專利名稱：一種高效節(jié)能照明電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明系統(tǒng)整體高頻化及照明供電網(wǎng)絡(luò)高頻化的照明實(shí)現(xiàn)方案，特別是關(guān)于一種高效節(jié)能照明電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，能源矛盾日益尖銳；節(jié)能，成為時(shí)代要求。全社會(huì)能夠提供的電能總量遠(yuǎn)不能滿足需求，在高峰時(shí)期限制用電成為經(jīng)常發(fā)生的情況。每年，照明方面耗費(fèi)的電能約占社會(huì)全部電能耗費(fèi)量的20％，約占全社會(huì)各種形式的全部能量耗費(fèi)量的8％，因而照明領(lǐng)域的節(jié)能成為全社會(huì)節(jié)能洪流中的重要組成部分。
在照明領(lǐng)域，成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面指標(biāo)的全面改善和同步優(yōu)化成為真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能的支撐條件。任何方面指標(biāo)的惡化都會(huì)挫傷人們選用節(jié)能照明產(chǎn)品的信心，造成其在全社會(huì)普及應(yīng)用的困難，使具有社會(huì)意義的真正節(jié)能難于實(shí)現(xiàn)。
已知的照明實(shí)現(xiàn)方案均以燈具作為核心、在燈具自身范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高頻化，造成燈具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、可靠性降低、成本升高、壽命縮短等弊病。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高效節(jié)能照明電路，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)代價(jià)小、發(fā)光質(zhì)量?jī)?yōu)異且能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一種高效節(jié)能照明電路，它至少包括照明負(fù)載、一高頻電源，其特征是高頻電源向并聯(lián)電連接于其上的照明負(fù)載集中供電，相并聯(lián)的照明負(fù)載的數(shù)量在兩個(gè)至該高頻電源的最大輸出功率所允許的照明負(fù)載數(shù)量之間。
所述的照明負(fù)載、高頻電源通過(guò)電源線路電連接，并且任意兩個(gè)照明負(fù)載之間及任一照明負(fù)載與高頻電源之間的空間直線距離都大于0.1m。
所述的高頻電源的工作頻率在3kHz-300kHz之間。
所述的高頻電源的輸出電壓有效值在10V-10kV之間；所述的高頻電源是由交流110V或交流220V通過(guò)電源變換裝置得到的。
所述的電源線路是頻率調(diào)制電源線路，通過(guò)在其與每一電源及負(fù)載之間均連接頻率過(guò)濾電路，它既將工頻電源與工頻負(fù)載相連通、又將高頻電源與高頻負(fù)載相連通。
所述的照明負(fù)載是由兩端帶有電極的燈管、電感及電容連接構(gòu)成的低氣壓氣體放電燈，電感的一端作為一個(gè)電源輸入端，另一端與燈管的一個(gè)燈絲端電連接，電容與燈管并聯(lián)，所剩的燈管燈絲端作為另一電源輸入端。
所述的照明負(fù)載是由閉環(huán)形式的燈管、磁環(huán)及線圈連接構(gòu)成的高頻電磁感應(yīng)燈，磁環(huán)套在閉環(huán)形式的燈管上，線圈繞在磁環(huán)上，線圈的兩端是電源輸入端。
所述的照明負(fù)載是由發(fā)光半導(dǎo)體、副邊帶一個(gè)抽頭的高頻變壓器、電容、兩只三極管及兩只電阻構(gòu)成的半導(dǎo)體燈，高頻變壓器副邊的抽頭與發(fā)光半導(dǎo)體的陰極電連接，電容與發(fā)光半導(dǎo)體并聯(lián)，高頻變壓器副邊的兩個(gè)輸出端分別與兩只三極管的集電極電連接，同一只三極管的基極與集電極電連接，兩只三極管的發(fā)射極電連接且該連接點(diǎn)與發(fā)光半導(dǎo)體的陽(yáng)極電連接，兩只電阻分別與兩只三極管的發(fā)射結(jié)并聯(lián)，高頻變壓器原邊的兩端是電源輸入端。
所述的照明負(fù)載是由發(fā)光半導(dǎo)體及電感構(gòu)成的半導(dǎo)體燈，電感的一端作為正電源輸入端，另一端與發(fā)光半導(dǎo)體的陽(yáng)極電連接，發(fā)光半導(dǎo)體的陰極作為負(fù)電源輸入端。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是它通過(guò)集中變頻的方法，通過(guò)設(shè)置電源變換裝置將從已知照明電源上獲取的電能變換成高頻形態(tài)的電能并輸出到照明電源線路上供并聯(lián)于其上的照明負(fù)載接取和應(yīng)用。其中，實(shí)現(xiàn)高頻電源的方法為通過(guò)電源變換裝置對(duì)已知照明電源進(jìn)行擴(kuò)展并使擴(kuò)展后的電源能夠輸出高頻形態(tài)的電能，電源變換裝置可以是電力電子電路，也可以是高頻震蕩電路；照明負(fù)載可以是單個(gè)燈具，也可以是由多個(gè)燈具與不改變頻率的電氣裝置共同構(gòu)成的電路系統(tǒng)，照明負(fù)載是適合高頻電源的，實(shí)現(xiàn)照明負(fù)載的核心是實(shí)現(xiàn)適合高頻電源的高頻燈具，以某種類型的燈芯為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)高頻燈具的方法為若燈芯本身適宜于在高頻電源條件下工作，則其直接成為高頻燈具；否則，通過(guò)設(shè)置電源環(huán)境調(diào)整電路，將高頻電源環(huán)境調(diào)整為滿足燈芯要求的電源環(huán)境，并以此調(diào)整電路與燈芯相結(jié)合所形成的整體作為高頻燈具；高頻電源線路的實(shí)現(xiàn)方法為設(shè)置專用于傳輸高頻形態(tài)電能的電源線路，或者，借用已有的工頻電源線路，向其上加載高頻形態(tài)電能，使工頻與高頻兩種形態(tài)的電能“同線”傳輸。
