一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器，包括：儲(chǔ)能器件、過零點(diǎn)檢測(cè)電路、電壓比較電路和驅(qū)動(dòng)電路，儲(chǔ)能器件兩端并聯(lián)有開關(guān)器件。本發(fā)明通過過零點(diǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)交流電的交流變換，輸出交流電過零點(diǎn)信號(hào)，將該信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行多次比較，得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的導(dǎo)通與截止，儲(chǔ)能器件通過充放電對(duì)氣體放電燈的電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行限流調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)負(fù)載的電能，實(shí)現(xiàn)最終的調(diào)光節(jié)能效果。故本發(fā)明控制器，能夠克服原電感鎮(zhèn)流器不能單獨(dú)調(diào)光的現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)的供電沒有特殊要求，能夠?qū)崿F(xiàn)線性的可調(diào)光，不會(huì)額外增加功耗，而且保持較高的功率因素。
【專利說明】—種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于照明設(shè)備控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今市場(chǎng)銷售的氣體放電燈，包括鈉燈、金鹵燈等用于常規(guī)戶外照明的燈具，傳統(tǒng)配置的電源都為電感鎮(zhèn)流器，電感鎮(zhèn)流器在使用過程中，可以長(zhǎng)期使用，故障率低，比之電子鎮(zhèn)流器成本上也相對(duì)較低，得到了很多燈具廠商和業(yè)主的認(rèn)可。但是電感鎮(zhèn)流器唯一的缺點(diǎn)為無法進(jìn)行節(jié)電控制，只能保證在滿功率下工作，無法實(shí)現(xiàn)智能化節(jié)電的效果。
[0003]現(xiàn)在許多節(jié)能公司，比如做EMC (電磁兼容)的公司很多，國(guó)家也在大力提倡節(jié)能減排，為降低城市每年的電費(fèi)而努力。很多新建的道路都采用了 LED燈具的方式，但是對(duì)于這樣的路燈來說，建造的成本非常高，同時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的路燈來說，本身安裝的燈具已經(jīng)完全安裝固定完成，無法進(jìn)行LED燈具的修改，除非進(jìn)行城市道路改造，否則無法在原來的燈具上進(jìn)行改裝。這導(dǎo)致了原本市政規(guī)劃的道路上的燈具無法進(jìn)行節(jié)電控制，只能采取分時(shí)段關(guān)斷某一路的電源，但是這樣做會(huì)導(dǎo)致照明度大大降低，嚴(yán)重的話會(huì)出現(xiàn)交通事故，
[0004]為此如何讓電感鎮(zhèn)流器具有可調(diào)光功能，使其具有智能調(diào)光，從而大大的節(jié)省能源的損耗。而目前電感鎮(zhèn)流器智能型可調(diào)光的解決方案已有如下幾種:
[0005]( 1)調(diào)節(jié)電感鎮(zhèn)流器的電感量，通過改變線路中的電感量的大小，使得電感中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化，從而影響到工作電流的變化，使輸出功率改變，但是該技術(shù)方案，涉及使用的電感體積大、引腳多，改變電感量所用繼電器的數(shù)量也多，在切換過程中，繼電器上容易拉出高壓電弧，對(duì)整流器和節(jié)電器都存在使用隱患。
[0006](2)采用調(diào)頻技術(shù)，調(diào)頻會(huì)使電源內(nèi)阻增大，而且對(duì)電網(wǎng)的影響也很大，會(huì)造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定，且對(duì)電感整流器和燈源的性能要求也偏高，在一定程度上，提升了改造成本。
[0007](3) Chen Jing 和 Piao Anlin 等在標(biāo)題為 The Fully Dimming Technology ofFluorescent Lamp with Magnetic Ballast (China Light & Lighting, 2011.7)的文獻(xiàn)中提出單獨(dú)采用交流調(diào)相方式，將電源中多余的功率切除掉，以控制通過燈管的電流而實(shí)現(xiàn)調(diào)光；但這個(gè)方式用于電感鎮(zhèn)流器中，會(huì)使得電感鎮(zhèn)流器在工作時(shí)出現(xiàn)續(xù)能不足，導(dǎo)致燈具閃爍現(xiàn)象，而且通過檢測(cè)過零點(diǎn)信號(hào)，單片機(jī)控制延遲一定時(shí)間在接通交流電，會(huì)使接通交流電的瞬間，電壓處在高壓狀態(tài)，沒有使用過零接入，對(duì)電路存在影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器，克服了原電感鎮(zhèn)流器不能單獨(dú)調(diào)光的現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)的供電沒有特殊要求，能夠?qū)崿F(xiàn)線性的可調(diào)光，不會(huì)額外增加功耗，且保持較高的功率因素。
