微电脑智能经纬度控时模块可以用来根据四季的光照变化，按所在地区的经纬度，即太阳辐射日总量-当地日出日落规律，每天自动修正后对照明灯进行控制开关灯时间，避免了靠人工经常修正的麻烦。微电脑智能经纬度控时模块可用于各种照明控制，大幅度地节能、降耗。该产品适用于：（1） 道路照明：路灯、高速公路照明。（2） 企业厂区、车间生产设备照明、智能大厦、办公写字楼、宾馆、饭店、各类商场、超市照明、商店橱窗灯。（3） 大型公共场所、广告灯、夜景灯、机场候机大楼、火车站、汽车站、船舶码头照明。（4） 智能商住小区、庭院灯、地下停车场等各类建筑内部照明。（5） 各种太阳能灯、航标灯、太阳能草坪灯，以及所有室外照明灯具的智能定时控制。（6） 还可用于工农业生产中，如日光温室卷帘机的定时控制等，是普通电脑定时开关的换代产品。
用微电脑智能经纬度控时能明显改变控制质量、减少维护工作量，节能省电操作简单。主要技术参数如下：（1） 工作电压3V；（2） 工作电流28μA；（3） 时钟日差≤0.5s；（4） 开关次数每天开关2次，可分2路输出；（5） 时控范围1分～23小时，按日循环；（6） 环境温度-20℃～+60℃；（7） 环境温度小于95％；（8） 外形尺寸57mm×43mm×5mm；（9） 重量30g。
模块外形及键盘连线如图1所示。
微电脑智能经纬度控时模块以高性能8位MCU为核心。根据太阳辐射日总量资料，可以计算其理论分布和月总量、年总量和任意时段的辐射总量。除此以外，高、低纬度下面的性质也不同，这些都使得太阳辐射的实际分布情况复杂得多，微电脑智能经纬度控时模块根据不同纬度下日出日落的规律和太阳辐射的实际分布情况建立的数学模型，用软件自动修正不同纬度每天的日出时间，然后控制开关灯的时间，微电脑智能经纬度控时模块适用于北纬0°～56°的地区使用，表1和表2分别列举了北纬31°、36°、41°、46°地区冬至以后和夏至以后的部分时间修正值，供用户参考。
图2是单路输出的微电脑智能经纬度控时模块组成的控时器。2路的微电脑智能经纬度控时器采用变压器降压，经桥式整流直接稳压至12V，给控制电路供电（电路原理见图3）。微电脑智能经纬度控时模块的输出控制继电器接点容量一般使用10A。图3是两路输出的微电脑智能经纬度控时模块组成的微电脑智能经纬度控时器。用户可参考此电路制作。使用两路输出微电脑智能经纬度控时模块加上晶闸管大功率调光技术能够对路灯照明系统电压进行二次优化处理，使路灯照明系统工作于最优状态。
微电脑智能经纬度控时模块电路中按键SB2～SB10，分别代表“时钟、选择、纬度、月、日、时、分、手动、取消”9个按键。设定控制参数时，事先确定当时开、关灯的时间（取两天观察的平均值），通过面板上的“时”键、“分”键，先校时钟，使时、分符合当前标准化时间。然后分下面5个步骤即可设定纬度控制的微电脑智能经纬度控时模块的控制功能参数。（1） 在按“选择”键后调“纬度”，如北京地区的纬度为40°，使纬度设定数符合当地纬度值。（2） 再按“选择”键，按当天月日数按“月”、“日”键使之符合。（3） 再按“选择”键，设定开灯时间，“时”和“分”。（4） 再按“选择”键，设定关灯时间，“时”和“分”设定开灯时间，“时”和“分”。（5） 第2次开关灯时间设定参考（3）、（4）顺序。
注意：1on表示第一次开灯时间；1off表示第一次关灯时间。如第二次开关灯时间不设定，应为_ _∶_ _而不是00∶00。
以上内容设定好后，用微电脑智能经纬度控时模块可按图2和图3制作微电脑智能经纬度控时器。
转移使用时，可方便地修改设置资料（包括产品转移使用地区时），如要观察自动修正后的开关时间（修正到秒位），必须在开、关执行后两分钟，按动按键观察第二天修正后的执行时间，否则不作修正。
在接线后应进行检查（负载可暂时不接，检查无误后再接上）。重复按动“手动”键，使显示屏下边横线左右移动，即在“开”、“自动”、“关”位置往复移动，观察输出指示灯，绿灯灭表示开关关闭，绿灯亮表示开关接通（即负载与电源接通），注意“自动”有“开”、“关”两种状态（从开移到自动为开的自动状态——绿灯亮；从关移动到自动为关的自动状态——绿灯灭），应使其符合当时开或关的状态（如当时应为开，应置于开的自动状态绿灯亮）。
微电脑智能经纬度控时模块功耗极低，因此更适合控制各种太阳能灯具。图4是太阳能灯、航标灯、太阳能草坪灯的应用电路。
太阳能灯、太阳能草坪灯可根据需要对其中一路或二路实行先开或先关控制。也可用第二路控制信号对太阳能草坪灯参数进行半夜灯调节，微电脑智能经纬度控时模块可适时响应，自动调整。进入午夜时，用第二路可自动降压。也可任意设定时间，无级可调降压、限压以达到在期望的时间内自动调整的目的。设定的自动控制程序及功能不受停电影响，节电效果显著。
在电力供电系统中，为了避免送电过程中的线路损耗及用电高峰时造成的末端电压过低，往往都采用较高的电压传输。因此，路灯承受的电压均高于灯具的额定电压，特别是午夜后用电低峰时，电网电压更高，出现了在午夜后，人、车稀少的情况下路灯反而更亮，多余的电压不仅使用户电费大量增加。同时导致灯具发热，降低了灯具的使用寿命，使维护量、维护费用大量增加，而且路灯产生的眩光增加对人眼的伤害。所以当午夜后，人、车稀少时，对照度要求并不高，即可进行节电运行。
