連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器和連續(xù)變功率用電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，包括并聯(lián)的第一電感器和第二電感器，與第二電感器串聯(lián)的轉(zhuǎn)換裝置，控制該轉(zhuǎn)換裝置的控制器，該控制器包括檢測裝置，計時裝置和控制裝置，其特征在于，該檢測裝置檢測流經(jīng)第一電感器的電流，每當(dāng)經(jīng)過第一電感的電流為零時所述計時裝置開始計時，所述控制裝置控制所述轉(zhuǎn)換裝置，使得延遲合適時間(t0)后,所述轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通該第二電感器。從而實現(xiàn)連續(xù)變功率控制，使用電器壽命延長、減少能源浪費。同時按需要變換用電器功率，使用電器高效、節(jié)約使用。
【專利說明】連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器和連續(xù)變功率用電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，特別涉及一種連續(xù)變功率用電器。【背景技術(shù)】
[0002]電感器是一個鐵芯電感線圈，當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時,則線圈中引起磁通量的變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向與電流的方向相反，從而阻礙電流的變化。
[0003]電感鎮(zhèn)流器是氣體放電燈用于啟動和限流的控制器件，由于氣體放電燈具有負(fù)伏安特性。當(dāng)燈通過高壓啟動后，電壓下降，電流加大，所以必須在放電的點燈回路中串聯(lián)一個電感鎮(zhèn)流器提供啟動高壓，并限制燈電流使之穩(wěn)定。如不加限定，燈電流不斷增大致使燈
[0004]在專利文件201220218134.7中，本申請的發(fā)明人給出了一種電感鎮(zhèn)流器雙功率裝置，實現(xiàn)了高強(qiáng)度氣體燈系統(tǒng)的雙功率照明，以適應(yīng)不同時段的照明需求，從而達(dá)到節(jié)電目的。但是該方案并沒有考慮到電力系統(tǒng)變化導(dǎo)致用電器處于超額定功率的工作狀態(tài)。
[0005]目前中國照明消耗的電能占總電量的10%_20%，其中路燈照明占30%，全國每年路燈消耗1000億元，并以10%以上的速度增長，為了節(jié)約電能，現(xiàn)在城市照明系統(tǒng)中多采用氣體放電燈，諸如鈉燈等，而這類照明裝置尤其在夜里使用。然而在夜間，通常為220伏的市電會增高，最高可能會達(dá)到260伏電壓，這會導(dǎo)致照明裝置的功率隨輸入電壓每上升10%，照明裝置功率更上升17-20%。從而大大縮短了照明裝置的使用壽命。正?？梢允褂?萬小時的照明裝置會因此縮短為I萬小時。
[0006]針對上述問題，目前已知的一種解決技術(shù)方案(見專利文件200710168638.6)是:串聯(lián)兩個電感器，其中一個電感器設(shè)置一開斷裝置當(dāng)該開斷裝置開通時，將該電感短路。即此時只有另一個電感器工作，從而當(dāng)市電220ν在夜間增大時，減小照明裝置上的功率。但是這種技術(shù)方案產(chǎn)生了大量的熱損耗，電能被白白的浪費了。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明人提出通過電感器對用電器進(jìn)行功率可控制的電感鎮(zhèn)流器，從而實現(xiàn)了用電器，特別是照明裝置的亮度的連續(xù)調(diào)整。
[0008]從而，本實用新型一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，實現(xiàn)連續(xù)變功率控制，使燈泡壽命延長、減少能源浪費。同時按需要變換燈光，使燈高效、節(jié)約使用。
[0009]另外，本實用新型還提供一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，對用電器進(jìn)行恒定功率的控制，以便消除城市中白天和晚上電壓不穩(wěn)帶來的損失，大大增強(qiáng)了照明裝置的使用壽命。
[0010]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0011]一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，包括并聯(lián)的第一電感器和第二電感器，與第二電感器串聯(lián)的轉(zhuǎn)換裝置，控制該轉(zhuǎn)換裝置的控制器，該控制器包括檢測裝置，計時裝置和控制裝置，其特征在于，該檢測裝置檢測流經(jīng)第一電感器的電流，每當(dāng)經(jīng)過第一電感的電流為零時所述計時裝置開始計時，所述控制裝置控制所述轉(zhuǎn)換裝置，使得延遲合適時間Utl)后，所述轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通該第二電感器。
