專利名稱：恒壓照明節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)電器，尤其是一種對各種照明燈具實施恒壓控 制的節(jié)電器。
技術(shù)背景目前國內(nèi)照明節(jié)電器主要有變壓器型照明節(jié)電器和可控硅斬波型照明 節(jié)電器兩種。 一、變壓器型照明節(jié)電器的是利用多抽頭的變壓器完成節(jié)電 的，即根據(jù)輸入電壓高低的不同，將照明燈具接連到不同的變壓器抽頭上， 并通過交流接觸器進行切換，從而達到降壓節(jié)電的目的。這類產(chǎn)品最大的 優(yōu)點是結(jié)構(gòu)和功能都很簡單,可靠性也比較高。但也存在下列技術(shù)缺陷(1) 一旦接線端固定，降低的電壓就是一個固定值，當電網(wǎng)電壓波動時，調(diào)控 裝置的輸出電壓也會上下波動，這樣照明的工作電壓處在不穩(wěn)定波動狀態(tài), 無法起到對電光源的保護作用，電網(wǎng)電壓低時，可能出現(xiàn)欠壓現(xiàn)象，使燈 具無法正常點亮，并會降低燈具使用壽命。當用電髙峰時，電壓過低，也 會造成燈具無法正常運行。2)由于使用交流接觸器作為節(jié)電產(chǎn)品的電壓調(diào) 整裝置，其安全性、可靠性和無故障工作壽命都不能保障，存在安全隱患, 原因如下a.交流接觸器是通過電磁線圏的吸合與斷開來控制觸頭常開或是 常閉的，屬機械移動部件，切換次數(shù)是有限的，只適用于不經(jīng)常開關(guān)的場 合，不適用于頻繁切換的場合。b.交流接觸器在切換動作時，是機械的吸合 和斷開，所以會有短暫的10~20ms的斷電，即"閃斷"，這樣的斷電會導致 高壓氣體放電燈(如高壓鈉燈、金鹵燈、高壓汞燈等)的熄滅。而這類燈 在熄滅以后，必須等到燈管冷卻，蒸氣壓下降后才能再點亮， 一般需要 5 10min左右，在使用中，這將是個嚴重的故障。二、可控硅斬波型照明節(jié) 電器是采用可控硅斬波原理，通過控制可控硅晶閘管的導通角，將電網(wǎng)輸 入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低了輸出電壓的平均值，達到控壓節(jié) 電的目的。這類節(jié)能調(diào)控設(shè)備對照明系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)速度快，精度高，體 積小、設(shè)備輕、成本低。但仍然存在下列技術(shù)缺陷1)由于斬波，使電壓 輸出為斷續(xù)的非正弦波，使氣體放電燈光出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。2)該調(diào)壓方式存 在一致命缺陷，由于斬波，使電壓無法實現(xiàn)正弦波輸出，還會出現(xiàn)大量諧 波，形成對電網(wǎng)系統(tǒng)諧波污染，危害極大，不能用在有電容補償?shù)碾娐分小?因此，完全有必要對現(xiàn)有技術(shù)加以改進。 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有節(jié)電器存在的上述不足，本實用新型提供一種工作穩(wěn)定、 可靠，無閃爍、閃斷，功率因素髙，能延長照明燈具使用壽命的恒壓照明 節(jié)電器。
本實用新型通過下列技術(shù)方案實現(xiàn) 一種恒壓照明節(jié)電器，包括電腦 控制器，交流調(diào)壓器，單向整流器，開關(guān)電源及照明燈組，其中受電腦控 制器控制的照明燈組與開關(guān)電源、交流調(diào)壓器及單向整流器電連接，其特 征在于照明燈組還與交流恒壓器電連接，且在單向整流器的輸出端連接有 平波電抗器，交流恒壓器包括由開關(guān)C和可調(diào)電阻W構(gòu)成的時段設(shè)定器， 由運算放大器D、三極管Q、電阻R構(gòu)成的比較器，由變壓器T、 二極管D、 電阻R構(gòu)成的恒壓器。
所述交流恒壓器中，時段設(shè)定器的開關(guān)C至少設(shè)二個，并與對應的可 調(diào)電阻W相連后，分別接開關(guān)電源的正級和運算放大器D的5腳，運算放 大器D的8腳分別接開關(guān)電源的正極和放大器Q的集電極，6腳分別接三 極管Q的基極以及恒壓器二極管D,、 D2正極，7腳接三極管Q的基極，4 腳接三極管Q的發(fā)射極，恒壓器二極管D2的負極分別接開關(guān)電源負極和交 流調(diào)壓器負極，二極管D,的負極接變壓器T，變壓器T接開關(guān)電源及照明 燈組。