本實(shí)用新型這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，由高頻電源、高頻燈具及傳輸高頻形態(tài)電能的照明線路構(gòu)成。其中，多套燈具能夠以在照明線路上并聯(lián)的方式共享同一高頻電源。燈具可以在高頻條件下被點(diǎn)亮并正常工作，如果燈具是會(huì)產(chǎn)生頻閃的類型，則由于電源頻率的升高可以令人的視覺更難感知到其頻閃，從而對(duì)健康的危害減小，獲得發(fā)光質(zhì)量的改善；燈具中總是會(huì)存在一些電感線圈，它們或者起到鎮(zhèn)流分壓作用，或者起到平滑電流的作用，或者是變壓器，再或者是實(shí)現(xiàn)電能向其他能量形式轉(zhuǎn)化的裝置等等，在更高的頻率下實(shí)現(xiàn)同樣作用所需的電感量更小，相應(yīng)地，電感線圈的體積和質(zhì)量也更小，這樣就可以節(jié)約材料耗費(fèi)，在工作時(shí)，其以發(fā)熱形式產(chǎn)生的銅損和鐵損等能量損耗會(huì)更少、所耗費(fèi)的無(wú)功功率也會(huì)減少，因而高頻化帶來(lái)節(jié)能的效果。通常，實(shí)現(xiàn)電能形態(tài)變換、輸出高頻形態(tài)電能的電源變換電路是比較復(fù)雜的，而適宜高頻電源環(huán)境、應(yīng)用高頻形態(tài)電能的負(fù)載是簡(jiǎn)單的，將復(fù)雜的電源變換電路歸入電源中，實(shí)現(xiàn)負(fù)載對(duì)其的共享，較之于將其歸入負(fù)載，可以大大簡(jiǎn)化負(fù)載結(jié)構(gòu)，同時(shí)使系統(tǒng)的集約化程度得到提高、結(jié)構(gòu)更為合理，負(fù)載的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及系統(tǒng)的集約化程度提高意味著電路系統(tǒng)整體的可靠性提高、成本降低，這是設(shè)置高頻電源、集中向負(fù)載提供高頻形態(tài)電能的益處。具體地，包括電源變換電路的完整燈具，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)伴隨著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、成本高等不利附加條件；以完整燈具的重復(fù)構(gòu)建而成的照明系統(tǒng)存在著眾多功率小而功能全的電源變換電路，從而其重復(fù)性和冗余性強(qiáng)，而本實(shí)用新型所提供的設(shè)置高頻專用照明電源、集中向燈具提供高頻形態(tài)電能的方法，正可以克服完整燈具所固有的不利附加條件、彌補(bǔ)其性能缺陷，并且能夠使照明系統(tǒng)整體在成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面得到同步均衡優(yōu)化且節(jié)能效果更加顯著。
總之，面向照明用途實(shí)現(xiàn)專用高頻電源、通過(guò)照明線路集中向燈具提供高頻形態(tài)電能、實(shí)現(xiàn)燈具對(duì)高頻電源的共享，是能夠?qū)崿F(xiàn)照明領(lǐng)域所關(guān)注的各方面指標(biāo)全面改善、同步優(yōu)化并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)具有社會(huì)意義的真正節(jié)能的照明實(shí)現(xiàn)方案。
實(shí)現(xiàn)專用高頻照明電源的工作，可以由電力部門來(lái)進(jìn)行。如同供水部門將飲用水、清潔用水及熱水分管網(wǎng)供給一樣，電力部門也需要針對(duì)不同用途提供相應(yīng)的供電品種。照明用途的電力供應(yīng)，是電力部門全部電力供應(yīng)的重要組成部分，照明負(fù)載普遍存在、數(shù)量巨大，電力部門完全有必要向照明領(lǐng)域提供專門品種的電力供應(yīng)。倘能如此，電力部門便可綜合其設(shè)施、資金、技術(shù)、管理等方面的優(yōu)勢(shì)，造成照明領(lǐng)域的深刻變革，帶來(lái)重大而深遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
電力部門構(gòu)建照明專用高頻供電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以不用重新敷設(shè)線路，而通過(guò)借用已有的工頻供電線路來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方案的指導(dǎo)思想是利用同一段線路同時(shí)傳輸工頻和高頻兩種形態(tài)的電能，換言之，將高頻電“加載”于工頻線路上。我們將供電網(wǎng)絡(luò)中一段線路上工頻電能輸入的端稱作該段線路的電網(wǎng)電源端，將工頻電能輸出的端稱作該段線路的電網(wǎng)負(fù)載端。則該方案具體如下設(shè)置電源變換裝置，將從已知電源上獲取的通用形態(tài)的電能變換為高頻形態(tài)的電能，并經(jīng)由允許高頻電能通過(guò)但阻止低頻電能的“通高阻低”電路耦合到已有的工頻線路上進(jìn)行傳輸，在該線路的電網(wǎng)電源端及負(fù)載端均串聯(lián)接入“通低阻高”電路，則該段線路就成為加載有高頻電的供電線路，在該線路的任意位置，通過(guò)設(shè)置“通高阻低”的耦合電路均能獲取到適宜于照明用途的高頻電能。
將從已知電源上獲取的通用形態(tài)電能變換為高頻形態(tài)電能的電源變換裝置通常應(yīng)用電力電子逆變技術(shù)實(shí)現(xiàn)。電力電子技術(shù)以電力電子器件(簡(jiǎn)稱器件)作為基礎(chǔ)，因此，電源變換裝置的輸出特性，如電壓、電流、容量及頻率等，會(huì)受到器件的影響，但由于器件可以串聯(lián)或并聯(lián)使用，使電源變換電路的實(shí)現(xiàn)不受限制。器件的觸發(fā)、安全保護(hù)及散熱等問(wèn)題是應(yīng)用電力電子技術(shù)時(shí)應(yīng)格外注意考慮的。
在電力部門尚未提供照明專用的高頻電源環(huán)境時(shí)，用戶只能得到現(xiàn)有的通用電源環(huán)境。用戶可以通過(guò)設(shè)置電源變換裝置來(lái)延伸已知電源，向自身提供豐富而專業(yè)的特殊電源環(huán)境，以方便使用。以電力部門提供的工頻電源環(huán)境為基礎(chǔ)，通過(guò)加設(shè)適當(dāng)容量的電源變換裝置，用戶可以獲得供自身使用的照明專用高頻電源環(huán)境，且此高頻電源環(huán)境的適用范圍可以由用戶自行決定，可以僅適用于用戶電路系統(tǒng)中的一個(gè)局部，而不一定非要針對(duì)整個(gè)用戶電路系統(tǒng)。這可以解決高頻電源環(huán)境要求照明線路專用化的問(wèn)題，因?yàn)樵谟脩舻碾娐废到y(tǒng)中，照明負(fù)載與其他類型負(fù)載是混用的、共用同一線路且共享同一電源環(huán)境，從線路上將照明負(fù)載與其他負(fù)載分離開來(lái)、構(gòu)成獨(dú)立的照明系統(tǒng)，會(huì)涉及配線方案及電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變，這需要做大量的工作。而由用戶自行選擇照明專用高頻電源環(huán)境的適用范圍，該范圍即是需要進(jìn)行配線結(jié)構(gòu)改變的范圍，則會(huì)提供很大的靈活性，使用戶逐漸實(shí)現(xiàn)自身范圍的照明優(yōu)化及照明節(jié)能成為現(xiàn)實(shí)。
