[發明專利]一種應用于交流照明系統的相位調光方法

有效

• 申請號: 201410513111.2
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104244534A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 樊娜
• 申請（專利權）人: 樊娜
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電子、電氣技術領域，涉及一種應用于交流照明系統的相位調光方法。

背景技術

相位調光，又稱“斬波”式調光，被廣泛應用在交流照明中。它是通過調節交流電在半周期內的導通角，來調節光源的亮度。

以白熾燈電路為例，應用現有相位調光方法的交流照明系統由電源開關、相位調光器和燈具三部分串聯構成，如圖1所示。電源開關K1閉合，系統上電，開始工作。調光信號控制相位調光器的導通角也就是在半周期內，交流電壓施加在白熾燈上的時間。導通角增大，交流電壓施加在白熾燈上的時間變長，白熾燈消耗的平均功率增加，白熾燈的亮度增大；反之，白熾燈的亮度減小。

系統電壓v_AC的波形如圖2(a)所示，白熾燈兩端的電壓v_LAMP的波形如圖2(b)所示；流過白熾燈的電流i_LAMP的波形如圖2(c)所示。

由圖2可見：

1.雖然系統電壓v_AC的波形是一個完整的正弦波，但施加在燈具兩端的電壓v_LAMP的波形是一個經“斬波”后的正弦波；

2.系統中各個部件都是串聯在一起，所以流過白熾燈的電流i_LAMP就是系統電流i_AC，它的波形也是一個經“斬波”后的正弦波。

現有相位調光方法的這種“斬波”機制帶來了諸多缺點，主要體現在以下兩個方面：

1.諧波電流污染電網

系統電流i_AC中含有大量的諧波成分，諧波電流會污染電網，造成電網質量下降；總諧波失真(THD，Total?Harmonic?Distortion)與導通角的關系如圖3(a)所示，從圖中可見，隨著導通角的減小，諧波成分的含量增大。

2.功率因數下降

系統電流i_AC與系統電壓v_AC的波形不一致，導致系統的功率因數(PF，Power?Factor)下降，從而造成電網的供電效率降低，供電損耗加大。功率因數與導通角的關系如圖3(b)所示，從圖中可見，隨著導通角的減小，功率因數降低。

發明內容

本發明提出了一種應用于交流照明系統的相位調光方法，解決了現有技術中因導通角減小造成諧波污染加重和功率因數降低的問題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種應用于交流照明系統的相位調光方法，系統由相互串聯的電源開關、相位調光器和燈具構成，其中相位調光器的導通角受調光結束信號和調光信號共同控制，燈具包括控制電路和光源，所述應用于交流照明系統的相位調光方法，通過調節相位調光器的導通角來調節光源的亮度，的調節范圍是其中調光結束后，相位調光器的導通角切換到光源的亮度維持在調光結束前的水平。

所述的應用于交流照明系統的相位調光方法，包括以下步驟：

a)閉合電源開關K1，相位調光器檢測輸入的調光結束信號；

b)若輸入的調光結束信號無效，表示正在調光，根據調光信號調節相位調光器的導通角的調節范圍是其中若調光結束信號有效，表示調光結束，相位調光器的導通角切換到

c)燈具中的控制電路每半周期測量相位調光器的導通角

d)燈具中的控制電路比較實測的值與值，若則調光結束信號無效，保存并更新測得的值，若則調光結束信號有效，不保存測得的值；

e)燈具中的控制電路根據其保存的值，設定流過光源的平均電流i_L，從而設定光源的亮度。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

本發明提供應用于交流照明系統的相位調光方法，在調光時，調光結束后，調光器的導通角維持在一個相對高的水平，從而解決了因導通角減小造成的諧波污染加重和功率因數降低的問題。

附圖說明

圖1是應用現有技術的交流照明系統的結構圖；

圖2是應用現有技術的交流照明系統中主要電參數的波形圖；

圖3是應用現有技術的交流照明系統中總諧波失真與導通角的關系圖3(a)和功率因數與導通角的關系圖3(b)；

圖4是應用本發明提出的應用于交流照明系統的相位調光方法的交流照明系統的結構圖；

圖5是應用本發明提出的應用于交流照明系統的相位調光方法的交流照明系統中主要電參數的波形圖；

圖6是本發明實施例中的相位調光器和其它部件連接的結構圖；