[发明专利]一种无级差式照明节能装置

说明书

技术领域

本发明属于照明节能技术领域，特别涉及一种无级差式照明节能装置。

背景技术

随着城市化进程的加快和社会文明进步，美化亮化城市不仅是各级政府造福一方的重要工程，更是关系到广大人民日益增长的物质、文化生活的需要。但照明用电现在已占到了全球总用电量的10％一20％，各国政府都纷纷制定了本国的绿色照明计划。所谓绿色照明就是在保证或提高照明质量的前提下节约用电，减少对不可再生资源的消耗和大气污染，以达到保护生态环境的目的。绿色照明工程的节能，不只是提高光源的效率，同时还要对照明系统中的每一个环节进行节能处理，以提高对能源的利用率。目前公开的照明节能产品及其特点有：

（1）、SCR可控硅控制产品：输出电压严重畸变，污染电网，产生干扰，无法满足电磁兼容要求，影响电力调度，同时只能适应感性灯光负载，对目前提倡的多元化照明和国家强制的电容补偿无法适应。

（2）、电磁自藕变压器固定抽头机械切换产品：体积大而笨重，工作时无法进行调压调光，节能率固定，照度无法控制，出现照度与需求倒置的现象。

（3）、电磁自藕变压器抽头SCR切换产品：体积大笨重，突变式调压调光，对城市道路照明的HID灯有灭灯现象，调光无法精确控制，由于多SCR开关切换时有共态导同，所以故障率高。

（4）、电磁自藕变压器无级碳刷切换产品：体积大笨重，机械碳刷部件在大电流时滑动，受到电火花的影响，寿命短、故障率高。

（5）、电磁感应变压器电机伺服无级碳刷调压调光产品：由伺服电机驱动碳刷进行变压器二次侧的抽头换接实现变压器变比调节从而改变输出电压，体积大笨重，效率低，噪音大。

（6）新型电力电子电源转换装置，该类装置技术含量高、易于实现智能化。一类是由AC-DC-AC的模式构成，类似于变频器的拓扑构成，但此类产品效率低，且难以适应电光源类负载复杂的阻抗特性，容易造成逆变桥的共态导通，导致炸机的严重事故。另一类是AC-AC的高频斩波变换模式构成，此类中IGBT模块为不对称结构，大功率扩展困难，且在照明功率较大的场合，其散热成为制约设备使用的关键因素，而难以克服。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术缺陷，提供一种无级差式照明节能装置，该装置把电力电子技术和电磁调控技术结合起来实现调光节能，具有安全可靠、效率高、调节平滑、大功率扩展容易、环保节能等优点。

本发明为达到上述目的所采用的无级差式照明节能装置：其特征在于，该装置包括主要由电力电子变功率电路、电磁电路，以及连接电力电子变功率电路和电磁电路的接触器组成的主电路，与主电路相连的控制电路；

所述的电力电子变功率电路包括由四个IGBT Q1、Q2、Q3、Q4和四个快恢复二极管D1、D2、D3、D4，组成的交-交变电路，以及由两个电容C1、C2和一个电感L1组成的滤波电路；其中第一IGBT Q1的发射极与第二IGBT Q2的发射极相接，第二IGBT Q2的集电极和第三IGBT Q3的集电极相接，第三IGBT Q3的发射极和第四IGBT Q4的发射极相接。第四IGBT Q4的集电极接零线，第一IGBT Q1的集电极通过第一接触器K1接到火线；四个快恢复二极管D1、D2、D3、D4分别反并联在四个IGBT Q1、Q2、Q3、Q4的集电极与发射极间；第一电容C1跨接在第一IGBT Q1和第四IGBT Q4的集电极，构成输入端的滤波电路；电感L1、第二电容C2组成输出端的滤波电路，电感L1的一端接第二IGBT Q2和第三IGBT Q3的集电极，电感L1的另一端与第二电容C2接连，第二电容C2的另一端接到零线；

所述的电磁电路主要由耦合电感L组成（主线圈11端和副线圈21端是同名端），该耦合电感L的副线圈21端子通过第三接触器K3接到该电力电子变功率电路中，并且接到电感L1、第二电容C2相连公共端上，耦合电感L的副线圈22端子接到零线；该耦合电感L的主线圈11端子接到火线，是装置的输入端，耦合电感L的主线圈12端子作为整个装置的输出端，耦合电感L的主线圈的11和12两端再跨接第二接触器K2。