专利名称：三相led照明高性能整流电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及LED(发光二极管)照明及电子屏幕使用的三相LED照明高性能整流电源装置。
背景技术：
LED灯因其发光效率高、寿命长、显色性好、又便于调光调色、实行编码自控等一系列优点，倍受青睐，应用范围越来越广，除作为指示灯和各种电子屏幕外，还被广泛用于各种不同用途的室内外照明装置。然而在实际应用中，尤其是在整流电源的技术上，还存在许多问题，应引起高度关注，如不在推广发展之初期加以控制和解决，必将酿成严重后患。其一，LED发光管和整流电源装置的寿命不匹配。LED发光管属于直流小功率低电压产品，单个发光管的使用电压为直流3 5V以下，功率目前在5W以下。就单个发光管而言，其寿命很长，可超过5万小时。然而有不少产品采用的直流输出电压较高，串接的发光管数量较多，由于各个发光管内阻参数的分散性，施予各个发光管上的实际电压不同，电压较高的发光管会容易损坏。当某个发光管损坏断开后，其余串联的发光管也都熄灭。这样就大大降低了整体照明装置的可靠性和寿命。另外，目前电网均采用交流供电，而LED应接直流电源。所以LED照明装置内必须有整流电源装置。按照目前所采用的传统技术，整流电源装置的直流输出端都装有滤波电解电容。而电解电容内的电解液容易干涠损坏，通常寿命为2-3年，多则5年。形成了 LED灯同整流电源装置的寿命不匹配。总体说来，LED照明装置95%的故障出自整流电源装置。其二、LED灯整流电源装置产生的高次谐波电流含量过高。LED灯整流电源装置内滤波电容的存在，使得电源侧交流电流成为许多弧形脉冲波，含有大量高次谐波电流。我国国家标准规定LED照明装置交流电源侧总谐波电流含量不得大于基波(50赫兹/秒)电流的33%。根据测试，不同厂家的产品其谐波电流总含量分散性很大，好的产品谐波总含量可达到基波电流的25%左右，绝大多数约为基波电流的40%左右，某些产品甚至超过100%。其中零序的三次谐波电流占主要成分。大量的谐波电流造成对电网的严重污染，会导致接入电网中的电子装置被烧毁、通讯信号受干扰、电源线路中电能损耗大大增加。大致地说，谐波电流总含量每增加10%所造成的电网中电能损耗会高于基波电流增加50 %所造成的电能损耗量。尤其是三相电源线路中的零序谐波电流会叠加通过中性线，仅此一项零序谐波电流值就可能会超过相线工作电流，如果再加上三相零序不平衡基波电流，就会造成中性线严重过载。不但大大增加线路的电能损耗和电压降，而且一旦中性线被烧断，则会酿成严重的人身伤亡和电气设备损坏或火灾事故。而目前大多数LED照明装置没有采取抑制谐波的有效措施。如果不加管制，任凭这样的产品在电网中大量应用，其后果不堪设想。其三、防雷性能差。LED发光管及其整流电 源装置内的整流二极管、稳流芯片等均属电子芯片，对雷电极为敏感。而目前绝大多数LED电源装置没有有效的防雷保护措施。电源装置的电子电路中需要有零电位参考点(逻辑地)同灯具金属外壳和接地线相连接。如果建筑物上装有避雷装置，当其接受雷击(包括直击雷和感应雷)时，强大的雷电流经避雷引下线和接地装置流入地中，可以造成接地装置上同大地之间的电位差达到数万伏甚至超过20万伏以上。这样高的电位通过接地线传到灯具金属外壳(因为灯具金属外壳需要保护接地)和电子电路上，再经过交流电源线路连接到变压器中性点接地装置，形成雷击时地电位反击通道。电子元器件必损坏无疑。室内各种电子装置和室外照明装置也都存在同样问题。这种因雷击时地电位反击而造成电子装置遭损坏或无故障停机的事故在国内外都频频发生，然而却为国家建筑物防雷保护规范和国际电磁兼容标准所忽略。其四、提高功率因数问题。国家标准规定LED照明装置的功率因数不得低于0.9。功率因数越低，是指用电设备消耗的无功功率越多，由此而引起的电网中的电能损耗就越大。影响LED照明装置功率因数高低的主要因素是整流电源装置所产生的谐波电流含量。研究表明，只要LED整流电源装置谐波电流含量能低于国家标准的规定值，功率因数就能达标。所以通常要提高LED照明装置的功率因数，总是同抑制整流电源装置谐波电流的措施相结合的。由于大多数LED照明装置产品缺乏治理谐波的有效措施，只能额外增加补偿无功功率用的电容器，电容器属易损元件，这样不但增加了产品的体积和成本，还降低了可靠性。其五、整流电源装置的稳流和效率、节能问题。LED发光管的伏安特性是非线性的，电网电压小有波动时，流过LED发光管内的电流会有较大的波动，容易造成发光管的损坏。为此许多产品在发光管的电路中串入限流电阻(或稳流芯片)，其数值往往达到光源总串联电阻的10%以上。