本實(shí)用新型以電源作為核心，提出了面向照明用途實(shí)現(xiàn)專用高頻電源的思想，并以此思想為引導(dǎo)，提供了實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)整體高頻化及照明供電網(wǎng)絡(luò)高頻化的方法。相對(duì)于以燈具為核心、僅在燈具本身范圍實(shí)現(xiàn)高頻化的照明實(shí)現(xiàn)方案，保持了其優(yōu)勢(shì)、克服了其缺陷。本實(shí)用新型高效節(jié)能照明電路在電氣照明領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響、帶來(lái)該領(lǐng)域的全面進(jìn)步。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
附圖1是本實(shí)用新型高效節(jié)能照明電路結(jié)構(gòu)原理示意圖；附圖2是高頻電源實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是高頻電源實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是單相逆變主電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是三相逆變主電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖7是高頻電源實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8是高頻電源實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖9是照明負(fù)載實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10是照明負(fù)載實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖11是照明負(fù)載實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖12是照明負(fù)載實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖13是電源線路實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖14是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖15是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖16是分散系統(tǒng)與集約系統(tǒng)進(jìn)行比較的示意圖。
圖中1、照明負(fù)載；2、電源線路；3、高頻電源；4、直流電源；5、控制單個(gè)絕緣柵雙極型晶體管的觸發(fā)電路；6、工頻交流電源；7、與工頻交流電源6相適合的整流電路；8、高頻震蕩電路；9、圖3所示的高頻電源；10、圖10所示的高頻電磁感應(yīng)燈；11、單相工頻交流電源；12、單相全波整流及濾波電路；13、圖5所示的單相逆變主電路；14、用于對(duì)圖5所示的單相逆變主電路提供觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電路；15、三相工頻交流電源；16、三相全波整流及濾波電路；17、圖6所示的三相逆變主電路；18、應(yīng)用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的用于對(duì)圖6所示的三相逆變主電路提供觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電路；19、低氣壓氣體放電燈燈管；20、閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管；21、磁環(huán)；22、線圈；23、圖7所示的單相高頻電源；24、“通低阻高”電路；25、“通高阻低”電路；26、單相工頻交流負(fù)載；27、圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈；28、圖8所示的三相高頻電源；29、圖2所示的直流脈沖高頻電源；30、圖11所示的半導(dǎo)體燈。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，圖1是本實(shí)用新型高效節(jié)能照明電路結(jié)構(gòu)原理示意圖，它的特征是并聯(lián)的照明負(fù)載由高頻電源集中供電。所述的并聯(lián)的照明負(fù)載由高頻電源集中供電是指用同一高頻電源向并聯(lián)電連接于該高頻電源上的所有照明負(fù)載集中供電。如圖1所示，它通過(guò)電源線路2向并聯(lián)于該線路上的照明負(fù)載1集中提供高頻電源3，這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，包括系統(tǒng)配置及結(jié)構(gòu)方案，系統(tǒng)配置方案則包括系統(tǒng)中所需配置的項(xiàng)目及對(duì)各項(xiàng)目的具體要求，而這又涉及到系統(tǒng)中所需配置的各項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)方案，包括電源實(shí)現(xiàn)方案、照明負(fù)載(或燈具)實(shí)現(xiàn)方案及電源線路實(shí)現(xiàn)方案等。本實(shí)用新型照明實(shí)現(xiàn)方案的應(yīng)用，能夠使所實(shí)現(xiàn)的燈具較已知燈具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、可靠性提高、成本降低并獲得節(jié)能和發(fā)光質(zhì)量改善的雙重效果，能夠使所構(gòu)建的照明系統(tǒng)克服已知照明系統(tǒng)重復(fù)性和冗余性強(qiáng)的弊病，實(shí)現(xiàn)集約化和集中控制、集中管理、集中維護(hù)，達(dá)到成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面的全面改善和同步優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)能的良好效果。