所述照明燈組與交流調(diào)壓器，單向整流器，開關(guān)電源之間設(shè)有旁路電
容C1，該電容受電腦控制器的控制，以便在電壓穩(wěn)定時直接向照明燈組供電。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，可 實施照明燈具的軟啟動，照明系統(tǒng)的分時段控制，電路保護和手動、自動 雙旁路等，具體體現(xiàn)在以下幾方面 1、優(yōu)化電力質(zhì)量，節(jié)約照明用電 (1)穩(wěn)定最佳工作電壓。針對電網(wǎng)電壓偏高和波動等現(xiàn)象，本節(jié)電器 可根據(jù)用戶現(xiàn)場實際需求，實時在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓，并能將 其穩(wěn)定在±2%以內(nèi)，有效提高電力質(zhì)量，從而達到節(jié)電10% 40%的效果。
(2)多時段節(jié)能運行。根據(jù)用戶實際的照明需求，本節(jié)電器還可進
行多時段節(jié)能電壓設(shè)置，從而滿足用戶不同光源、不同時間的需求，實現(xiàn) 最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。
2、有效保護電光源，延長其使用壽命
(1) 燈具軟啟動。通常影響電光源壽命的一個重要因素是，啟動和運 行時電流和電壓對光源的沖擊，為了有效的降低電流沖擊和提髙燈具的壽 命，具備燈具軟啟動功能，燈具在啟動時，采用低壓軟啟動，充分預熱，
該過程可減少4096的啟動電流沖擊，有效提高光源壽命。
(2) 恒壓功能。在電壓波動很大的地方，如電氣設(shè)備比較多的廠區(qū)， 一分鐘內(nèi)的電壓波動達到±15%,路燈后半夜的供電電壓也會達到250V,故 通過本節(jié)電器的高穩(wěn)定控制，使之保持最佳照明電壓，從而能夠延長電光 源壽命2~4倍，減少照明運行、維護成本30% 50%。
3、適用性、可靠性高
(1) 可根據(jù)不同時段、不同燈具、不同亮度要求，每相獨立調(diào)節(jié)，允 許100%不平衡。
(2) 調(diào)控裝置每相可獨立調(diào)節(jié)，可操作性強，可以承受三相100%的不 平衡負載，且保證單相的故障絕不影響其它兩相的正常運行。同一個裝置 可以帶不同類型光源負載，還可以獨立調(diào)節(jié)每相的輸出電壓。(3)調(diào)控裝置采用手動和自動雙旁路系統(tǒng)，以保證照明設(shè)備不斷電， 正常安全運行。4、節(jié)電效率顯著在一般情況下，節(jié)電效率為20%以上，由于該產(chǎn)品的節(jié)電率與供電電 壓關(guān)系密切，在供電電壓高的環(huán)境中使用本節(jié)電器的節(jié)電效率較高，反之 節(jié)電效率較低。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有調(diào)節(jié)精度高，電流保持連續(xù)，無閃 爍，工作穩(wěn)定、可靠，功率因數(shù)高，照明系統(tǒng)燈具使用壽命延長等優(yōu)點， 并從根本上克服現(xiàn)有技術(shù)存在的"閃斷"、閃爍、燈易熄滅和不易啟動等 缺點，是一種結(jié)構(gòu)簡單，接線、調(diào)節(jié)方便的恒壓照明節(jié)電器。


圖1為本實用新型之電路框圖；圖2為圖1中的電腦控制器及A項節(jié)電器電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。電腦控制器1可對A、 B、 C相及更多相節(jié)電器進行控制，每相節(jié)電器 由交流調(diào)壓器2、單向整流器3、平波電抗器4、交流恒壓器5及照明燈組 6構(gòu)成，如圖1。圖2給出圖1中的電腦控制器1及A相節(jié)電器電路結(jié)構(gòu)圖，其余的B、 C相及更多相節(jié)電器電路結(jié)構(gòu)圖均與圖2的A相節(jié)電器電路結(jié)構(gòu)圖相同。 圖2中的電腦控制器1為市售單片機AT89C51，其1、 2腳接電阻Rh、 Rt2， 3、 4腳分別接旁路和節(jié)電開關(guān)K1， 5腳接啟動按鈕K2， 6腳接停止按鈕 K3， 40腳接電源，20腳接地，21腳接啟動線圈C0， 22腳接自動旁路線圈 Cl， 23腳接風機控制線圈C2， 24、 25、 26腳分別接時段控制線豳C3、 C4、 C5。節(jié)電器的照明燈組6即ELl-Eln及電流表PA、電壓表PV通過觸點CO 接電源，并接旁路觸點Cl,同時接市售的開關(guān)電源7即D"50BGD、交流調(diào)