当前倍受青睐的由中国台湾和韩国首尔生产的ACLED (无整流装置的交流电源直供LED模块)，其串联限流电阻消耗功率更达到照明装置额定功率的20%，徒然增加了发热量和电能损耗，降低了效率，不利于节能。并且其直流输出端电压较高(200伏左右)，串联的LED微晶管很多，只要其中任何一粒微晶管损坏，整灯就灭，可靠性相对较低。再者，由LED微晶管组成的四个整流桥臂，运行中只有两个同时导通，利用率不高，同采用普通二极管桥式整流相比成本提高了。因此有待进一步改进整流电源装置。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种三相LED照明高性能整流电源装置，其运用多脉波移相整流和高阻抗容性变压器技术，一举同时实现大幅抑制高次谐波、改善功率因数、稳压稳流、提高效率、节能降耗、防雷击、提高寿命和安全可靠性的功效。本发明的目的是由以下技术方案实现的。本发明三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，在外壳内设有高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器、多个多相桥式整流器及直流输出端。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器电源侧原绕组的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二两个线圈组成的一个箔式双迭绕组，该三相六个线圈是连接成六角形接线，即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端A2相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端B2相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端A1接第二相绕组的第二线圈首端B2;第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2 ;第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ；第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从任意三个不相邻的连接点引出相线端子去连接三相电源。也可以将同一铁心柱上绕组的两个线圈互相调换。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器电源侧原绕组的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二线圈所组成的一个箔式双迭绕组，和采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的第三线圈构成单迭绕组，将三个箔式双迭绕组和三个单迭绕组的九个线圈连接成单延边六角形接线方式；即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端A2相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端B2相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；然后将第一相绕组的第三线圈尾端X3同第二相绕组的第一线圈尾端Y1和第三相绕组第二线圈尾端Z2的连接点相连，将第二相绕组的第三线圈尾端Y3同第一相绕组第二线圈尾端X2和第三相绕组第一线圈尾端Z1的连接点相连，将第三相绕组的第三线圈尾端Z3同第一相绕组第一线圈尾端X1和第二相绕组第二线圈尾端Y2的连接点相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端仏接第二相绕组的第二线圈首端民；第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2 ;第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ;第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;也可以将同一铁心柱上绕组的两个线圈互相调换；第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从六角形任意三个不相邻的线圈首端连接点去连接另一相绕组第三线圈首端端子，或从六角形任意三个不相邻的线圈尾端连接点去连接另一相绕组第三线圈尾端端子；将三个第三线圈的延边末端作为相线端子去连接三相电源。