如圖2所示，圖2是高頻電源實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，本高頻電源實(shí)施例通過(guò)對(duì)電壓值為12V的直流電源4實(shí)施頻率變換，可輸出頻率為3kHz、電壓有效值為10V的直流脈沖高頻電源。絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1的陽(yáng)極與直流電源4的正輸出端電連接，其陰極成為本高頻電源實(shí)施例的正輸出端，控制單個(gè)絕緣柵雙極型晶體管的觸發(fā)電路5的輸出端與VT1的控制極及陰極電連接，用于將所輸出的觸發(fā)脈沖施加給VT1，直流電源4的負(fù)輸出端直接成為本高頻電源實(shí)施例的負(fù)輸出端，二極管D的陰極和陽(yáng)極分別與本高頻電源實(shí)施例的正、負(fù)輸出端電連接，用于向負(fù)載提供續(xù)流通道。本電源實(shí)施例適合于向圖11所示的半導(dǎo)體燈集中供電，絕緣柵雙極型晶體管VT1用于進(jìn)行直流斬波，通過(guò)改變其通斷時(shí)間比(通常稱為占空比)可以調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值，以使之與照明負(fù)載相適應(yīng)。圖中所使用的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1還可以是可關(guān)斷晶閘管(GTO)、雙極型功率晶體管(BJT/GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(PMOSFET)等類型的功率全控型電力電子器件，只要其容量、耐壓及頻率能滿足使用要求即可。
如圖3所示，圖3是高頻電源實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，電壓有效值為110V的工頻交流電源6所輸出的交流電經(jīng)與工頻交流電源6相適合的整流電路7整流成直流電并輸入給高頻震蕩電路8，高頻震蕩電路8用于將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，其起震依靠初始擾動(dòng)，選頻則依靠LC諧振，其包括有正反饋環(huán)節(jié)且能夠滿足維持震蕩所需的幅值及相位平衡條件。在輸入工頻交流電的條件下，本高頻電源實(shí)施例能夠通過(guò)變換輸出頻率為230kHz或300kHz、電壓有效值為110V的正弦交流電，其適合于向圖10所示的高頻電磁感應(yīng)燈集中供電。
如圖4所示，圖4是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3所示的高頻電源9所輸出的頻率為300kHz、電壓有效值為110V的高頻正弦交流電通過(guò)電源線路被提供給并聯(lián)于該電源線路上且彼此之間的空間直線距離為1m的兩個(gè)圖10所示的高頻電磁感應(yīng)燈10，圖3所示的高頻電源9與距其最近的圖10所示的高頻電磁感應(yīng)燈10之間的空間直線距離為1m，這兩個(gè)圖10所示的高頻電磁感應(yīng)燈10由于無(wú)須包括實(shí)現(xiàn)電源頻率變換的電路而具有非常簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)，這樣就使燈具的成本大大降低且可靠性大幅提高，本系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)也更為合理，克服了由已知高頻電磁感應(yīng)燈簡(jiǎn)單重復(fù)構(gòu)建而成的照明系統(tǒng)重復(fù)性及冗余性強(qiáng)的弊病。
如圖5所示，圖5是單相逆變主電路結(jié)構(gòu)示意圖，該逆變主電路由絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4及二極管VD1、VD2、VD3、VD4電連接構(gòu)成，具體構(gòu)成方式如下VT1、VT3的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為與直流輸入電壓Ui的正極相連接的正電源輸入端，VT2、VT4的陰極電連接并以該連接點(diǎn)作為與直流輸入電壓Ui的負(fù)極相連接的負(fù)電源輸入端，VT1的陰極與VT2的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為輸出單相交流電壓uo的一個(gè)輸出端，VT3的陰極與VT4的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為輸出單相交流電壓uo的另一個(gè)輸出端，VT1、VT2、VT3、VT4各自的柵極與陰極構(gòu)成其觸發(fā)脈沖輸入端，分別用于輸入觸發(fā)信號(hào)Ug1、Ug2、Ug3、Ug4，VT1、VT2、VT3、VT4各自的陽(yáng)極和陰極分別與二極管VD1、VD2、VD3、VD4的陰極和陽(yáng)極電連接。四只全控型電力電子器件分別與四只二極管反并聯(lián)是為了向感性負(fù)載提供續(xù)流通道，多個(gè)照明負(fù)載可以連接于上述輸出端之間。該逆變主電路輸入直流電，可以逆變輸出頻率不超過(guò)40kHz、電壓有效值不超過(guò)1800V的不同形式單相高頻交流電，所輸出交流電的形式主要取決于所采用的觸發(fā)方案，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)觸發(fā)方案能夠獲得失真度非常小的正弦輸出波形，采用其他觸發(fā)方案所獲得的輸出波形則可能會(huì)有較大的失真度；在觸發(fā)時(shí)序上，位于同一橋臂的兩只器件(VT1和VT2或VT3和VT4)不能同時(shí)獲得觸發(fā)，而必須保證一定寬度的“觸發(fā)死區(qū)”，否則會(huì)造成短路故障并損壞器件。圖中所使用的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4還可以是可關(guān)斷晶閘管(GTO)、雙極型功率晶體管(BJT/GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(PMOSFET)等類型的功率全控型電力電子器件，只要其容量、耐壓及頻率能滿足使用要求即可。
如圖6所示，圖6是三相逆變主電路結(jié)構(gòu)示意圖，該逆變主電路由絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6及二極管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6電連接構(gòu)成，具體構(gòu)成方式如下VT1、VT3、VT5的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為與直流輸入電壓Ui的正極相連接的正電源輸入端，VT2、VT4、VT6的陰極電連接并以該連接點(diǎn)作為與直流輸入電壓Ui的負(fù)極相連接的負(fù)電源輸入端，VT1的陰極與VT2的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為A相電壓輸出端uoA，VT3的陰極與VT4的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為B相電壓輸出端uoB，VT5的陰極與VT6的陽(yáng)極電連接并以該連接點(diǎn)作為C相電壓輸出端uoC，VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6各自的柵極與陰極構(gòu)成其觸發(fā)脈沖輸入端，分別用于輸入觸發(fā)信號(hào)Ug1、Ug2、Ug3、Ug4、Ug5、Ug6，VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6各自的陽(yáng)極和陰極分別與二極管VD1、VD2、VD3、VD4、VD5、VD6的陰極和陽(yáng)極電連接。