[0009]一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器，包括:
[0010]儲(chǔ)能器件，其兩端并聯(lián)有開關(guān)器件，用于在開關(guān)器件導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)下，通過充放電對(duì)氣體放電燈的電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行限流調(diào)節(jié)；
[0011]過零點(diǎn)檢測(cè)電路，與儲(chǔ)能器件連接，用于對(duì)儲(chǔ)能器件兩端電壓進(jìn)行過零檢測(cè)，輸出過零點(diǎn)信號(hào)；
[0012]電壓比較電路，與過零點(diǎn)檢測(cè)電路相連，用于使所述的過零點(diǎn)信號(hào)與外部輸入的調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生過零開啟信號(hào)；進(jìn)而使所述的過零開啟信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行二次比較，以確定氣體放電燈的調(diào)光范圍并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0013]驅(qū)動(dòng)電路，與電壓比較電路和開關(guān)器件相連，用于對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行隔離及功率放大后輸出開關(guān)控制信號(hào)以控制所述的開關(guān)器件。
[0014]優(yōu)選地，所述的儲(chǔ)能器件采用硅鋼片功率電感，其一端接火線，另一端接電感鎮(zhèn)流器；其電感量的大小，決定了節(jié)能型電感整流器的一個(gè)可調(diào)光的范圍，可以按照客戶需求，調(diào)整電感量，滿足所需的調(diào)光范圍；采用低頻硅鋼片制作的功率電感具有體積小巧，發(fā)熱量少等優(yōu)點(diǎn)。
[0015]優(yōu)選地，所述的過零點(diǎn)檢測(cè)電路包括兩個(gè)電阻R1?R2、兩個(gè)電容C1?C2和一晶體管輸出型光電稱合器U1 ;其中，電阻R1的一端與電容C1的一端和儲(chǔ)能器件的一端相連并接火線，電阻R1的另一端與光電稱合器U1的第一輸入端相連，電容C1的另一端與光電耦合器U1的第二輸入端和儲(chǔ)能器件的另一端相連；光電耦合器U1中晶體管的基極與電容C2的一端相連,集電極接電源電壓,發(fā)射極與電容C2的另一端和電阻R2的一端相連并輸出所述的過零點(diǎn)信號(hào)，電阻R2的另一端接地；該電路結(jié)構(gòu)能夠有效保護(hù)控制器內(nèi)部元件，實(shí)現(xiàn)高低壓隔離。
[0016]所述的電壓比較電路包括兩個(gè)比較器B1?B2、五個(gè)電阻R3?R7、二極管D和穩(wěn)壓二極管ZD ;其中，比較器B1的正相輸入端與電阻R4的一端和電阻R5的一端相連，反相輸入端接收所述的過零點(diǎn)信號(hào)，輸出端與電阻R3的一端、二極管D的陽極和穩(wěn)壓二極管ZD的陰極相連；電阻R4的另一端接收所述的調(diào)光控制信號(hào)，電阻R5的另一端接地，電阻R3的另一端接電源電壓；比較器B2的正相輸入端與二極管D的陰極相連，反相輸入端與電阻R6的一端和電阻R7的一端相連，輸出端輸出所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電阻R6的另一端接收所述的調(diào)光控制信號(hào)，電阻R7的另一端與穩(wěn)壓二極管ZD的陽極相連并接地。
[0017]所述的驅(qū)動(dòng)電路包括光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器U3和電阻R8 ;其中，驅(qū)動(dòng)器U3輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽極接電源電壓，陰極接收所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)器U3輸出側(cè)雙向可控硅的一端與電阻R8的一端相連，另一端與開關(guān)器件的一端相連；電阻R8的另一端與開關(guān)器件的控制極相連且輸出所述的開關(guān)控制信號(hào)，開關(guān)器件的另一端接火線。
[0018]所述的調(diào)光控制信號(hào)為0?10V的電壓信號(hào)；所述的過零點(diǎn)檢測(cè)電路、電壓比較電路和驅(qū)動(dòng)電路以所述的調(diào)光控制信號(hào)作為工作電壓，使控制器實(shí)現(xiàn)內(nèi)部無源工作。
[0019]所述的開關(guān)器件采用雙向可控硅。
[0020]本發(fā)明控制器可通過低功耗低電壓的控制芯片實(shí)現(xiàn)，芯片采用無源工作的方式，通過在外接的調(diào)光控制信號(hào)上提取電源電壓為芯片內(nèi)部電路供電，完全能滿足芯片內(nèi)部工作，無需為控制芯片單獨(dú)設(shè)計(jì)電源電路，減少了芯片內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，提高控制芯片的可靠性。
