[發明專利]基于自耦變壓器的負載控制電路

有效

• 申請號: 201310355505.5
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103428981A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 曾繁鵬;夏抒
• 申請（專利權）人: 寧波綠凱節能科技有限公司
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 杭州華知專利事務所 33235
• 代理人: 寧岡

技術領域

本發明涉及照明控制領域，尤其是指一種基于自耦變壓器的負載控制電路。

背景技術

隨著城市道路照明和景觀照明的發展，電力消耗問題越來越受到國家和政府的重視。許多城市和地區因面臨電力不足的問題，常對路燈采用隔盞關燈或者半夜關燈的控制方式來節約電能，但是這樣雖然可以達到節能減排的目的，往往會造成道路照明不均，容易引發交通事故的發生。

目前，道路、隧道和景觀的照明通常都采用高壓氣體放電燈（High?i1te1sity?Discharge，縮寫為HID），通過燈管中的弧光放電，再結合燈管中填充的惰性氣體或金屬蒸汽產生很強的光線。現有常用的高壓氣體放電燈有高壓鈉燈、高壓汞燈、氙氣燈、金屬鹵化物燈等。

高壓氣體放電燈接入電壓后，電弧管兩端電極之間產生電弧，由于電弧的高溫作用使管內的物質受熱蒸發成蒸汽，陰極發射的電在向陽極運動過程中，撞擊放電物質有原子，使其獲得能量產生電離激發，然后由激發態回復到穩定態。為了保證高壓氣體放電燈的正常啟輝，需要高壓氣體放電燈兩端保持有在額定電壓狀態且維持一段時間。受到高壓氣體放電燈的工作原理限制，當電網較低時，就可能導致高壓氣體放電燈的無法正常點燃。因此采用傳統的節能裝置，輸出端電壓都等于或低于輸入端電壓。

高壓氣體放電燈的節能控制通常采用調節電壓裝置和電子式鎮流器：調節電壓裝置通常采用自耦變壓器，利用繼電器或者無觸點的開關器件調節負載端的電壓抽頭，以達到燈具的兩端電壓的調節功能；電子式鎮流器可以很簡單地通過各種自動控制實現對燈光的智能化控制，可以滿足照明的可控制要求，也可以節約大量的電力，但是電子式鎮流器價格高昂且穩定性不足，故在實際應用中較少采用。

公開日為2011年09月14日?、公開號為C1102186299A?的發明專利文件公開了一種路燈節電裝置，涉及路燈控制技術領域，設有與供電電源連接的空開，空開的另一端分別連接在自耦變壓器的輸入端和旁路接觸器的輸入端上，自耦變壓器的檔位輸出端和旁路接觸器的輸出端分別連接一熱繼電器。該發明利用了繼電器和自耦變壓器，但是僅能達到降壓，且不能實現智能控制。

發明內容

為了解決現有的路燈等負載控制電路只能降壓，在電網電壓較低時無法正常點燃高壓氣體放電燈的問題，本發明提出了一種基于自耦變壓器的負載控制電路，不僅可以在電網電壓正常時通過降壓節能，也可以在電網電壓較低時提高高壓氣體放電燈兩端電壓來達到正常啟動高壓氣體放電燈或者增加高壓氣體放電燈的流明，還適用于其他負載。

本發明所采用的技術方案是：一種基于自耦變壓器的負載控制電路，包括控制電路和調壓電路，所述的控制電路包括PLC控制器和若干個繼電器，繼電器包括角接繼電器、星接繼電器和若干個調壓繼電器，各個繼電器都包括控制線圈和第一觸點、第二觸點和第三觸點，所述的PLC控制器設有兩個電源端、若干個輸入端和若干個輸出端，PLC控制器的兩個電源端分別連接A相輸入端和中性線輸入端，PLC控制器的各個輸出端分別通過角接繼電器、星接繼電器和調壓繼電器的控制線圈連接到中性線輸入端，所述的調壓電路包括負載和三相耦合變壓器，所述的負載包括A相負載、B相負載和C相負載，所述的三相自耦變壓器設有三個含有若干個抽頭的副邊線圈，分別為連接A相輸入端和中性線輸入端的副邊線圈Ta、連接B相輸入端和中性線輸入端的副邊線圈Tb和連接C相輸入端和中性線輸入端的副邊線圈Tc，各副邊線圈的抽頭數量與調壓繼電器的數量一致，副邊線圈Ta的抽頭分別通過各調壓繼電器的第一觸點串聯到A相負載的接相端a，副邊線圈Tb的抽頭分別通過各調壓繼電器的第二觸點串聯到B相負載的接相端b，副邊線圈Tc的抽頭分別通過各調壓繼電器的第三觸點串聯到C相負載的接相端c，A相負載的中性端a1、B相負載的中性端b1、C相負載的中性端c1與中性線輸入端之間分別串聯有星接繼電器的三個觸點，A相負載的接相端a與C相負載的中性端c1之間、A相負載的中性端a1與B相負載的接相端b之間、B相負載的中性端b1與C相負載的接相端c之間分別串聯有角接繼電器的三個觸點，星接繼電器與角接繼電器為互鎖結構。

本發明克服了傳統的路燈節能控制器只能降壓而不能升壓的缺點，提供了一種可以升壓的三相負載電壓控制電路，通過繼電器的不同組合可以實現負載兩端電壓的變化，不僅可以降低負載電壓，也可以提高負載兩端的電壓。當電網電壓正常時，通過將副邊線圈的不同抽頭接入到負載來降低負載兩端的電壓，達到節能目的，而當電網較低時，可以提高負載電壓，保證負載的正常工作。本發明主要用于電網電壓波動較大的場合，或者對電壓要求較高的場合。