六只全控型電力電子器件分別與六只二極管反并聯(lián)是為了向感性負(fù)載提供續(xù)流通道，多個(gè)照明負(fù)載可以連接于上述輸出端之間，或者也可以將具有“Y”形副邊的三相變壓器連接于上述輸出端上，從而在變壓器副邊獲得三相中點(diǎn)并將多個(gè)照明負(fù)載連接于變壓器副邊的相線與中線之間。該逆變主電路輸入直流電，可以逆變輸出頻率不超過(guò)40kHz、電壓有效值不超過(guò)1800V的不同形式三相高頻交流電，所輸出交流電的形式主要取決于所采用的觸發(fā)方案，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)觸發(fā)方案能夠獲得失真度非常小的正弦輸出波形，采用其他觸發(fā)方案所獲得的輸出波形則可能會(huì)有較大的失真度；在觸發(fā)時(shí)序上，位于同一橋臂的兩只器件(VT1和VT2或VT3和VT4或VT5和VT6)不能同時(shí)獲得觸發(fā)，而必須保證一定寬度的“觸發(fā)死區(qū)”，否則會(huì)造成短路故障并損壞器件。圖中所使用的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6還可以是可關(guān)斷晶閘管(GTO)、雙極型功率晶體管(BJT/GTR)、功率場(chǎng)效應(yīng)管(PMOSFET)等類型的功率全控型電力電子器件，只要其容量、耐壓及頻率能滿足使用要求即可；VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6也可以由同類型的功率全控型電力電子器件串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成，這樣可以使該三相逆變主電路能適應(yīng)更高的直流輸入電壓Ui、從而獲得更高的逆變輸出電壓值，或者，可以使該三相逆變主電路的輸出功率更大，在VTi(i＝1、2、…、6)采用6只絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)串聯(lián)的條件下，該三相逆變主電路的輸出線電壓有效值可以達(dá)到10kV。
如圖7所示，圖7是高頻電源實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，電壓有效值為220V的單相工頻交流電源11所輸出的單相工頻交流電經(jīng)單相全波整流及濾波電路12變換為直流電并輸入給圖5所示的單相逆變主電路13，用于對(duì)圖5所示的單相逆變主電路提供觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電路14也同時(shí)將四路觸發(fā)脈沖信號(hào)提供給圖5所示的單相逆變主電路13，單相逆變主電路13輸出的是頻率為30kHz或40kHz、電壓有效值為220V的方波形式高頻交流電。本高頻電源實(shí)施例以單相工頻市電電源作為基礎(chǔ)電源，通過(guò)設(shè)置整流和升頻兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)基礎(chǔ)電源進(jìn)行擴(kuò)展、從而實(shí)現(xiàn)高頻電源，是實(shí)現(xiàn)高頻電源的常用形式之一。
如圖8所示，圖8是高頻電源實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖，線電壓有效值為10kV的三相工頻交流電源15所輸出的三相工頻交流電經(jīng)三相全波整流及濾波電路16變換為直流電并輸入給圖6所示的三相逆變主電路17，應(yīng)用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的用于對(duì)圖6所示的三相逆變主電路提供觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電路18也同時(shí)將六路觸發(fā)脈沖信號(hào)提供給圖6所示的三相逆變主電路17，圖6所示的三相逆變主電路17輸出的是頻率為30kHz或40kHz、線電壓有效值為10kV的正弦形式高頻交流電。本實(shí)施例以三相工頻市電電源作為基礎(chǔ)電源，通過(guò)設(shè)置整流和升頻兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)基礎(chǔ)電源進(jìn)行擴(kuò)展、從而實(shí)現(xiàn)高頻電源，是實(shí)現(xiàn)高頻電源的常用形式之一。
如圖9所示，圖9是照明負(fù)載實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，本照明負(fù)載實(shí)施例是以兩端帶有電極的低氣壓氣體放電燈燈管作為基礎(chǔ)而實(shí)現(xiàn)的高頻燈具，其中，電感L的一端作為與輸入電壓Ui相連的一個(gè)電源輸入端，另一端與低氣壓氣體放電燈燈管19的一個(gè)燈絲端電連接，電容C與低氣壓氣體放電燈燈管19并聯(lián)，所剩的低氣壓氣體放電燈燈管19的燈絲端作為與輸入電壓Ui相連的另一電源輸入端，本照明負(fù)載實(shí)施例適合于在頻率為30kHz或40kHz的高頻交流電源條件下工作。其工作原理是在與高頻電源接通但低氣壓氣體放電燈燈管19尚未點(diǎn)亮的狀態(tài)下，電感L和電容C在高頻電源作用下發(fā)生串聯(lián)諧振，電感L和電容C上均出現(xiàn)高電壓，但由于兩者的電壓方向相反，總和仍等于電源電壓值，該串聯(lián)諧振電路中還同時(shí)串接有低氣壓氣體放電燈燈管19兩端的兩段燈絲，在燈絲獲得加熱和低氣壓氣體放電燈燈管19兩端由于與電容C并聯(lián)而獲得其上的高電壓的條件下，低氣壓氣體放電燈燈管19起輝點(diǎn)亮；上述起輝點(diǎn)亮過(guò)程中，即使電感L和電容C并未發(fā)生嚴(yán)格意義上的“串聯(lián)諧振”，但電路中發(fā)生的狀況和存在的各種電量關(guān)系仍與上述發(fā)生“串聯(lián)諧振”時(shí)相近，仍有可能保證電容C上獲得高電壓從而使低氣壓氣體放電燈燈管19起輝點(diǎn)亮。低氣壓氣體放電燈燈管19點(diǎn)亮后，其與電容C并聯(lián)連接形成的整體同電感L成串聯(lián)關(guān)系，電感L雖然電感量很小，但在高頻條件下，卻呈現(xiàn)出很高的交流感抗，能夠起到對(duì)低氣壓氣體放電燈燈管19的鎮(zhèn)流分壓作用，從而保證其獲得安全工作電壓而不被“擊穿”和損壞。