[0021]本發(fā)明通過過零點(diǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)220VAC/50HZ交流電的交流變換，輸出交流電過零點(diǎn)信號(hào)，將該信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行多次比較，得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的導(dǎo)通與截止，開關(guān)元件與主功率電感是并聯(lián)的關(guān)系，當(dāng)開關(guān)元件閉合狀態(tài)下，主功率電感處于被短路狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)元件截止?fàn)顟B(tài)下，主功率電感處于連入整體電路中；在這一整個(gè)的過程中，主功率電感調(diào)整電感整流器中存儲(chǔ)的能量，從而調(diào)節(jié)負(fù)載的電能，實(shí)現(xiàn)最終的調(diào)光節(jié)能效果。
[0022]同時(shí)，本發(fā)明采用可控硅作為開關(guān)器件，采用過零導(dǎo)通/零點(diǎn)斷開技術(shù)，降低了可控硅實(shí)現(xiàn)降壓產(chǎn)生的很大諧波，從而降低了諧波對(duì)其他設(shè)備和電網(wǎng)的影響；因?yàn)殡姼墟?zhèn)流器在調(diào)光的過程中，內(nèi)部的電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的瞬態(tài)平衡中，會(huì)造成瞬間的電流有變化，因此本發(fā)明用可控硅在瞬間導(dǎo)通電流的選擇上有冗余；因電感鎮(zhèn)流器是處于長(zhǎng)時(shí)間大功率的工作狀態(tài)下，所以可控硅的散熱有要求。
[0023]在原有的電感鎮(zhèn)流器上串聯(lián)本發(fā)明控制器，能夠克服原電感鎮(zhèn)流器不能單獨(dú)調(diào)光的現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)的供電沒有特殊要求，能夠?qū)崿F(xiàn)線性的可調(diào)光，不會(huì)額外增加功耗，而且保持較高的功率因素；而且不需要對(duì)現(xiàn)有的路燈結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何的改裝，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能節(jié)能控制的同時(shí)也節(jié)省成本；無需另外購(gòu)置配套的電感鎮(zhèn)流器產(chǎn)品，節(jié)省了智能照明升級(jí)的成本。
[0024]同時(shí)，本發(fā)明融合了 PLC通訊技術(shù)，將控制信息轉(zhuǎn)換成用戶所需的操作動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電感鎮(zhèn)流器的各功能控制，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能調(diào)光和智能控制。配合系統(tǒng)上位機(jī)的使用，可以定時(shí)定終端的實(shí)施固定功率調(diào)光，線性功率調(diào)光并對(duì)調(diào)光現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋；融合PLC智能控制模塊，還能對(duì)電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行故障報(bào)警和實(shí)時(shí)功率采集等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為過零點(diǎn)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為電壓比較電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明控制芯片與電感鎮(zhèn)流器的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其相關(guān)原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]如圖1所示，一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器，包括:功率電感、雙向可控硅Z、過零點(diǎn)檢測(cè)電路、電壓比較電路和驅(qū)動(dòng)電路；其中:
[0032]雙向可控硅Z并聯(lián)于功率電感兩端。
[0033]功率電感一端接火線L，另一端接電感鎮(zhèn)流器；其用于在雙向可控硅Z導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)下，通過充放電對(duì)氣體放電燈的電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行限流調(diào)節(jié)；本實(shí)施方式中，功率電感采用低頻硅鋼片制作，具有體積小巧，發(fā)熱量少等優(yōu)點(diǎn)；其電感量的大小，決定了節(jié)能型電感整流器的一個(gè)可調(diào)光的范圍，可以按照客戶需求，調(diào)整電感量，滿足所需的調(diào)光范圍。