[0012]最好，所述控制器還包括反饋裝置和比較裝置，所述反饋裝置與所述比較裝置相連從而將使用所述電感鎮(zhèn)流器的用電器的功率與額定功率做比較，所述控制裝置根據(jù)比較結(jié)果控制所述轉(zhuǎn)換裝置，使得當(dāng)用電器的功率大于額定功率時，延遲合適時間Utl)后，所述轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通該第二電感器，該合適時間Utl)使得該第一電感器和第二電感器的電流之和剛好保證通過用電器的功率接近額定功率或者等于額定功率。
[0013]優(yōu)選地，所述延遲時間對應(yīng)于經(jīng)過第二電感器的電流的波形所占經(jīng)過第一電感器的電流的波形的比例。
[0014]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換裝置為可控硅管、場效應(yīng)管、IGBT管或者三極管。
[0015]優(yōu)選地，所述用電器為室外照明的高強(qiáng)度氣體燈。
[0016]優(yōu)選地，所述控制器為可編程控制器。
[0017]優(yōu)選地，所述反饋裝置連接所述用電器的上游或者下游，將瞬時的用電器功率反饋給所述比較裝置。
[0018]本實用新型還給出了一種連續(xù)變功率用電器，包括用電器，其特征在于，包括上述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器。
[0019]最好，所述用電器為高強(qiáng)度氣體燈。
[0020]本實用新型的工作原理為:
[0021]本實用新型應(yīng)用了電感器的獨有的特性，即每次電感器導(dǎo)通時，其電流正弦波都從零開始，并隨著輸入電流周期變化。具體而言，反饋用電器的功率在比較裝置中與設(shè)定的額定功率做比較，當(dāng)二者差大于零時，通過中央控制器控制可控硅開啟補償電感。功率穩(wěn)定裝置包括兩個并聯(lián)的電感器，其中一個電感器支路中連接有控制裝置(如可控硅)，該控制裝置(可控硅)與中央控制器相連，根據(jù)中央控制器的控制信號而控制該電感器支路，使得當(dāng)檢測到的功率大于零時，延遲時間t導(dǎo)通該電感器，從而兩個電感器的電流之和剛好保證通過用電器的功率接近額定功率或者等于額定功率。
[0022]本實用新型的積極效果在于:
[0023]實現(xiàn)連續(xù)變功率控制，使燈泡壽命延長、減少能源浪費。同時可以按需要變換燈光，使燈高效、節(jié)約使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為所述連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2示出本實用新型的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器中控制電流變化的曲線圖；
[0026]圖3示出了本實用新型的另一個優(yōu)選實施例的簡示圖。
[0027]附圖標(biāo)記說明:
[0028]1，連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器；3，用電器；4，觸發(fā)裝置，5控制器【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)一步說明本實用新型。
[0030]如圖1所示，本實用新型包括單片機(jī)控制器5，電感器L2和LI，點燈觸發(fā)系統(tǒng)4以及與其相連的HID燈泡3。所述鎮(zhèn)流器LI和L2并聯(lián)連接，其中電感器L2連接有轉(zhuǎn)換裝置Kl (如開關(guān)管K1)，可以是可控硅管、場效應(yīng)管、IGBT管、三極管等功率管。
[0031]本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述單片機(jī)控制器5包括檢測裝置，計時裝置和控制裝置。所述電感器LI的輸入端與220V電源輸入火線相連，電感器LI輸出端與HID燈泡相連，HID燈泡3另一端與點燈觸發(fā)系統(tǒng)4相連，點燈觸發(fā)系統(tǒng)4另一端與220V電源輸入地線連接；所述電感器L2的輸入端與220V電源輸入火線相連接，電感器L2輸出端與開關(guān)管Kl串連，開關(guān)管Kl控制端與單片控制器相連，單片機(jī)控制器5另一端與220V電源輸入地線連接。從圖1中可看到，串聯(lián)有開關(guān)管Kl的電感器L2支路與電感器LI并聯(lián)。
[0032]這樣的電感鎮(zhèn)流器1，如下所述是實現(xiàn)了對用電器的調(diào)節(jié)。
[0033]將整個系統(tǒng)通電，點燈觸發(fā)系統(tǒng)將HID燈泡觸發(fā)點亮，此時單片機(jī)控制器將開關(guān)管Kl關(guān)閉，燈電流只有第一電感鎮(zhèn)流器LI流出電流I1，如圖2所示，該電流為正弦波電流，單片機(jī)控制器5的檢測裝置檢測流經(jīng)電感器LI的電流，每當(dāng)經(jīng)過電感器LI的電流為零時，所述計時裝置開始計時，根據(jù)情況延遲h時間，該單片機(jī)控制器5的控制裝置控制導(dǎo)通電感器L2，從而使得經(jīng)過該電感鎮(zhèn)流器I的電流增加。從而實現(xiàn)對用電器的功率調(diào)節(jié)。
