[发明专利]一种单相照明系统节电装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明灯具节电装置；特别是涉及一种单相照明系统的节电装置及其方法。

背景技术

现阶段配电系统中，为了补偿送电过程中的电能损耗，一般常用的方法都采用提高输送电压的手段，这时，用户实际承受的电压会高于照明灯具的额定电压。而当电网在用电低峰时，供电电网的输送电压会更高，过高的供电电压，不仅会使用电设备耗能增加，而且，会使电光源的使用寿命大大缩短；供电电压的波动，造成对电光源和照明灯具的冲击，也导致降低了照明灯具的使用寿命，增加了照明成本，也增加了更换、维护照明灯具的工作量。

下面比较两组实验数据：

当施加在气体放电照明灯具两端的

工作电压：230V时，功耗：109W，照度：92，灯具使用寿命：4千小时；

工作电压：205V时，功耗：85W，照度：89，灯具使用寿命：9千小时。

由此对比可以看出：当照明灯具在超压运行时，亮度变化不大，而灯具的使用寿命却显著缩短，用电耗能则大幅增加。

当照明灯具使用电压在额定范围内变化时，功耗损失为109-85＝24；照度变化为92-90＝2；灯具使用寿命却由4千小时延长到9千小时。

因此得出结论是：气体放电灯具的工作电压由230V下降至205V时，功率下降22％，照度变化仅为2.2％，灯具的使用寿命却延长1倍多。而照度变化却并不明显，只是减少了灯具在过电压情况下产生的眩光，而气体放电照明灯具的功耗却显著减小，寿命也会延长很多。

基于以上原因，很有必要适当降低用电设备的终端电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种可适当降低用电设备的终端电压的单相照明系统的节电装置及方法。

本发明所采用的技术方案是：一种单相照明系统节电装置，包括：电压调整电路、市电电压检测电路、基准电压电路、比较电路和正、负补偿切换触发电路，所述电压检测电路通过检测本装置的输入、输出电压的变化，并将检测结果输出给所述比较电路，经所述基准电压电路和所述比较电路输出的比较信号，通过所述正、负补偿切换触发电路控制所述电压调整电路对市电电压进行正、负补偿，稳定本装置的输出电压。

所述的比较电路包括：两个比较器U1、U2和一个三角波发生器，所述三角波发生器电路，由一个方波电压发生器U7和一个积分器U8组成。

所述的三角波频率与方波电压发生器U7的频率相同，当方波电压发生器U7中的电阻R8＝0.86R9时，三角波频率为fc≈1/(1/2R10C2)。

所述对市电电压波动进行正、负补偿的触发电路(33)是由比较器U1、U2，比例放大器PI1、PI2，及EPWM、比较器U3、U4，和基准电压设定电路R3～R5组成，两个基准电压设定值为Ur1及Ur2，Ur1对应于市电电压的218V；Ur2对应于市电电压的222V。

实现权利要求1所述的单相照明系统节电装置的方法，包括以下步骤：

第一步骤：检测本装置的输入、输出电压；

第二步骤：将检测结果与两个基准电压设定值Ur1及Ur2进行比较；

第三步骤：通过正、负补偿切换触发电路控制电压调整电路；

第四步骤：通过电压调整电路稳定本装置的输出电压。

所述第二步骤，将检测结果与所述基准电压电路两个基准电压设定值Ur1及Ur2进行比较，是通过比较电路进行的，所述比较电路包括：两个比较器U1、U2和一个三角波发生器，所述三角波发生器电路，由一个方波电压发生器U7和一个积分器U8组成。

所述的三角波频率与方波电压发生器U7的频率相同，当方波电压发生器U7中的电阻R8＝0.86R9时，三角波频率为fc≈1/(1/2R10C2)。

所述对市电电压波动进行正、负补偿的触发电路(33)是由比较器U1、U2，比例放大器PI1、PI2，及EPWM、比较器U3、U4，和基准电压设定电路R3～R5组成，两个基准电压设定值为Ur1及Ur2，Ur1对应于市电电压的218V；Ur2对应于市电电压的222V。

本发明的有益效果是：本发明可以有效降低照明系统终端的用电电压，节省电能，减少电能瞬间变化对负载及电网的影响，延长了灯具的使用寿命，电压调整电路是以隔离变压器来进行能量交换无触点运行的，在补偿后电路稳定运行时装置本身不消耗电能。

附图说明

图1是本发明节电装置的电路组成方框图；

图2是本发明节电装置的简化电路原理框图；

图3是本发明节电装置的桥式斩波器电压调整电路图；