摘 要：能源危机一直困绕着全人类，绿色环保与人类的生存息息相关。在照明用电中，路灯占有相当的份额。由于线路工作时间长，耗能非常之大，推广绿色照明势在必行，故路灯的节能是一项非常有潜力的项目，可以带来相当可观的社会效益与经济效益。本文主要介绍采用一种单灯节电器的节能原理，供大家参考。
关键词：道路照明 单灯节电器 问题探讨
降压节电的依据和必要性：为了保障线路末端的路灯正常点亮，线路首端的电压通常要高出10V以上，半夜后城市用电负荷下降，导致路灯电压普遍升高，造成光源寿命大大地降低，而且消耗大量的能源，产生的眩光不利于交通安全。削除高出的电压可以提高照明质量、延长光源电器寿命、节约大量能源。
为了节能，多数用集中节能器控制整条照明线路，在配电箱处统一降压。主要不足之处：1.线路首尾电压偏差较大，造成整条线路照度不均，容易引发安全事故等问题。2.线路末端路灯照度太低，往往会产生闪烁和自熄等现象。3.若想实现关闭半夜灯功能，必须敷设双条供电线路，投资很大，不经济。我国生产的节能器普遍存在上述问题。
单灯节电器的目的在于改进已有技术的不足而提供一种使整条线路亮度均匀一致、综合节电率高、消除路灯闪烁和自熄灭现象、延长光源电器寿命、不需要额外配线实现关闭半夜灯功能，从而成为符合国际绿色照明要求、节能降耗指标的单灯节电装置。
采用单灯节电器与现有技术相比具有以下显著特点和效果：输入端子分别与电源电路调整变压器控制继电器组连接，整夜灯输出与电流检测连接，电流检测分别与调整变压器控制继电器组连接，半夜灯输出与控制继电器组连接，控制继电器组还与电源电路、主控MCU、电压检测、电流检测连接，主控MCU还与电源电路、设定接口、电压检测、电流检测连接。
本装置实时检测输出电压和电流，自动调整到需要的电压，注重无条件保障照明，万一灯熄灭会自动重新点燃，并调整到满足亮灯的电压，大大延长“半老化HID灯”使用时间，能极大保护和延长光源电器的使用寿命。另配有半夜关灯输出端子，不用另外敷设半夜灯线路，节省电缆布线费用， 安装方便灵活，不改变用户的用电习惯，便于普及使用，也可以灵活应用于其它需要节能的领域。
下面结合附图和实例对本产品作进一步详细说明，详见图1电子原理框图和图2电子线路图。
单灯节电器的电路原理说明：
1、输入端子
端子ACL外部接在供电线路相线上，端子ACN外部接在供电线路零线上，是引入外部电源的连接器。
2、电源电路
220V交流电由变压器输出经过整流桥整流（DL）获得的直流电，经过平滑滤波后一路为继电器组供电，另一路接到稳压集成电路（IC2），经过稳压接到主控（MCU）集成电路，为IC1供电。这是控制系统的电源电路。
3、设定接口
设定接口的拨码开关（SW）接到主控（MCU）的（IC1），半夜灯时间可根据需要进行调节。
4、调整变压器
变压器（BYQ）连接到220V交流电上，根据电磁感应原理，在低压侧感应出相应比例的电压，由于这个电压是反相位的，利用它可以将输入超出需要的电压抵消掉，达到节约电能的目的。这样做的优点是主回路在调压过程中始终是贯通的，电流连续，不会产生瞬间断流使高压气体放电灯熄灭，这类灯一旦熄灭，需要约10分钟后才能再次点亮，因此确保主回路不能断流是非常重要的。主回路中也不能使用可控硅类器件调压，否则会对线路产生强大的谐波污染，不符合绿色照明的要求。
5、控制继电器组
继电器受控于（IC1）主控芯片，其中继电器（J8）的常闭触点与变压器（BYQ）主回路线圈并联，上电时不执行降压功能，交流电直接通过（J8）的常闭触点加到整夜灯上，有利于灯的启动，延迟一定时间后，继电器（J8）通过高电平信号而吸合，断开常闭触点，使交流电通过变压器BYQ主回路线圈加到灯上，同时IC1主控芯片根据检测到的电压高低，向继电器J1至J6中的其中一只发送出低电平信号，使其吸合后将交流电加到变压器BYQ的调整线圈，在BYQ低压侧主回路线圈中产生相应的反相电压，将加在灯上的电压降低到要求的范围，实现节能目的。任何时候只可能有一组将交流电引向变压器调整线圈，即便控制失误也不会使路灯熄灭，从而避免了万一误动作而使变压器短路烧坏的可能性。如果万一节能装置控制系统失效，虽然无法实现节能效果，但是照常可以点亮路灯，确保了无条件保障照明功能。
6、主控MCU
主控（MCU）集成电路（IC1）是专门为此开发的工业级MCU芯片，集数据采集、信息处理、输出控制于一体，该电路可根据需要调整半夜灯的开闭时间设定，并通过调整变压器的线圈接点，调整到需要的路灯电压，实现优化照明及节约电能，延长“半老化HID灯”的使用寿命。
7、整夜灯输出
输出端子（OUT-ZY）接在互感器（HGQ）的2脚和继电器J7的3脚上，外部接整夜需要点亮的路灯上，实现路灯照明的主要功能。
8、半夜灯输出
输出端子（OUT-BY）接在继电器（J7）的常闭触点上，外部接在半夜可以关闭的路灯上，由于半夜后，道路上车少人稀，不需要高照度照明，可以适当关闭部分路灯，以达到明显节约电能及延长灯具寿命之功能。
9、电压检测
按分压原理反映输出电压的高低，输入到集成电路（IC1），能够实现电压检测功能，调整W阻值，可以设定输出适当的电压在需要的范围，实现优质照明、节约电能、延长光源电器寿命的目的。
10、电流检测
电流互感器（HGQ）根据电磁感应原理感应信号能够反映输出到灯上的电流大小，输入到（IC1）实现电流检测功能，（IC1）能根据测试到的电流信号判断出灯是否被点亮，如果路灯熄灭，（IC1）会通过输出控制信号调整输出电压将路灯重新点亮，确保无条件保障照明功能，并能几倍地延长光源电器的使用寿命。