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器负载侧副绕组的每相铁心柱上有采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的两个线圈，各相第一线圈和第二线圈分别按首尾抽头相连方式连接成两个延边三角形，即: 第一相第一线圈的首端抽头a, 同第二相第一线圈的尾端抽头Y1-相连；第二相第一线圈的首端抽头b, 同第三相第一线圈的尾端抽头z, 相连；第三相第一线圈的首端抽头(V同第一相第一线圈的的尾端抽头X, r相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第三相第二线圈的尾端抽头Z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头(V同第二相第二线圈的尾端抽头^相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第一相第二线圈的的尾端抽头X1,相连；构成第二个延边三角形；两个三角形也可以按相反的顺序来连接，即:第一相第一线圈的首端抽头a1;同第三相第一线圈的尾端抽头z, r相连；第三相第一线圈的首端抽头C1,同第二相第一线圈的尾端抽头71,相连；第相第一线圈的首端抽头Iv同第一相第一线圈的的尾端抽头X, r相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第二相第二线圈的尾端抽头y2,相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第三相第二线圈的尾端抽头z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头C2,同第一相第二线圈的的尾端抽头X, ^相连；构成第二个延边三角形；各个线圈的延边首端和尾端为出线端，去连接整流桥；各个线圈及其延边的匝数设计应使所有出线端恰好落在其向量图中以三角形内心为圆心的圆周24等分点上或附近；每个延边三角形的三个延边的三个首端之间和三个尾端之间的相位角分别相差120° ;两个延边三角形的各自第一线圈延边首端之间的相位角相差30°，使各个延边首尾出线端在其圆周线的180°对侧不应有其它出线端。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器采用三柱式日字型铁芯，该高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的各相原绕组和副绕组 在每相铁心柱上是采取上下布置。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的副绕组每个延边三角形的三个延边的三个首端和三个尾端分别连接一组三相整流桥，并将其直流输出端正负极互相并联；或将其三个首端和三个尾端连接一组六相整流桥；两个延边三角形各自所接整流桥的直流输出端是互相并联的。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的副绕组每个延边三角形的三个延边的三个首端和三个尾端分别连接一组三相整流桥，并将其直流输出端正负极互相并联；或将其三个首端和三个尾端连接一组六相整流桥；两个延边三角形各自所接整流桥的直流输出端是互相串联的。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述直流输出端设多个直流输出分路，该直流输出分路直接连接LED灯。前述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述每个直流输出分路上加设一个或两个熔断器。本发明三相LED照明高性能整流电源装置的有益效果是:1、高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器负载侧的副绕组采用两个延边三角形构成的24脉波移相整流电路，可以使整流后输出的直流电流中波纹系数降至最小，不需要再采用滤波电容，从而使电源侧交流电路中24次以下各次谐波电流基本被清除；由于绕组的匝数只能取整数匝，可能造成移相发生微小偏差，还会残留有很少量的24次以下谐波电流以及24次以上的谐波电流存在，其中的零序谐波电流分量，因其所产生的零序谐波磁通，能够在分别为正反相序连接的两个三角形绕组中得到互相平衡抵消，不会再感应到电源侧；其余残存部分的高次谐波电流凭借电源侧六角形或带延边的六角形接线方式的箔式双迭绕组所产生的电容和原-副绕组之间高感抗所组成的宽带滤波电路，可以将剩余的各次高次谐波电流进一步予以抑制清除。