[0034]過零點(diǎn)檢測(cè)電路與功率電感相連，用于對(duì)功率電感兩端電壓進(jìn)行過零檢測(cè)，輸出過零點(diǎn)信號(hào)；如圖2所示，本實(shí)施方式中過零點(diǎn)檢測(cè)電路包括兩個(gè)電阻R1?R2、兩個(gè)電容C1?C2和一晶體管輸出型光電稱合器U1 ;其中，電阻R1的一端與電容C1的一端和功率電感的一端相連并接火線L,電阻R1的另一端與光電稱合器U1的第一輸入端相連，電容C1的另一端與光電稱合器U1的第二輸入端和功率電感的另一端相連；光電稱合器U1中晶體管的基極與電容C2的一端相連，集電極接電源電壓VCC，發(fā)射極與電容C2的另一端和電阻R2的一端相連并輸出過零點(diǎn)信號(hào)，電阻R2的另一端接地。光電耦合器U1采用型號(hào)為TLP630(東芝TOSHIBA)的晶體管輸出型光電耦合器。
[0035]電壓比較電路與過零點(diǎn)檢測(cè)電路相連，用于使過零點(diǎn)信號(hào)與外部輸入的調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生過零開啟信號(hào)；進(jìn)而使過零開啟信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行二次比較，以確定氣體放電燈的調(diào)光范圍并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；如圖3所示，本實(shí)施方式中電壓比較電路包括兩個(gè)比較器U2A和U2B、五個(gè)電阻R3~R7、二極管D和穩(wěn)壓二極管ZD ;其中，比較器U2A的正相輸入端與電阻R4的一端和電阻R5的一端相連,反相輸入端接收過零點(diǎn)信號(hào),輸出端與電阻R3的一端、二極管D的陽極和穩(wěn)壓二極管ZD的陰極相連；電阻R4的另一端接收調(diào)光控制信號(hào)，電阻R5的另一端接地，電阻R3的另一端接電源電壓VCC ;比較器U2B的正相輸入端與二極管D的陰極相連，反相輸入端與電阻R6的一端和電阻R7的一端相連,輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電阻R6的另一端接收調(diào)光控制信號(hào)，電阻R7的另一端與穩(wěn)壓二極管ZD的陽極相連并接地。本實(shí)施方式中調(diào)光控制信號(hào)為0~10V的電壓信號(hào)，電源電壓VCC即采用0~10V的調(diào)光控制信號(hào)。
[0036]驅(qū)動(dòng)電路與電壓比較電路和雙向可控硅Z相連，用于對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行隔離及功率放大后輸出開關(guān)控制信號(hào)以控制雙向可控娃Z ;如圖4所7^,本實(shí)施方式中驅(qū)動(dòng)電路包括光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器U3和電阻R8 ;其中，驅(qū)動(dòng)器U3輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽極接電源電壓VCC,陰極接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)器U3輸出側(cè)雙向可控娃的一端與電阻R8的一端相連,另一端與雙向可控娃Z的一端相連；電阻R8的另一端與雙向可控娃Z的控制極相連且輸出開關(guān)控制信號(hào)，雙向可控硅Z的另一端接火線。驅(qū)動(dòng)器U3采用型號(hào)為IL4208 (威世通VISHAY)的光電雙向可控娃驅(qū)動(dòng)器。
[0037]本實(shí)施方式控制器·可通過低功耗低電壓的控制芯片實(shí)現(xiàn)，如圖5所示；交流火線接入控制芯片的ACIN端，(control_0-10V)的控制調(diào)光電壓接入到控制芯片的(control_0-10V)輸入端，由(control_0_10V)的控制調(diào)光電壓的變化，來控制雙向可控娃的導(dǎo)通角度。需要調(diào)光的過程中，改變(COntrOl_0-10V)控制調(diào)光電壓，可以改變開關(guān)器件在交流波形中在相應(yīng)的角度導(dǎo)通，在雙向可控硅不導(dǎo)通的情況下，交流電通過功率電感給電感鎮(zhèn)流器提供能量，功率電感在該時(shí)段中起到了儲(chǔ)能/限流作用，此時(shí)電感鎮(zhèn)流器上的輸出功能就會(huì)很小，整體的功率降低。當(dāng)雙向可控硅在某一時(shí)段內(nèi)導(dǎo)通后，交流電通過雙向可控硅直接給電感鎮(zhèn)流器供電，提供了電感鎮(zhèn)流器的輸出功率，但是這個(gè)變化會(huì)比較緩慢，在交流負(fù)半周過零點(diǎn)時(shí)，雙向可控硅又有一個(gè)相位角不導(dǎo)通，功率電感又進(jìn)行儲(chǔ)能/限流的作用，當(dāng)雙向可控硅在特定的相位角上導(dǎo)通后，交流電通過雙向可控硅直接給電感鎮(zhèn)流器供電，提供了電感鎮(zhèn)流器的輸出功率，又緩慢的提高輸出功率，以此對(duì)電感鎮(zhèn)流器輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此可以得到一個(gè)平均的輸出功率，實(shí)現(xiàn)電感鎮(zhèn)流器功率調(diào)節(jié)。
