端相连接。

所述二级滤波电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT4，负极作为该二级 滤波电路的输入端、正极顺次经电阻R9和电阻R11后与放大器P2的输出端相 连接的电容C6，N极与电容C6的正极相连接、P极与放大器P1的输出端相连 接的二极管D4，与二极管D4相并联的电阻R8，一端与放大器P1的负极相连 接、另一端接地的电阻R7，N极与放大器P1的输出端相连接、P极与三极管 VT4的基极相连接的二极管D5，负极与三极管VT4的发射极相连接、正极与放 大器P2的输出端相连接的电容C7，以及一端与放大器P2的负极相连接、另一 端接地的电阻R10组成；所述放大器P1的正极与电容C6的正极相连接；所述 三极管VT4的集电极与电阻R9和电阻R11的连接点相连接、其发射极与放大 器P2的正极相连接；所述放大器P2的输出端作为该二级滤波电路的输出端并 与基极触发电路相连接；所述二级滤波电路的输入端经电阻R2后与二极管D1 的N极相连接。

所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，场效应管MOS，串接在三 极管VT1的集电极和场效应管MOS的源极之间的电阻R3，P极与三极管VT2 的发射极相连接、N极与三极管VT1的发射极相连接的同时接地的二极管D2， 正极与场效应管MOS的漏极相连接、负极与二极管D2的N极相连接的电容 C2，正极与场效应管MOS的源极相连接、负极与控制芯片U1的DIS管脚相连 接的电容C3，以及串接在电容C2的负极和控制芯片U1的TRIG管脚之间的电 阻R4组成；所述三极管VT1的基极与二级滤波电路的输出端相连接、其发射 极则与三极管VT2的基极相连接；所述场效应管MOS的栅极与三极管VT2的 集电极相连接、其源极与电容C4的正极相连接；所述三极管VT1的发射极还 与控制芯片U1的GND管脚相连接。

所述开关电路由三极管VT3，与非门A1，路灯VL，串接在控制芯片U1 的OUT管脚和三极管VT3的基极之间的电阻R5，串接在三极管VT3的集电极 和与非门A1的正极之间的电阻R6，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极 与与非门A1的负极相连接的电容C5，N极与与非门A1的输出端相连接、P极 与三极管VT3的发射极相连接的二极管D3，以及与二极管D3相并联的继电器 K组成；所述继电器K的常开触点K-1则设置在路灯VL的主线路上；所述三 极管VT3的发射极与控制芯片U1的GND管脚相连接。

所述控制芯片U1为NE555集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)在夜晚当有人行人通过时，本发明控制路灯点亮，为行人提供照明， 当行人通过后则控制路灯熄灭；在白天时，即使有行人通过，本发明也不会使 路灯点亮；如此，本发明可以提高路灯的照明效率，极大的节约电能。

(2)本发明可以对红外传感器输出的信号进行处理，从而过滤掉信号中的 干扰信号，避免本发明因干扰信号的影响而出现误动作，提高本发明的稳定性。

(3)本发明可以对红外传感器输出的微弱信号进行放大处理，提高信号的 清晰度，从而可以使本发明的灵敏度更高。

图1为本发明的整体结构框图。

图2为本发明的二级滤波电路的结构图。

图3为本发明的前置放大电路的结构图。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不 限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U1，红外传感器U，正极接电源、负 极经光敏电阻RL后与控制芯片U1的GND管脚相连接的电容C4，一端与电容 C4的正极相连接、另一端与红外传感器U的电源输入端相连接的电阻R1，与 控制芯片U1相连接的基极触发电路，与基极触发电路相连接的二级滤波电路， 与红外传感器U的信号输出端相连接的前置放大电路，P极与前置放大电路相 连接、N极经电阻R2后与二级滤波电路相连接的二极管D1，正极与二极管D1 的N极相连接、负极接地的电容C1，以及串接在控制芯片U1的OUT管脚和 GND管脚之间的开关电路组成；所述控制芯片U1的GND管脚接地、其RE管 脚与电容C4的正极相连接、其VCC管脚与电容C4的负极相连接。为了更好的 实施本发明，所述控制芯片U1优选NE555集成芯片来实现。该红外传感器U 则采用深圳市翰科技有限公司生产的RE200BP型红外传感器来实现。

进一步的，所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，场效应管MOS， 电阻R3，电阻R4，电容C2，电容C3以及二极管D2组成。

