[发明专利]高压放电灯的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压放电灯的控制电路，本发明用于控制照明类负载的电压和功率，例如：高压放电灯(High Intensity Discharge Lamps-HID)。

背景技术

HID包括：金属卤化物灯、汞灯、高压钠灯和低压钠灯。主要的应用于泛光灯照明，例如体育场照明、路灯照明，及类似的照明场合等。该发明可以提高HID灯对电能的利用率，提高灯具的使用寿命、降低灯具的维护费用。

发明内容

本发明设计了一种新型驱动电路，用于HID灯一类的负载。该电路包括一个副边具有多个抽头的变压器；多个接触器，用于连接变压器抽头和负载。主控制器采用可编程控制器(PLC)，按照功率最优原则控制接触器的通断。

以下为专利特点描述：

1、接触器采用串联方式，用于连接不同的变压器输出端抽头和负载，实现降压。

2、变压器为带有中性点抽头多相变压器，该变压器的原边与副变用同一个线圈。通过选择副变的不同抽头，实现上述的功率最优控制策略。

3、其中的一个接触器用于旁路电网电压，当系统出现故障时，或者系统需要输出为最大功率时接通。

4、变压器连接着保护系统，例如MCB和最大点接触器，用于控制最大功率输出。

5、专用的旁路接触器用于短路变压器系统，使灯具直接接入电网，确保系统故障时照明系统正常工作。

6、多个接触器用于连接变压器的输出端降压抽头和负载。分别对应着不同的降压等级。

7、控制器可以实现计时功能和定时控制开关功能。

8、主控制器采用可编程控制器(PLC)，用于自动控制系统运行。

9、控制器可以连接外部的灯光传感器，实现自动的灯光调节功能。

10、系统包含一个单相变压器用于给控制系统供电。

11、系统中的用于每个降压接触器都包含一个辅助接触器用于防止变压器的反电动势。

12、系统中的变压器为自耦变压器，只包含一个线圈和一个铁心。系统中的变压器为干式变压器。

附图说明

通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中：

图1为控制系统与灯具和电网的链接方式示意图。

图2为控制系统内部链接图示意图。

图3所示为接触器链接方式示意图。

图4所示为内部链接方式示意图。

图5为变压器内部结构示意图；

图6为变压器线圈链接图示意图；

图7为变压器原理说明示意图；

具体实施方式

为了更好的理解该控制系统，下面结合图形解释其工作过程。

如附图1所示，控制系统经过进线L1、L2、L3端链接到三相三线制电网，经过电流互感器和熔断器后送给控制系统。控制器的另一端经过熔断器后的经过线T1、T2、T3链接到HID灯负载。该控制系统可以控制输入到HID灯负载的电压和电流。同时系统可以旁路电网电压，为用户提供不同的节电模式。而且当控制系统出现故障时可以保证负载的正常运行。

系统的变压器为星形连接的干式变压器，变压器副边有多个抽头，用于向负载提供不同的电压等级，从而可以有不同的节电模式。该变压器的原边线圈和副边线圈为同一个线圈，并且使用同一个铁心。系统的节能效率是根据不同的应用场合选择的，目的是最优输出功率。控制器采用PLC，通过控制变压器输出的不同电压等级向负载提供不同的节能模式。控制系统可以在不同的节能模式间自动切换。该系统通过串联的接触器控制输出电压。辅助接触器用于防止反向电动势。控制系统通过一系列的接触器和辅助接触器控制输入到HID灯的电压和电流，而且该系统也有抑制变压器反向电动势的功能。

图2给出了系统内部接线的具体方式。输入线L1、L2、L3通过断路器后进入变压器接触器。变压器接触器和400V接触器一起为系统提供一个旁路功能。这部分可以消除短暂的电网电压尖峰。变压器是只含有一个铁心一个线圈、多个副边抽头的自动控制的干式变压器。变压器的每个原边线圈都接有不同的接触器。

图3所示为开关机构如何实现四个节能模式A，B，C和D，以及四个辅助接触器的链接方式。电源通过开关13给20、21、22、23、24供电。如图3所示四个开关可以降低输出电压，并且不同的工作模式有不同的输出电压。13所示的三个开关位于MCB上面，是保护用的三个开关。单相变压器21通过开关13供电，并为计时器20，继电器22，通断开关23和4步开关24供电。