如圖10所示，圖10是照明負(fù)載實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，本照明負(fù)載實(shí)施例是高頻電磁感應(yīng)燈的燈芯，由于此類燈芯本身適宜于在高頻電源條件下工作，故而直接將其作為高頻燈具。其中，磁環(huán)21套在閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20上，線圈22繞在磁環(huán)21上，其匝數(shù)為6匝，線圈22的兩端是用于連接輸入電壓Ui的電源輸入端，本照明負(fù)載實(shí)施例適合于在頻率為230kHz或300kHz的高頻交流電源條件下工作。其工作原理是在高頻電源作用下，線圈22繞在磁環(huán)21上所形成的電磁體產(chǎn)生強(qiáng)度較高的空間電磁場(chǎng)，該空間電磁場(chǎng)在閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20內(nèi)感應(yīng)出較強(qiáng)的空間電勢(shì)，閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20的閉環(huán)形式本身還提供了在管內(nèi)形成電流的通路，在存在空間電勢(shì)及電流通路的條件下，閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20內(nèi)的電離物質(zhì)被電離并形成電流，從而使閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20被點(diǎn)亮并進(jìn)入工作狀態(tài)。進(jìn)入工作狀態(tài)后，本燈具實(shí)施例成為“副邊”僅有一匝的“變壓器”，“原邊”的線圈22從電源上獲得的電能通過(guò)電磁耦合源源不斷地進(jìn)入到作為“副邊”的閉環(huán)形式的高頻電磁感應(yīng)燈燈管20內(nèi)。
如圖11所示，圖11是照明負(fù)載實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖，本照明負(fù)載實(shí)施例是以發(fā)光半導(dǎo)體為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的高頻燈具，其中，電感L的一端作為與直流輸入電壓Ui的正極相連的正電源輸入端，另一端與發(fā)光半導(dǎo)體LED的陽(yáng)極電連接，發(fā)光半導(dǎo)體LED的陰極作為與直流輸入電壓Ui的負(fù)極相連的負(fù)電源輸入端，或者，也可以將發(fā)光半導(dǎo)體LED的陽(yáng)極作為與直流輸入電壓Ui的正極相連的正電源輸入端，而將發(fā)光半導(dǎo)體LED的陰極與電感L的一端相連，電感L的另一端則作為與直流輸入電壓Ui的負(fù)極相連的負(fù)電源輸入端，本照明負(fù)載實(shí)施例適合于在頻率為3kHz且輸出端反并聯(lián)有續(xù)流二極管的高頻直流脈沖電源條件下工作。其工作原理是在電源脈沖上升沿，電感L吸收電能并感應(yīng)出與電源電壓方向相反的電勢(shì)，阻止作用在發(fā)光半導(dǎo)體LED上電壓的升高，在此過(guò)程中，電源內(nèi)置的與輸出端反并聯(lián)的續(xù)流二極管處于截止?fàn)顟B(tài)；在電源脈沖下降沿，電感L釋放電能并感應(yīng)出與電源電壓方向相同的電勢(shì)，阻止作用在發(fā)光半導(dǎo)體LED上電壓的降低，在此過(guò)程中，電源內(nèi)置的與輸出端反并聯(lián)的續(xù)流二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，起到續(xù)流作用。電感L的蓄能、平流作用及電源內(nèi)置的與輸出端反并聯(lián)的續(xù)流二極管的續(xù)流作用，能夠?qū)㈦娫炊松系母哳l直流脈沖、高電壓幅值電源環(huán)境調(diào)整為適合于發(fā)光半導(dǎo)體LED的低電壓幅值、電流連續(xù)、接近恒定直流的電源環(huán)境，使發(fā)光半導(dǎo)體LED能夠間接適應(yīng)高頻直流脈沖電源，從而實(shí)現(xiàn)高頻燈具。
如圖12所示，圖12是照明負(fù)載實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖，本照明負(fù)載實(shí)施例是以發(fā)光半導(dǎo)體為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的高頻燈具，其中，高頻變壓器HTS副邊的抽頭與發(fā)光半導(dǎo)體LED的陰極電連接，電容C與發(fā)光半導(dǎo)體LED并聯(lián)，高頻變壓器HTS副邊的兩個(gè)輸出端分別與兩只三極管V1、V2的集電極電連接，同一只三極管的基極與集電極電連接，兩只三極管V1、V2的發(fā)射極電連接并且該連接點(diǎn)與發(fā)光半導(dǎo)體LED的陽(yáng)極電連接，兩只電阻R1、R2分別與兩只三極管V1、V2的發(fā)射結(jié)并聯(lián)，高頻變壓器HTS原邊的兩端是用于連接輸入電壓Ui的電源輸入端，本照明負(fù)載實(shí)施例適合于在頻率為30kHz或40kHz的高頻交流電源條件下工作。其工作原理是高頻變壓器HTS實(shí)現(xiàn)交流降壓，當(dāng)其兩個(gè)輸出端的極性為上正下負(fù)時(shí)，三極管V1的基射結(jié)經(jīng)電阻R2獲得電流，三極管V1飽和導(dǎo)通，此時(shí)，三極管V2因其基射結(jié)承受反壓而截止，高頻變壓器HTS的輸出電流經(jīng)過(guò)三極管V1的集射極和電容C與發(fā)光半導(dǎo)體LED的并聯(lián)體之后回到高頻變壓器HTS副邊的抽頭上；當(dāng)高頻變壓器HTS兩個(gè)輸出端的極性為上負(fù)下正時(shí)，三極管V2的基射結(jié)經(jīng)電阻R1獲得電流，三極管V2飽和導(dǎo)通，此時(shí)，三極管V1因其基射結(jié)承受反壓而截止，高頻變壓器HTS的輸出電流經(jīng)過(guò)三極管V2的集射極和電容C與發(fā)光半導(dǎo)體LED的并聯(lián)體之后回到高頻變壓器HTS副邊的抽頭上，至此完成了一個(gè)周期的全波整流，電容C用于對(duì)整流輸出的直流脈動(dòng)電壓進(jìn)行濾波，使其脈動(dòng)量減小，穩(wěn)定度提高。這樣便可以向發(fā)光半導(dǎo)體LED提供滿足其要求的接近恒定直流、低電壓幅值、大電流的電源環(huán)境，使發(fā)光半導(dǎo)體LED能夠間接適應(yīng)高頻交流電源，從而實(shí)現(xiàn)高頻燈具。