其中，电阻R3串接在三极管VT1的集电极和场效应管MOS的源极之间。 二极管D2的P极与三极管VT2的发射极相连接、其N极与三极管VT1的发射 极相连接的同时接地。电容C2的正极与场效应管MOS的漏极相连接、其负极 与二极管D2的N极相连接。电容C3的正极与场效应管MOS的源极相连接、 其负极与控制芯片U1的DIS管脚相连接。电阻R4串接在电容C2的负极和控 制芯片U1的TRIG管脚之间。

同时，所述三极管VT1的基极与二级滤波电路的输出端相连接、其发射极 则与三极管VT2的基极相连接。所述场效应管MOS的栅极与三极管VT2的集 电极相连接、其源极与电容C4的正极相连接。所述三极管VT1的发射极还与 控制芯片U1的GND管脚相连接。

另外，该开关电路由三极管VT3，与非门A1，路灯VL，电阻R5，电阻 R6，电容C5，继电器K以及二极管D3组成。

连接时，电阻R5串接在控制芯片U1的OUT管脚和三极管VT3的基极之 间。电阻R6串接在三极管VT3的集电极和与非门A1的正极之间。电容C5的 正极与三极管VT3的发射极相连接、其负极与与非门A1的负极相连接。二极 管D3的N极与与非门A1的输出端相连接、其P极与三极管VT3的发射极相 连接。继电器K与二极管D3相并联。所述继电器K的常开触点K-1则设置在 路灯VL的主线路上。所述三极管VT3的发射极与控制芯片U1的GND管脚相 连接。

如图2所示，该二级滤波电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT4，电阻 R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，二极管D4，二极管D5，电容 C6以及电容C7组成。

连接时，电容C6的负极作为该二级滤波电路的输入端并经电阻R2后与二 极管D1的N极相连接、其正极顺次经电阻R9和电阻R11后与放大器P2的输 出端相连接。二极管D4的N极与电容C6的正极相连接、其P极与放大器P1 的输出端相连接。电阻R8与二极管D4相并联。电阻R7的一端与放大器P1的 负极相连接、其另一端接地。二极管D5的N极与放大器P1的输出端相连接、 其P极与三极管VT4的基极相连接。电容C7的负极与三极管VT4的发射极相 连接、其正极与放大器P2的输出端相连接。电阻R10的一端与放大器P2的负 极相连接、其另一端接地。

所述放大器P1的正极与电容C6的正极相连接。所述三极管VT4的集电极 与电阻R9和电阻R11的连接点相连接、其发射极与放大器P2的正极相连接。 所述放大器P2的输出端作为该二级滤波电路的输出端并与三极管VT1的基极相 连接。

如图3所示，该前置放大电路由放大器P3，三极管VT5，三极管VT6，三 极管VT7，电容C8，电容C9，电容C10，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电 阻R15，电阻R16以及电阻R17组成。

连接时，电容C8的正极与三极管VT5的发射极相连接、其负极作为该前 置放大电路的输入端并与红外传感器U的信号输出端相连接。电阻R12的一端 与三极管VT5的基极相连接、其另一端接地。电阻R13串接在三极管VT5的集 电极和三极管VT6的发射极之间。电容C9的正极与三极管VT6的基极相连接、 其负极与三极管VT7的集电极相连接。电阻R14的一端与三极管VT7的发射极 相连接、其另一端接地。电容C10的负极与三极管VT7的发射极相连接、其正 极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接。电阻R15的一端与电容C10的 正极相连接、其另一端接地。电阻R16串接在放大器P3的正极和输出端之间。

所述三极管VT5的集电极与三极管VT7的基极相连接。所述三极管VT6 的集电极接地、其基极与放大器P3的负极相连接。所述放大器P3的输出端作 为该前置放大电路的输出端并与二极管D1的P极相连接。

在白天时，由于光照光敏电阻RL呈低阻值，控制芯片U1的VCC管脚处 于低电平，控制芯片U1不工作，此时即使有行人通过也不会使路灯点亮。在夜 晚时，光敏电阻RL由于不受光照而呈高阻值，控制芯片U1的VCC管脚处于 高电平，控制芯片U1处于工作状态，这时候如果有行人通过，红外传感器U 发出信号，此时控制芯片OUT管脚输出高电平，三极管VT3导通，继电器K 得电，其常开触点K-1闭合，路灯VL被点亮；当行人通过后路灯VL则熄灭。 如此，本发明可以提高路灯的照明效率，极大的节约电能。本发明可以对红外 传感器输出的信号进行处理，其对红外传感器输出的微弱信号进行放大处理， 提高信号的清晰度，从而可以使本发明的灵敏度更高；同时，本发明可以过滤 掉信号中的干扰信号，避免本发明因干扰信号的影响而出现误动作，提高本发 明的稳定性.。

如上所述，便可很好的实施本发明。