[0038]雙向可控娃的導(dǎo)通角度由(control_0_10V)的外接控制電壓決定,控制芯片的取電完全取自于外接的(control_0-10V)電壓，控制芯片內(nèi)部采用了低功耗寬電壓工作的器件，以達(dá)到無源工作，提高了電路的工作穩(wěn)定性以及控制芯片的自身功耗。
[0039]本實(shí)施方式中，過零點(diǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)交流電在220VAV/50HZ的正弦波狀態(tài)下的一個(gè)電流方向變化過程，在此過程中，當(dāng)電流方向發(fā)生變化的同時(shí)，交流電壓處于最低值，過零點(diǎn)檢測(cè)電路通過檢測(cè)過零點(diǎn)輸出過零點(diǎn)信號(hào)(zero-crossing)，用于后續(xù)電路中的過零點(diǎn)開啟；電壓比較電路采集交流過零點(diǎn)信號(hào)(zero-crossing),根據(jù)外接調(diào)光控制信號(hào)(control_0_10V)的電壓變化，輸出不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Optocoupler_driver);將過零點(diǎn)信號(hào)(zero-crossing)和調(diào)光控制信號(hào)(control_0_10V)通過反向比較器進(jìn)行電壓比較，輸出過零開啟信號(hào)(zero-sure),再將過零開啟信號(hào)(zero-sure)和調(diào)光控制信號(hào)(control_0-10V)通過正向比較器進(jìn)行比較，輸出結(jié)合了零點(diǎn)開啟確認(rèn)信號(hào)(zero-sure)和調(diào)光控制信號(hào)(control_0_10V)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Optocoupler_driver);驅(qū)動(dòng)電路控制雙向可控硅的開啟和關(guān)閉，該電路通過電壓比較電路部分輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(Optocoup 1 er_driver)驅(qū)動(dòng)光f禹U3,光f禹U3輸出控制開關(guān)控制模塊信號(hào)(silicon_control)，用于使雙向可控硅的導(dǎo)通/關(guān)閉。
[0040]本實(shí)施方式通過過零點(diǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)220VAC/50HZ交流電的交流變換，輸出交流電過零點(diǎn)信號(hào)，將該信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行多次比較，得到驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的導(dǎo)通與截止，開關(guān)元件與主功率電感是并聯(lián)的關(guān)系，當(dāng)開關(guān)元件閉合狀態(tài)下，主功率電感處于被短路狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)元件截止?fàn)顟B(tài)下，主功率電感處于連入整體電路中；在這一整個(gè)的過程中，主功率電感調(diào)整電感整流器中存儲(chǔ)的能量，從而調(diào)節(jié)負(fù)載的電能，實(shí)現(xiàn)最終的調(diào)光節(jié)能效果。
[0041]同時(shí)，本實(shí)施方式采用可控硅作為開關(guān)器件，采用過零導(dǎo)通/零點(diǎn)斷開技術(shù)，降低了可控硅實(shí)現(xiàn)降壓產(chǎn)生的很大諧波，從而降低了諧波對(duì)其他設(shè)備和電網(wǎng)的影響；因?yàn)殡姼墟?zhèn)流器在調(diào)光的過程中，內(nèi)部的電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的瞬態(tài)平衡中，會(huì)造成瞬間的電流有變化，因此本實(shí)施方式用可控硅在瞬間導(dǎo)通電流的選擇上有冗余；因電感鎮(zhèn)流器是處于長(zhǎng)時(shí)間大功率的工作狀態(tài)下，所以可控硅的散熱有要求。
[0042]在原有的電感鎮(zhèn)流器上串聯(lián)本實(shí)施方式控制器，能夠克服原電感鎮(zhèn)流器不能單獨(dú)調(diào)光的現(xiàn)象，對(duì)電網(wǎng)的供電沒有特殊要求，能夠?qū)崿F(xiàn)線性的可調(diào)光，不會(huì)額外增加功耗，而且保持較高的功率因素；而且不需要對(duì)現(xiàn)有的路燈結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何的改裝，實(shí)現(xiàn)真正意義上的智能節(jié)能控制的同時(shí)也節(jié)省成本；無需另外購(gòu)置配套的電感鎮(zhèn)流器產(chǎn)品，節(jié)省了智能照明升級(jí)的成本。