如圖13所示，圖13是電源線路實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。在附圖13中去掉工頻電源、工頻負(fù)載及“通低阻高”電路，剩余電路可以表示本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。單相工頻交流電源11所輸出的工頻電能經(jīng)“通低阻高”電路24后到達(dá)電源線路并在其上進(jìn)行傳輸，圖7所示的單相高頻電源23所輸出的高頻電能經(jīng)“通高阻低”電路25后也到達(dá)電源線路并在其上進(jìn)行傳輸，工頻電能與高頻電能交匯存在于電源線路上并同時(shí)得到傳輸，50個(gè)單相工頻交流負(fù)載26分別經(jīng)過(guò)與之容量相適應(yīng)的“通低阻高”電路24從電源線路上獲得工頻電能，而30個(gè)圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27則分別經(jīng)過(guò)與之容量相適應(yīng)的“通高阻低”電路25也從電源線路上獲得高頻電能，雖然高頻電能與工頻電能在同一電源線路上進(jìn)行傳輸，但由于“通低阻高”電路24及“通高阻低”電路25的頻率過(guò)濾作用，高頻電源與工頻電源及其負(fù)載并不會(huì)發(fā)生竄擾，工頻電源與高頻電源及其負(fù)載也不會(huì)發(fā)生竄擾，從而可靠實(shí)現(xiàn)高頻電能在工頻線路上的加載，“通低阻高”電路24及“通高阻低”電路25均為L(zhǎng)C諧振選頻電路。系統(tǒng)實(shí)施例2中，高頻電源通過(guò)電源線路并聯(lián)電連接有兩個(gè)以上的照明負(fù)載，并聯(lián)的照明負(fù)載由高頻電源集中供電。所述的并聯(lián)的照明負(fù)載由高頻電源集中供電是指高頻電源通過(guò)電源線路上與此高頻電源同頻率的高頻傳輸通道向并聯(lián)電連接于該高頻傳輸通道上的所有照明負(fù)載集中供電。圖7所示的單相高頻電源23所輸出的頻率為30kHz、電壓有效值為220V的高頻交流電經(jīng)電源線路被集中提供給并聯(lián)于該電源線路上且彼此之間的空間直線距離為3m的50個(gè)圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27，圖7所示的單相高頻電源23與距其最近的圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27之間的空間直線距離為30m，這些圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27由于無(wú)須包括實(shí)現(xiàn)電源頻率變換的電路而具有非常簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)，這樣就使燈具的成本大大降低且可靠性大幅提高，且使照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集約化。本系統(tǒng)實(shí)施例克服了燈具本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低及照明系統(tǒng)整體重復(fù)性和冗余性強(qiáng)的弊病，保持了高頻化所帶來(lái)的節(jié)能和發(fā)光質(zhì)量改善的雙重效果，使照明系統(tǒng)整體在成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面得到同步均衡優(yōu)化且節(jié)能效果更加顯著。本系統(tǒng)實(shí)施例提供了照明用戶在局部范圍內(nèi)構(gòu)建屬于自身的集約式高頻照明系統(tǒng)的實(shí)施方案。
如圖14所示，圖14是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。在附圖14中去掉三相高頻電源及三相高壓高頻電源線路，剩余電路可以表示照明負(fù)載實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8所示的三相高頻電源28所輸出的頻率為40kHz、線電壓有效值為10kV的三相高壓高頻交流電經(jīng)照明專用三相高壓高頻電源線路進(jìn)行傳輸，該線路上并聯(lián)連接有50臺(tái)彼此之間的空間直線距離為500m的三相10kV∶380V高頻變壓器3HTS1、3HTS2、…、3HTS50，圖8所示的三相高頻電源28與距其最近的三相高頻變壓器3HTS1之間的空間直線距離為1000m，每臺(tái)三相高頻變壓器3HTSi(i＝1、2、…、50)的副邊均引出一根中線，以三相四線、線電壓有效值為380V的方式對(duì)照明專用高頻電能進(jìn)行傳輸，其每一相上均并聯(lián)連接有30個(gè)彼此相距10m的圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27。本系統(tǒng)實(shí)施例提供了構(gòu)建高頻照明系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)形式，可以作為電力部門構(gòu)建照明專用供電網(wǎng)絡(luò)、集中提供高頻電力供應(yīng)的實(shí)施方案。本系統(tǒng)實(shí)施例克服了燈具本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低及照明系統(tǒng)整體重復(fù)性和冗余性強(qiáng)的弊病，保持了高頻化所帶來(lái)的節(jié)能和發(fā)光質(zhì)量改善的雙重效果，使照明系統(tǒng)整體在成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面得到同步均衡優(yōu)化且節(jié)能效果更加顯著。照明負(fù)載實(shí)施例5的90個(gè)圖9所示的低氣壓氣體放電燈或圖12所示的半導(dǎo)體燈27以三相平衡的方式連接于不改變頻率的三相高頻變壓器3HTS1的副邊，這樣所構(gòu)成的電路系統(tǒng)是照明負(fù)載的一般形式。
如圖15所示，圖15是本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2所示的直流脈沖高頻電源29所輸出的頻率為3kHz、電壓有效值為10V的高頻脈沖直流電經(jīng)電源線路集中提供給并聯(lián)于該電源線路上且彼此之間的空間直線距離為0.2m的100個(gè)圖11所示的半導(dǎo)體燈30，圖2所示的直流脈沖高頻電源29與距其最近的圖11所示的半導(dǎo)體燈30之間的空間直線距離為0.2m，圖2所示的直流脈沖高頻電源29內(nèi)置有與輸出端反并聯(lián)的續(xù)流二極管，可以向圖11所示的半導(dǎo)體燈30提供續(xù)流通道，這些圖11所示的半導(dǎo)體燈30由于無(wú)須包括實(shí)現(xiàn)電源頻率變換的電路而具有非常簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)，這樣就使燈具的成本大大降低且可靠性大幅提高，且使照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了集約化。本系統(tǒng)實(shí)施例克服了燈具本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低及照明系統(tǒng)整體重復(fù)性和冗余性強(qiáng)的弊病，保持了高頻化所帶來(lái)的節(jié)能和發(fā)光質(zhì)量改善的雙重效果，使照明系統(tǒng)整體在成本、壽命、可靠性、維護(hù)代價(jià)及發(fā)光質(zhì)量等方面得到同步均衡優(yōu)化且節(jié)能效果更加顯著。