经过对路灯光源、高压钠灯、金属卤化物灯、大功率节能灯及其他气体放电灯的实验统计结果得出这样的规律：当灯具电压过压10％时，灯具寿命降低一倍；如电压为额定电压的97％（215V），照度降低2％，灯具寿命提高1倍。电压为93％额定电压时，灯具的寿命提高2倍，照度降低5％，电压为205V。此时与过压10％相比寿命延长达4倍。因人眼对光线的感觉成对数关系。即光线照度增加10倍时，人能感觉到的亮度增加1倍；而光线照度减少10％时，人的视觉减少不到1％，人眼很难觉察到。所以灯具电压为额定值的93％，是路灯最优工作值。
下面以一台功率为60kVA的微电脑智能经纬度控时路灯调光器框图（图5），说明其电路组成结构：此装置一般由带短路过载保护开关、晶闸管模块、微电脑智能经纬度控时器及过压温度检测保护电路组成。此系统广泛用于阻性、感性灯具的调光，配合外围微电脑智能经纬度控时器，控制精度可达±0.2％以内。同时具有性能稳定、可靠性高、安装检修方便、体积小、节能节材等诸多其他同类产品所不具备的优点。
微电脑智能经纬度控时路灯调光器的外部特点：采用全模块化设计，独特的微电子控制技术，可靠的硬件与独特的控制软件相结合，多回路可自动切换。可根据负荷大小自由组合，方便灵活，实用性强。可同时控制1相到3相的路灯定时开关和自动调压、调功，还可根据需要对其中一路（相）或二路（相）实行先开或先关控制。也可同时对3相的路灯参数一次调节，适时响应，自动调功。当相电压超过220V时，可自动降压。也可任意设定时间，强制无线可调降压、限压。设定的自动控制程序及功能不受停电影响。保护功能全面完善，确保运行稳定、安全可靠。节电率无机可调，节电效果显著，对电感整流器或灯光系统，直接节电率可达50％～60％，总节电率为35％～50％。柔性调节输出无突变，平衡稳定三相电压输出。
图6是一种以微电脑智能经纬度控时为基础的灯光控制节电控制柜原理图，它通过先进可靠的硬件和独特的控制软件，可随季节变化，自适应调整每天路灯开、关时间。能够根据所在城市的地理位置（经度、纬度）和季节（日期）的变化，自动地调整开、关灯时间，以保证每天开、关灯时的日照度相同，从而实现开关的智能化控制，达到方便、准确、节电的目的。同时可连续监控和调制交流正弦波，从而有效实现对带电感式镇流器的日光灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯等气体光源的节电控制。它采用全固态电力电子功率元件制成，其不同的防护等级，可适应户外、户内及不同程度的恶劣环境，还可以改善灯光、用电系统的功率因数及平衡三相电压输出，稳定工作电压。该装置运行稳定可靠、安装调试简便，节电效果显著，延长灯具使用寿命，降低维护费用，减少维修工作量。
微电脑智能经纬度控时节电控制柜的主要特点是：（1） 当微电脑智能经纬度控时控制主回路投入对灯光照明系统送电，其前5～12分钟（人工设定）全压投入，以确保自镇式的灯光（泡）充分预热启动，达到正常工作状态。（2） 当预热时间段完成后，通过微电脑控制晶闸管的移相，平滑的进入斜坡下降时间段，然后自动进入节电状态，并保持平稳节电运行。（3） 可以通过微电脑智能经纬度控制设定第二节电水平。（4） 输入、输出过电压保护；短路保护（电磁、快速保险）；可控硅保护。（5） 自然冷却与风扇强制式冷却。
为了了解微电脑智能经纬度控时路灯调光器的经济效益，先算一笔看不见的账。我国现有的路灯70％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24 000小时（5年），但是由于我国城市电网技术落后，造成线路的电压波动大大超过国际标准，许多地区的波动甚至超过额定电压的±15％，特别是在后半夜，由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。以某城市为例，路灯每年需要更换一次灯泡，更换一只灯泡所需费用（含镇流器损耗、人工、车辆等）为120元，该市共有两万只常开的路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达两百多万元人民币，如果采用了微电脑智能经纬度控时路灯调光技术，路灯灯泡的使用寿命可延长2倍，仅此一项，一年就可为市政节约开支四百多万元。推广微电脑智能经纬度控时路灯调光技术，半年内所节约的费用即可回收这笔投入。第2年、第3年…节约费用逐年递增，累计节约的资金可以重新投入市政建设，以250W高压钠灯为例，电感镇流器本身消耗的有功功率为36W左右。整个灯具的有功损耗合计为286W。在未接本产品时运行11小时耗电3.146kWh，安装微电脑智能经纬度控时路灯调光控制柜产品后运行同样时间耗电仅需1.9kWh，节约用电286×7小时×0.6=1.2kWh（节能38％）。若以0.65元/kWh平均电费计算，每只灯每天晚上可以节约0.78元。一年每只250W高压钠灯节约0.78×365=284.7元。一台“微电脑智能经纬度路灯节能控制器可带180只250W高压钠灯，每年可节电78840kWh，合人民币51246元。用户可以在不到半年的时间内很快的收回设备投资，同时因为使用微电脑智能经纬度控时路灯调光器，在延长灯具使用寿命、减少维护费用、提高照明质量和供电系统可靠性方面所带来的经济效益更是无法估量。
有关微电脑智能经纬度控时模块的邮购信息请参见本期第69页。
（陈九如 王锡军）