[發(fā)明專利]一種單相照明系統(tǒng)節(jié)電裝置及其方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910068814.8
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101553073A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 鄭鎮(zhèn)朋
• 申請（專利權）人: 天津博大元通科技有限公司
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司
• 代理人: 楊寶蘭

技術領域

本發(fā)明涉及一種照明燈具節(jié)電裝置；特別是涉及一種單相照明系統(tǒng)的節(jié)電裝置及其方法。

背景技術

現(xiàn)階段配電系統(tǒng)中，為了補償送電過程中的電能損耗，一般常用的方法都采用提高輸送電壓的手段，這時，用戶實際承受的電壓會高于照明燈具的額定電壓。而當電網(wǎng)在用電低峰時，供電電網(wǎng)的輸送電壓會更高，過高的供電電壓，不僅會使用電設備耗能增加，而且，會使電光源的使用壽命大大縮短；供電電壓的波動，造成對電光源和照明燈具的沖擊，也導致降低了照明燈具的使用壽命，增加了照明成本，也增加了更換、維護照明燈具的工作量。

下面比較兩組實驗數(shù)據(jù)：

當施加在氣體放電照明燈具兩端的

工作電壓：230V時，功耗：109W，照度：92，燈具使用壽命：4千小時；

工作電壓：205V時，功耗：85W，照度：89，燈具使用壽命：9千小時。

由此對比可以看出：當照明燈具在超壓運行時，亮度變化不大，而燈具的使用壽命卻顯著縮短，用電耗能則大幅增加。

當照明燈具使用電壓在額定范圍內(nèi)變化時，功耗損失為109-85＝24；照度變化為92-90＝2；燈具使用壽命卻由4千小時延長到9千小時。

因此得出結論是：氣體放電燈具的工作電壓由230V下降至205V時，功率下降22％，照度變化僅為2.2％，燈具的使用壽命卻延長1倍多。而照度變化卻并不明顯，只是減少了燈具在過電壓情況下產(chǎn)生的眩光，而氣體放電照明燈具的功耗卻顯著減小，壽命也會延長很多。

基于以上原因，很有必要適當降低用電設備的終端電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服已有技術的缺點，提供一種可適當降低用電設備的終端電壓的單相照明系統(tǒng)的節(jié)電裝置及方法。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種單相照明系統(tǒng)節(jié)電裝置，包括：電壓調整電路、市電電壓檢測電路、基準電壓電路、比較電路和正、負補償切換觸發(fā)電路，所述電壓檢測電路通過檢測本裝置的輸入、輸出電壓的變化，并將檢測結果輸出給所述比較電路，經(jīng)所述基準電壓電路和所述比較電路輸出的比較信號，通過所述正、負補償切換觸發(fā)電路控制所述電壓調整電路對市電電壓進行正、負補償，穩(wěn)定本裝置的輸出電壓。

所述的比較電路包括：兩個比較器U1、U2和一個三角波發(fā)生器，所述三角波發(fā)生器電路，由一個方波電壓發(fā)生器U7和一個積分器U8組成。

所述的三角波頻率與方波電壓發(fā)生器U7的頻率相同，當方波電壓發(fā)生器U7中的電阻R8＝0.86R9時，三角波頻率為fc≈1/(1/2R10C2)。

所述對市電電壓波動進行正、負補償?shù)挠|發(fā)電路(33)是由比較器U1、U2，比例放大器PI1、PI2，及EPWM、比較器U3、U4，和基準電壓設定電路R3～R5組成，兩個基準電壓設定值為Ur1及Ur2，Ur1對應于市電電壓的218V；Ur2對應于市電電壓的222V。

實現(xiàn)權利要求1所述的單相照明系統(tǒng)節(jié)電裝置的方法，包括以下步驟：

第一步驟：檢測本裝置的輸入、輸出電壓；

第二步驟：將檢測結果與兩個基準電壓設定值Ur1及Ur2進行比較；

第三步驟：通過正、負補償切換觸發(fā)電路控制電壓調整電路；

第四步驟：通過電壓調整電路穩(wěn)定本裝置的輸出電壓。

所述第二步驟，將檢測結果與所述基準電壓電路兩個基準電壓設定值Ur1及Ur2進行比較，是通過比較電路進行的，所述比較電路包括：兩個比較器U1、U2和一個三角波發(fā)生器，所述三角波發(fā)生器電路，由一個方波電壓發(fā)生器U7和一個積分器U8組成。

所述的三角波頻率與方波電壓發(fā)生器U7的頻率相同，當方波電壓發(fā)生器U7中的電阻R8＝0.86R9時，三角波頻率為fc≈1/(1/2R10C2)。

所述對市電電壓波動進行正、負補償?shù)挠|發(fā)電路(33)是由比較器U1、U2，比例放大器PI1、PI2，及EPWM、比較器U3、U4，和基準電壓設定電路R3～R5組成，兩個基準電壓設定值為Ur1及Ur2，Ur1對應于市電電壓的218V；Ur2對應于市電電壓的222V。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以有效降低照明系統(tǒng)終端的用電電壓，節(jié)省電能，減少電能瞬間變化對負載及電網(wǎng)的影響，延長了燈具的使用壽命，電壓調整電路是以隔離變壓器來進行能量交換無觸點運行的，在補償后電路穩(wěn)定運行時裝置本身不消耗電能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明節(jié)電裝置的電路組成方框圖；

圖2是本發(fā)明節(jié)電裝置的簡化電路原理框圖；

圖3是本發(fā)明節(jié)電裝置的橋式斬波器電壓調整電路圖；