如圖16所示，圖16是分散系統(tǒng)與集約系統(tǒng)進(jìn)行比較的示意圖，其中，左邊的子圖表示分散系統(tǒng)，右邊的子圖表示集約系統(tǒng)，A表示通用電源環(huán)境，B表示燈芯或其他類型的最終負(fù)載所要求的電源環(huán)境，所有的B均表示相同的意思，有向線段表示從其始點(diǎn)到其末點(diǎn)所需設(shè)置的電源環(huán)境調(diào)整電路，C表示從A調(diào)整而來(lái)、能夠被進(jìn)一步調(diào)整為B的中間電源環(huán)境。在如左邊子圖所示的分散系統(tǒng)中，每一最終負(fù)載均獨(dú)立配置有相同的從A到B的完整電源環(huán)境調(diào)整電路，所有的有向線段均相同，表明分散系統(tǒng)中存在著較強(qiáng)的重復(fù)性和冗余性；而在如右邊子圖所示的集約系統(tǒng)中，從A到C的電源環(huán)境調(diào)整電路成為所有從A到B的完整電源環(huán)境調(diào)整電路的共同交匯段，換言之，每一最終負(fù)載僅需獨(dú)立配置相同的從C到B的部分電源環(huán)境調(diào)整電路，而從A到C的電源環(huán)境調(diào)整電路則為所有最終負(fù)載所共享，C本質(zhì)上成為A的延伸，成為對(duì)所有最終負(fù)載配置電源環(huán)境調(diào)整電路的實(shí)際開始點(diǎn)，這表明集約系統(tǒng)中通過(guò)設(shè)置共享裝置將不必要的重復(fù)和冗余進(jìn)行了有效壓縮。兩者相比，集約系統(tǒng)較之分散系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更為緊湊、合理，負(fù)載結(jié)構(gòu)也得到大幅簡(jiǎn)化。
權(quán)利要求1.一種高效節(jié)能照明電路，它至少包括照明負(fù)載、一高頻電源，其特征是高頻電源向并聯(lián)電連接于其上的照明負(fù)載集中供電，相并聯(lián)的照明負(fù)載的數(shù)量在兩個(gè)至該高頻電源的最大輸出功率所允許的照明負(fù)載數(shù)量之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的照明負(fù)載、高頻電源通過(guò)電源線路電連接，并且任意兩個(gè)照明負(fù)載之間及任一照明負(fù)載與高頻電源之間的空間直線距離都大于0.1m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的高頻電源的工作頻率在3kHz-300kHz之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是高頻電源的輸出電壓有效值在10V-10kV之間；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的高頻電源是由交流110V或交流220V通過(guò)電源變換裝置得到的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的電源線路是頻率調(diào)制電源線路，通過(guò)在其與每一電源及負(fù)載之間均連接頻率過(guò)濾電路，它既將工頻電源與工頻負(fù)載相連通、又將高頻電源與高頻負(fù)載相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的照明負(fù)載是由兩端帶有電極的燈管、電感及電容連接構(gòu)成的低氣壓氣體放電燈，電感的一端作為一個(gè)電源輸入端，另一端與燈管的一個(gè)燈絲端電連接，電容與燈管并聯(lián)，所剩的燈管燈絲端作為另一電源輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的照明負(fù)載是由閉環(huán)形式的燈管、磁環(huán)及線圈連接構(gòu)成的高頻電磁感應(yīng)燈，磁環(huán)套在閉環(huán)形式的燈管上，線圈繞在磁環(huán)上，線圈的兩端是電源輸入端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的照明負(fù)載是由發(fā)光半導(dǎo)體、副邊帶一個(gè)抽頭的高頻變壓器、電容、兩只三極管及兩只電阻構(gòu)成的半導(dǎo)體燈，高頻變壓器副邊的抽頭與發(fā)光半導(dǎo)體的陰極電連接，電容與發(fā)光半導(dǎo)體并聯(lián)，高頻變壓器副邊的兩個(gè)輸出端分別與兩只三極管的集電極電連接，同一只三極管的基極與集電極電連接，兩只三極管的發(fā)射極電連接且該連接點(diǎn)與發(fā)光半導(dǎo)體的陽(yáng)極電連接，兩只電阻分別與兩只三極管的發(fā)射結(jié)并聯(lián)，高頻變壓器原邊的兩端是電源輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能照明電路，其特征是所述的照明負(fù)載是由發(fā)光半導(dǎo)體及電感構(gòu)成的半導(dǎo)體燈，電感的一端作為正電源輸入端，另一端與發(fā)光半導(dǎo)體的陽(yáng)極電連接，發(fā)光半導(dǎo)體的陰極作為負(fù)電源輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種高效節(jié)能照明電路，它至少包括照明負(fù)載、一高頻電源，其特征是高頻電源向并聯(lián)電連接于其上的照明負(fù)載集中供電，相并聯(lián)的照明負(fù)載的數(shù)量在兩個(gè)至該高頻電源的最大輸出功率所允許的照明負(fù)載數(shù)量之間。所述的照明負(fù)載、高頻電源通過(guò)電源線路電連接，并且任意兩個(gè)照明負(fù)載之間及任一照明負(fù)載與高頻電源之間的空間直線距離都大于0.1m，這種高效節(jié)能照明電路，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、成本低、壽命長(zhǎng)、維護(hù)代價(jià)小、發(fā)光質(zhì)量?jī)?yōu)異且能在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能效果。
文檔編號(hào)H05B41/26GK2857405SQ20052010589
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月11日
發(fā)明者常濤濤 申請(qǐng)人:常濤濤