壓器2即TY-H380D350P-380、單向整流器3即DQZ-38(HM卯，單向整流 器3的輸出端接平波電抗器4即L>電流表PV及照明燈組接交流恒壓器5 的變壓器T一端，并與開關(guān)電源7相連，變壓器T的另一端接二極管D1、 D2的負極和電阻R8、電容C， 二極管D1、 D2的正極電阻R8、電容C均 通過電阻R7、可調(diào)電阻W1接運算放大器D (LM393)的6腳，運算放大 器D的5腳與可調(diào)電阻W2、 W3、 W4—端相連，可調(diào)電阻W2、 W3、 W4 另一端分別與時段控制觸點開關(guān)C3、 C4、 C5相連后通過電阻R5接開關(guān)電 源7正極，運算放大器D的8腳接開關(guān)電源正極，7腳通過電阻R4接三極 管Q的基極，4腳接三極管Q的發(fā)射極，三極管Q的集電極接交流調(diào)壓器
放大后，送交流調(diào)壓器2進行調(diào)壓，之后送單向整流器3經(jīng)平波電抗器4 隔離后，向照明燈組6輸送恒定電壓。當電網(wǎng)供電正常時，通過旁路觸點 Cl直接向照明燈組供電。
權(quán)利要求1、一種恒壓照明節(jié)電器，包括電腦控制器，交流調(diào)壓器，單向整流器，開關(guān)電源及照明燈組，其中受電腦控制器控制的照明燈組與開關(guān)電源、交流調(diào)壓器及單向整流器電連接，其特征在于照明燈組還與交流恒壓器電連接，且在單向整流器的輸出端連接有平波電抗器，交流恒壓器包括由開關(guān)C和可調(diào)電阻W構(gòu)成的時段設(shè)定器，由運算放大器D、三極管Q、電阻R構(gòu)成的比較器，由變壓器T、二極管D、電阻R構(gòu)成的恒壓器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓照明節(jié)電器，其特征在于所述交流恒壓 器中，時段設(shè)定器的開關(guān)C至少設(shè)二個，并與對應的可調(diào)電阻W相連后， 分別接開關(guān)電源的正級和運算放大器D的5腳，運算放大器D的8腳分別 接開關(guān)電源的正極和放大器Q的集電極，6腳分別接三極管Q的基極以及 恒壓器二極管D,、 D2正極，7腳接三極管Q的基極，4腳接三極管Q的發(fā) 射極，恒壓器二極管D2的負極分別接開關(guān)電源負極和交流調(diào)壓器負極，二 極管D,的負極接變壓器T，變壓器T接開關(guān)電源及照明燈組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓照明節(jié)電器，其特征在于所述照明燈組 與交流調(diào)壓器，單向整流器，開關(guān)電源之間設(shè)有旁路電容C1。
專利摘要本實用新型涉及一種恒壓照明節(jié)電器，包括電腦控制器，交流調(diào)壓器，單向整流器，開關(guān)電源及照明燈組，其中受電腦控制器控制的照明燈組與開關(guān)電源、交流調(diào)壓器及單向整流器電連接，其特征在于照明燈組還與交流恒壓器電連接，且在單向整流器的輸出端連接有平波電抗器，交流恒壓器包括由開關(guān)C和可調(diào)電阻W構(gòu)成的時段設(shè)定器，由運算放大器D、三極管Q、電阻R構(gòu)成的比較器，由變壓器T、二極管D、電阻R構(gòu)成的恒壓器?？蓪崿F(xiàn)照明燈具的軟啟動，照明系統(tǒng)的分時段控制，電路保護和手動、自動雙旁路等，具有調(diào)節(jié)精度高，電流保持連續(xù)，無閃爍，工作穩(wěn)定、可靠，功率因數(shù)高，燈具使用壽命長等優(yōu)點，并從根本上克服現(xiàn)有技術(shù)存在的“閃斷”、閃爍、燈易熄滅和不易啟動等缺點。
文檔編號H05B37/02GK201015238SQ200720104448
公開日2008年1月30日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者曹建華, 陳紅兵 申請人:曹建華