專利名稱：一種直流照明供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種直流照明供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在城鎮(zhèn)道路、大型商場(chǎng)、體育場(chǎng)、地下車庫(kù)等場(chǎng)合中大量使用節(jié)能燈、LED燈、熒光燈、HID燈進(jìn)行照明，這些光源都必須配備相應(yīng)的交流電子式或電感式鎮(zhèn)流器、驅(qū)動(dòng)電源才能使用。在現(xiàn)有的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)或線路改造工程中，鑒于鎮(zhèn)流器的成本高、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及可靠性低等因素，大部分采用低功率因數(shù)的供電方案即交流供電方案，而這些電子鎮(zhèn)流器的驅(qū)動(dòng)電源一般由以下幾部分組成，如圖1所示:1、電源輸入端濾波部分，以防止干擾電網(wǎng)；2、橋式整流部分，以將交流轉(zhuǎn)換為直流；3、功率因數(shù)校正PFC電路部分，以提高電源利用率；4、濾波電路部分；5、高頻轉(zhuǎn)換電路部分；6、扼流電路部分。由此，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性差、效率低。而一些采用低功率因數(shù)的供電方案，其電流總諧波均在10%以上(照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電流總諧波低于10%為合格)，造成電網(wǎng)被嚴(yán)重污染，主要原因在于電網(wǎng)220V/50HZ的交流電經(jīng)過(guò)整流后變?yōu)?00HZ的脈動(dòng)直流，再經(jīng)過(guò)濾波電路變成脈動(dòng)更小的直流，再送入高頻轉(zhuǎn)換電路后方可使用。而加入的電解電容濾波后，對(duì)電網(wǎng)而言就成呈現(xiàn)為容性負(fù)載，電網(wǎng)上的電流就超前了電壓；所以，功率因數(shù)極低，總諧波偏高。同時(shí)，若整個(gè)供電系統(tǒng)采用三相四線制的交流供電，如果三相負(fù)載分配不均，某相220V電壓就不平衡，從而出現(xiàn)一相電壓高一相電壓低進(jìn)而容易造成照明或其它電器產(chǎn)品的損壞現(xiàn)象。另外，《電工技 術(shù)學(xué)報(bào)》2004年11月第19卷第11期公開(kāi)了的期刊論文《一種直流母線式HID電子鎮(zhèn)流器及其系統(tǒng)》提出了一種新型的電路結(jié)構(gòu)，如圖2所示:即用一個(gè)總的整流濾波裝置代替多個(gè)一體式鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，用直流母線供電方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交流輸入電源線供電方式，其也是對(duì)傳統(tǒng)交流供電方式的一種有益改變，但由于其在具體方案中采用可控硅相控使A、B、C三相輸入端電流電壓不連續(xù)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾(如圖2中的波形圖)，從而使得電子鎮(zhèn)流器輸出電流電壓的脈動(dòng)較大，輸出不平穩(wěn)，容易導(dǎo)致燈出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，縮短燈的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種將三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電的直流照明供電系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個(gè)與負(fù)載連接的電子鎮(zhèn)流器，它還包括一個(gè)三相整流濾波電路和一個(gè)PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路整流后形成脈動(dòng)成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路進(jìn)行PWM脈寬調(diào)制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個(gè)電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。[0009]它包括多個(gè)與負(fù)載連接的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于:它還包括一個(gè)三相整流濾波電路和一個(gè)PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路低頻濾波、整流后形成脈動(dòng)成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路扼流、穩(wěn)壓后為多個(gè)電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。優(yōu)選地，所述三相整流濾波電路包括濾波電路和整流電路，所述濾波電路連接在電網(wǎng)與整流電路之間；所述濾波電路為L(zhǎng)C-型濾波電路，所述整流電路為由六個(gè)二極管組成的三相橋式整流電路。優(yōu)選地，所述PWM穩(wěn)壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管Q1、續(xù)流二極管D7、扼流電感L1、高頻濾波電容C5和驅(qū)動(dòng)芯片；所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql連接于三相整流濾波電路所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)驅(qū)動(dòng)芯片；所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極分別通過(guò)扼流電感LI輸出直流、通過(guò)續(xù)流二極管D7連接直流電的負(fù)極，所述扼流電感LI通過(guò)高頻濾波電容C5連接直流電的負(fù)極。優(yōu)選地，所述場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻R1。優(yōu)選地，所述三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路之間連接有直流濾波電容C4。由于采用了上述方案，本實(shí)用新型將原三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電，尤其是對(duì)于特定場(chǎng)所的照明改造，將三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路放置在控制柜內(nèi)進(jìn)行連接或改造即可，即用一個(gè)總的整流濾波電路即可代替原三相交流供電中多個(gè)電子鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，無(wú)需重新布線，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少、穩(wěn)定性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用交流供電方式的原理框圖2為現(xiàn)有技術(shù)中帶有階段波形圖的可控硅相控整流主電路圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的三相整流加PWM穩(wěn)壓的原理框圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的帶有階段波形圖的三相整流加PWM穩(wěn)壓的主電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型提供的一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個(gè)與負(fù)載連接的電子鎮(zhèn)流器，它還包括一個(gè)三相整流濾波電路I和一個(gè)PWM穩(wěn)壓電路2，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)三相整流濾波電路I整流后形成脈動(dòng)成分較大的直流電，再經(jīng)PWM穩(wěn)壓電路2進(jìn)行PWM脈寬調(diào)制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個(gè)電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。