[0043]同時(shí)，本實(shí)施方式融合了 PLC通訊技術(shù)，將控制信息轉(zhuǎn)換成用戶所需的操作動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電感鎮(zhèn)流器的各功能控制，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能調(diào)光和智能控制。配合系統(tǒng)上位機(jī)的使用，可以定時(shí)定終端的實(shí)施固定功率調(diào)光，線性功率調(diào)光并對(duì)調(diào)光現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋；融合PLC智能控制模塊，還能對(duì)電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行故障報(bào)警和實(shí)時(shí)功率采集等。
【權(quán)利要求】
1.一種電感鎮(zhèn)流器氣體放電燈的控制器,其特征在于，包括:儲(chǔ)能器件，其兩端并聯(lián)有開關(guān)器件，用于在開關(guān)器件導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)下，通過充放電對(duì)氣體放電燈的電感鎮(zhèn)流器進(jìn)行限流調(diào)節(jié)；過零點(diǎn)檢測(cè)電路，與儲(chǔ)能器件連接，用于對(duì)儲(chǔ)能器件兩端電壓進(jìn)行過零檢測(cè)，輸出過零點(diǎn)信號(hào)；電壓比較電路，與過零點(diǎn)檢測(cè)電路相連，用于使所述的過零點(diǎn)信號(hào)與外部輸入的調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生過零開啟信號(hào)；進(jìn)而使所述的過零開啟信號(hào)與調(diào)光控制信號(hào)進(jìn)行二次比較，以確定氣體放電燈的調(diào)光范圍并輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，與電壓比較電路和開關(guān)器件相連，用于對(duì)所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行隔離及功率放大后輸出開關(guān)控制信號(hào)以控制所述的開關(guān)器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于:所述的過零點(diǎn)檢測(cè)電路包括兩個(gè)電阻R1?R2、兩個(gè)電容C1?C2和一晶體管輸出型光電稱合器U1 ;其中，電阻R1的一端與電容C1的一端和儲(chǔ)能器件的一端相連并接火線，電阻R1的另一端與光電稱合器U1的第一輸入端相連，電容C1的另一端與光電稱合器U1的第二輸入端和儲(chǔ)能器件的另一端相連；光電率禹合器U1中晶體管的基極與電容C2的一端相連，集電極接電源電壓，發(fā)射極與電容C2的另一端和電阻R2的一端相連并輸出所述的過零點(diǎn)信號(hào)，電阻R2的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于:所述的電壓比較電路包括兩個(gè)比較器B1?B2、五個(gè)電阻R3?R7、二極管D和穩(wěn)壓二極管ZD ;其中，比較器B1的正相輸入端與電阻R4的一端和電阻R5的一端相連，反相輸入端接收所述的過零點(diǎn)信號(hào)，輸出端與電阻R3的一端、二極管D的陽極和穩(wěn)壓二極管ZD的陰極相連；電阻R4的另一端接收所述的調(diào)光控制信號(hào)，電阻R5的另一端接地，電阻R3的另一端接電源電壓；比較器B2的正相輸入端與二極管D的陰極相連,反相輸入端與電阻R6的一端和電阻R7的一端相連，輸出端輸出所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；電阻R6的另一端接收所述的調(diào)光控制信號(hào)，電阻R7的另一端與穩(wěn)壓二極管ZD的陽極相連并接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于:所述的驅(qū)動(dòng)電路包括光電雙向可控硅驅(qū)動(dòng)器U3和電阻R8 ;其中，驅(qū)動(dòng)器U3輸入側(cè)發(fā)光二極管的陽極接電源電壓，陰極接收所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)器U3輸出側(cè)雙向可控娃的一端與電阻R8的一端相連,另一端與開關(guān)器件的一端相連；電阻R8的另一端與開關(guān)器件的控制極相連且輸出所述的開關(guān)控制信號(hào)，開關(guān)器件的另一端接火線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制器，其特征在于:所述的儲(chǔ)能器件采用硅鋼片功率電感，其一端接火線，另一端接電感鎮(zhèn)流器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的控制器，其特征在于:所述的過零點(diǎn)檢測(cè)電路、電壓比較電路和驅(qū)動(dòng)電路以調(diào)光控制信號(hào)作為電源電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于:所述的調(diào)光控制信號(hào)為0?10V的電壓信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的控制器，其特征在于:所述的開關(guān)器件采用雙向可控硅。
【文檔編號(hào)】H05B41/392GK103716973SQ201310632600
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】宋宏偉 申請(qǐng)人:宋宏偉