[0034]從圖2中可以看到電流I2的大小與延時h時間有關(guān)，t0越小I2越大，調(diào)節(jié)h的大小，即調(diào)節(jié)了電流12，也就調(diào)節(jié)了燈電流，從而達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)燈功率的目的，由此能按需要調(diào)節(jié)燈光。
[0035]在本實用新型的另一個優(yōu)選實施例中，如圖3所示，該單片機(jī)控制器5還包括反饋裝置和比較裝置，所述反饋裝置連接到用電器3的上游或者下游(圖中示出連接到上游)一遍將該用電器的瞬時功率及時反饋并且將該瞬時功率反饋給與其相連的與比較裝置，從而將使用所述電感鎮(zhèn)流器I的用電器3的功率與額定功率做比較，所述控制裝置根據(jù)比較結(jié)果控制所述轉(zhuǎn)換裝置K1，使得當(dāng)用電器3的功率大于額定功率時，在延遲合適時間h時，所述控制器控制轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通電感器L2，所述合適時間h使得該電感器LI的電流I1和電感器L2的電流I2的和電流I剛好保證通過用電器的功率接近額定功率或者等于額定功率。
[0036]因為燈功率檢測裝置的設(shè)置，實現(xiàn)了對用電器恒功率的控制。其中，設(shè)置帶所述電感器L2未經(jīng)延時即開啟(即tfO)，此時所述電感鎮(zhèn)流器I的輸出電流保證了用電器處于額定工作狀態(tài)。
[0037]因此盡管市電增加了，如250v甚至更高，所述電感鎮(zhèn)流器I可以調(diào)整用電器3(如高壓鈉燈)始終處于額定工作狀態(tài)。
[0038]圖2中示出了電感鎮(zhèn)流器I中的兩個電感LI和L2的電流波形的變化關(guān)系，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解到根據(jù)所披露的內(nèi)容可以作出變換，只要不超出本申請的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
[0039]上述描述僅僅是用于說明本實用新型而不是用來限定本實用新型的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易從上述教導(dǎo)中得出多種改進(jìn)和變形，只要不超出權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，包括并聯(lián)的第一電感器和第二電感器，與第二電感器串聯(lián)的轉(zhuǎn)換裝置，控制該轉(zhuǎn)換裝置的控制器，該控制器包括檢測裝置，計時裝置和控制裝置，其特征在于，該檢測裝置檢測流經(jīng)第一電感器的電流，每當(dāng)經(jīng)過第一電感的電流為零時所述計時裝置開始計時，所述控制裝置控制所述轉(zhuǎn)換裝置，使得延遲合適時間Utl)后，所述轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通該第二電感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述控制器還包括反饋裝置和比較裝置，所述反饋裝置與所述比較裝置相連從而將使用所述電感鎮(zhèn)流器的用電器的功率與額定功率做比較，所述控制裝置根據(jù)比較結(jié)果控制所述轉(zhuǎn)換裝置，使得當(dāng)用電器的功率大于額定功率時，延遲合適時間Utl)后，所述轉(zhuǎn)換裝置導(dǎo)通該第二電感器，該合適時間Utl)使得該第一電感器和第二電感器的電流之和剛好保證通過用電器的功率接近額定功率或者等于額定功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述延遲時間對應(yīng)于經(jīng)過第二電感器的電流的波形所占經(jīng)過第一電感器的電流的波形的比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換裝置為可控硅管、場效應(yīng)管、IGBT管或者三極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述用電器為室外照明的高強(qiáng)度氣體燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述控制器為可編程控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器，其特征在于，所述反饋裝置連接所述用電器的上游或者下游，將瞬時的用電器功率反饋給所述比較裝置。
8.—種連續(xù)變功率用電器，包括用電器，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的連續(xù)變功率電感鎮(zhèn)流器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連續(xù)變功率用電器，其特征在于，所述用電器為高強(qiáng)度氣體燈。
【文檔編號】H05B41/38GK203457395SQ201320481426
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】鄒勇, 殷強(qiáng), 柳臣香 申請人:北京昊臣天宇科技有限公司