[發(fā)明專(zhuān)利]一種應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410513111.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104244534A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 樊娜
• 主分類(lèi)號(hào): H05B37/02
• 分類(lèi)號(hào): H05B37/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子、電氣技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法。

背景技術(shù)

相位調(diào)光，又稱(chēng)“斬波”式調(diào)光，被廣泛應(yīng)用在交流照明中。它是通過(guò)調(diào)節(jié)交流電在半周期內(nèi)的導(dǎo)通角，來(lái)調(diào)節(jié)光源的亮度。

以白熾燈電路為例，應(yīng)用現(xiàn)有相位調(diào)光方法的交流照明系統(tǒng)由電源開(kāi)關(guān)、相位調(diào)光器和燈具三部分串聯(lián)構(gòu)成，如圖1所示。電源開(kāi)關(guān)K1閉合，系統(tǒng)上電，開(kāi)始工作。調(diào)光信號(hào)控制相位調(diào)光器的導(dǎo)通角也就是在半周期內(nèi)，交流電壓施加在白熾燈上的時(shí)間。導(dǎo)通角增大，交流電壓施加在白熾燈上的時(shí)間變長(zhǎng)，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(tǒng)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(guò)白熾燈的電流i_LAMP的波形如圖2(c)所示。

由圖2可見(jiàn)：

1.雖然系統(tǒng)電壓v_AC的波形是一個(gè)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(gè)經(jīng)“斬波”后的正弦波；

2.系統(tǒng)中各個(gè)部件都是串聯(lián)在一起，所以流過(guò)白熾燈的電流i_LAMP就是系統(tǒng)電流i_AC，它的波形也是一個(gè)經(jīng)“斬波”后的正弦波。

現(xiàn)有相位調(diào)光方法的這種“斬波”機(jī)制帶來(lái)了諸多缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.諧波電流污染電網(wǎng)

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

2.功率因數(shù)下降

系統(tǒng)電流i_AC與系統(tǒng)電壓v_AC的波形不一致，導(dǎo)致系統(tǒng)的功率因數(shù)(PF，Power?Factor)下降，從而造成電網(wǎng)的供電效率降低，供電損耗加大。功率因數(shù)與導(dǎo)通角的關(guān)系如圖3(b)所示，從圖中可見(jiàn)，隨著導(dǎo)通角的減小，功率因數(shù)降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因?qū)ń菧p小造成諧波污染加重和功率因數(shù)降低的問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法，系統(tǒng)由相互串聯(lián)的電源開(kāi)關(guān)、相位調(diào)光器和燈具構(gòu)成，其中相位調(diào)光器的導(dǎo)通角受調(diào)光結(jié)束信號(hào)和調(diào)光信號(hào)共同控制，燈具包括控制電路和光源，所述應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法，通過(guò)調(diào)節(jié)相位調(diào)光器的導(dǎo)通角來(lái)調(diào)節(jié)光源的亮度，的調(diào)節(jié)范圍是其中調(diào)光結(jié)束后，相位調(diào)光器的導(dǎo)通角切換到光源的亮度維持在調(diào)光結(jié)束前的水平。

所述的應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法，包括以下步驟：

a)閉合電源開(kāi)關(guān)K1，相位調(diào)光器檢測(cè)輸入的調(diào)光結(jié)束信號(hào)；

b)若輸入的調(diào)光結(jié)束信號(hào)無(wú)效，表示正在調(diào)光，根據(jù)調(diào)光信號(hào)調(diào)節(jié)相位調(diào)光器的導(dǎo)通角的調(diào)節(jié)范圍是其中若調(diào)光結(jié)束信號(hào)有效，表示調(diào)光結(jié)束，相位調(diào)光器的導(dǎo)通角切換到

c)燈具中的控制電路每半周期測(cè)量相位調(diào)光器的導(dǎo)通角

d)燈具中的控制電路比較實(shí)測(cè)的值與值，若則調(diào)光結(jié)束信號(hào)無(wú)效，保存并更新測(cè)得的值，若則調(diào)光結(jié)束信號(hào)有效，不保存測(cè)得的值；

e)燈具中的控制電路根據(jù)其保存的值，設(shè)定流過(guò)光源的平均電流i_L，從而設(shè)定光源的亮度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明提供應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法，在調(diào)光時(shí)，調(diào)光結(jié)束后，調(diào)光器的導(dǎo)通角維持在一個(gè)相對(duì)高的水平，從而解決了因?qū)ń菧p小造成的諧波污染加重和功率因數(shù)降低的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的交流照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的交流照明系統(tǒng)中主要電參數(shù)的波形圖；

圖3是應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的交流照明系統(tǒng)中總諧波失真與導(dǎo)通角的關(guān)系圖3(a)和功率因數(shù)與導(dǎo)通角的關(guān)系圖3(b)；

圖4是應(yīng)用本發(fā)明提出的應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法的交流照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是應(yīng)用本發(fā)明提出的應(yīng)用于交流照明系統(tǒng)的相位調(diào)光方法的交流照明系統(tǒng)中主要電參數(shù)的波形圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的相位調(diào)光器和其它部件連接的結(jié)構(gòu)圖；