其中，三相整流濾波電路I包括濾波電路11和整流電路12，濾波電路11連接在電網(wǎng)與整流電路12之間。濾波電路11為L(zhǎng)C-型濾波電路，其電路連接形式為:電網(wǎng)中的三相交流電的各輸出線端分別連接一電感(即L1、L2、L3)并相互之間連接有一電容(即Cl、C2、C3)。而整流電路12是由六個(gè)二極管(即Dl D6)組成的三相橋式整流電路。另外，為使得整流后的直流波形更加平穩(wěn)并濾除雜波，在三相整流濾波電路I與PWM穩(wěn)壓電路2之間連接有直流濾波電容C4，以此在整流后不需在加入額外的濾波電路結(jié)構(gòu)即可獲得較為純正的直流電。而PWM穩(wěn)壓電路2包括場(chǎng)效應(yīng)管Ql、續(xù)流二極管D7、扼流電感L1、高頻濾波電容C5和驅(qū)動(dòng)芯片；場(chǎng)效應(yīng)管Ql連接于三相整流濾波電路I所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)有實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制的驅(qū)動(dòng)芯片21 ;場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源極分別通過(guò)扼流電感LI輸出直流、通過(guò)續(xù)流二極管D7連接直流電的負(fù)極，扼流電感LI通過(guò)高頻濾波電容C5連接直流電的負(fù)極；同時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻Rl ;由此，三相交流電經(jīng)低頻濾波、整流后所形成的脈動(dòng)較大直流電，再經(jīng)降壓、扼流和濾波后形成了純正的直流電。以HID電子鎮(zhèn)流器為例，其本身通常包括半橋高頻逆變電路3、高頻扼流電感電路4和調(diào)控、保護(hù)電路5，從而使原三相交流供電(如圖1所示)方案中各負(fù)載上均形成有由電源輸入端濾波部分、橋式整流部分、功率因數(shù)校正PFC電路部分、濾波電路部分、高頻轉(zhuǎn)換電路部分、扼流電路部分所構(gòu)成的供電電路，電路結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，本實(shí)施例的直流照明供電系統(tǒng)提供了一種用一個(gè)總的整流濾波電路代替多個(gè)電子鎮(zhèn)流器中的多個(gè)整流濾波電路，負(fù)載上的電路只需高頻轉(zhuǎn)換電路部分和扼流電路部分，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少、穩(wěn)定性強(qiáng)，尤其是在特定場(chǎng)合的供電工程改造過(guò)程中，無(wú)需重新布線，只需將本實(shí)施例中的三相整流濾波電路I與PWM穩(wěn)壓電路2放置在控制柜內(nèi)進(jìn)行連接或改造即可；以三相四線制供電形式為例，要將原來(lái)的220V/50HZ交流供電改為現(xiàn)在的三相整流+PWM控制+400V/DC穩(wěn)壓形成純直流供電，只需將原控制柜輸出端至負(fù)載的四條線進(jìn)行整合形成兩線制就可以；同時(shí)，由于供電輸出在控制 柜即以形成直流供電，所以降低了電能在輸送過(guò)程中的損耗。針對(duì)不同的負(fù)載，本實(shí)施例的直流照明供電系統(tǒng)可采用不同的連接或改造形式，如:針對(duì)節(jié)能燈、熒光燈的鎮(zhèn)流器只需將母線400V/DC，經(jīng)鎮(zhèn)流器的高頻轉(zhuǎn)換后加限流電感直接供電照明即可，省去了復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路，而改進(jìn)后的能耗可降低20-50% ;針對(duì)LED照明的應(yīng)用，只需DC/DC恒流電路即可，省去了常規(guī)交流驅(qū)動(dòng)電源的諸多元器件，降低了成本，可靠性增強(qiáng)，燈具的使用壽命也進(jìn)一步延長(zhǎng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個(gè)與負(fù)載連接的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于:它還包括一個(gè)三相整流濾波電路和一個(gè)PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路整流后形成脈動(dòng)成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路進(jìn)行PWM脈寬調(diào)制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個(gè)電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。
2.如權(quán)利要求1所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述三相整流濾波電路包括濾波電路和整流電路，所述濾波電路連接在電網(wǎng)與整流電路之間；所述濾波電路為L(zhǎng)C-型濾波電路，所述整流電路為由六個(gè)二極管組成的三相橋式整流電路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述PWM穩(wěn)壓電路包括場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)、續(xù)流二極管(D7)、扼流電感(LI)、高頻濾波電容(C5)和驅(qū)動(dòng)芯片；所述場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)連接于三相整流濾波電路所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)驅(qū)動(dòng)芯片；所述場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的源極分別通過(guò)扼流電感(LI)輸出直流、通過(guò)續(xù)流二極管(D7)連接直流電的負(fù)極，所述扼流電感(LI)通過(guò)高頻濾波電容(C5)連接直流電的負(fù)極。
4.如權(quán)利要求3所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻(Rl)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路之間 連接有直流濾波電容(C4)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及照明系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種直流照明供電系統(tǒng)。它包括多個(gè)與負(fù)載連接的電子鎮(zhèn)流器、一個(gè)三相整流濾波電路和一個(gè)PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)三相整流濾波電路整流后形成脈動(dòng)成分較大的直流電，再經(jīng)PWM穩(wěn)壓電路進(jìn)行PWM脈寬調(diào)制、扼流電感平波后，為多個(gè)電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。本實(shí)用新型將原三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電，尤其是對(duì)于特定場(chǎng)所的照明改造，將三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路放置在控制柜內(nèi)進(jìn)行連接或改造即可，即用一個(gè)總的整流濾波電路即可代替原三相交流供電中多個(gè)電子鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，無(wú)需重新布線，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件少、穩(wěn)定性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H05B37/00GK203136231SQ20132010987
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者黃良洪, 黃鵬云 申請(qǐng)人:黃鵬云