这种三重的抑制谐波的措施，可以达到十分完美的抗谐波干扰和节能效果。2、高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的结构设计具有低电压多路输出和高感抗压降的特性，当电网电压浮动，LED灯的电流较大变化时，可以在变压器内部产生更大的感抗压降变化，不增加有功损耗就可以达到稳压稳流效果，与现有产品的各种稳压稳流措施都具有较大的有功损耗相比较，具有明显的高效率、高节能效果优势。3、具有高感抗特性的变压器会消耗一定的无功功率，使整流电源装置的功率因数降低。本发明依靠合理设计变压器原绕组箔式双迭绕组自身产生的电容量可以完美地达到改善功率因数的目的。4、电源装置内除变压器和整流桥外没有任何其它电子元器件和电容器等易耗件；二次电路完全悬浮，没有外引接地点。只要灯具外壳和线路结构屏蔽、接地措施设计合理，就具有良好的防雷击、防电磁干扰和防地电位扰动性能。使电源装置具有比LED光源自身更高的寿命和运行安全可靠性。5、电源装置有两档输出电压和多路输出回路可供用户根据需要自行灵活选择。同时任何一个整流管或一个直流支路或一个LED灯发生故障都只会影响局部，不会造成整灯熄灭，提高照明装置的可靠性。
:图1是本发明箔式双迭容性绕组结构示意图。图2a是本发明三相整流电源变压器电源侧六角形接线箔式双迭容性绕组连接方式示意图。图2b是图2a连接方式的电势向量图。图3a是本发明三相整流电源变压器电源侧延边六角形接线箔式双迭容性绕组连接方式示意图。图3b是图3a连接方式的电势向量图。图4a是本发明三相整流电源变压器负载侧双延边三角形接线绕组连接方式示意图。图4b是图4a连接方式的电势向量图。图5是本发明三相整流电源变压器铁芯及绕组布置示意图。图6是本发明并联整流输出电路接线示意图。图7是本发明串联整流输出电路接线示意图。图中主要标号说明:1内绝缘筒、2金属箔层、3引出线接线端子、4绝缘层、5加强绝缘层、6外绝缘层、I三相变压器原绕组、I1-1三相变压器副绕组第一线圈、I1-2三相变压器副绕组第二线圈、III铁芯、A1原绕组第一相绕组的第一线圈首端、A2原绕组第一相绕组的第二线圈首端、A3原绕组第一相绕组的第三线圈首端、B1原绕组第二相绕组的第一线圈首端、B2原绕组第二相绕组的第二线圈首端、B3原绕组第二相绕组的第三线圈首端'C1原绕组第三相绕组的第一线圈首端、C2原绕组第三相绕组的第二线圈首端、C3原绕组第三相绕组的第三线圈首端、X1原绕组第一相绕组的第一线圈尾端、X2原绕组第一相绕组的第二线圈尾端、X3原绕组第一相绕组的第三线圈尾端、Y1原绕组第二相绕组的第一线圈尾端、Y2原绕组第二相绕组的第二线圈尾端、Y3原绕组第二相绕组的第三线圈尾端、Z1原绕组第三相绕组的第一线圈尾端、Z2原绕组第三相绕组的第二线圈尾端、Z3原绕组第三相绕组的第三线圈尾端、B1，副绕组第一相绕组的第一线圈首端抽头、B1副绕组第一相绕组的第一线圈延边首端、a2，副绕组第一相绕组的第二线圈首端抽头、a2副绕组第一相绕组的第二线圈延边首端、匕，副绕组第二相绕组的第一线圈首端抽头、Id1副绕组第二相绕组的第一线圈延边首端、b2，原绕组第二相绕组的第二线圈首端抽头、b2副绕组第二相绕组的第二线圈延边首端、C1,副绕组第三相绕组的第一线圈首端抽头、C1副绕组第三相绕组的第一线圈延边首端、X1-副绕组第一相绕组的第一线圈尾端抽头、X1副绕组第一相绕组的第一线圈延边尾端、X2-副绕组第一相绕组的第二线圈尾端抽头、X2副绕组第一相绕组的第二线圈延边尾端、Yr副绕组第二相绕组的第一线圈尾端抽头、Y1副绕组第二相绕组的第一线圈延边尾端、y2，副绕组第二相绕组的第二线圈尾端抽头、y2副绕组第二相绕组的第二线圈延边尾端、Z1，副绕组第三相绕组的第一线圈尾端抽头、Z1副绕组第三相绕组的第一线圈延边尾端、Z2,副绕组第三相绕组的第二线圈尾端抽头、Z2副绕组第三相绕组的第二线圈延边尾端。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详述。首先对本发明三相LED照明高性能整流电源装置中高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器电源侧的容性绕组的结构进行说明。图1所示是本发明箔式双迭容性绕组的结构。本发明是将一层绝缘层4、一层金属箔2，又一层绝缘层4、又一层金属箔2互相隔离迭合起来，卷绕在内绝缘筒I上(此内绝缘筒I也可由首层绝缘层4本身形成)。卷绕完毕再在绕组外层金属箔2表面包上外绝缘层
6。(也可以将金属箔2放在最里层，卷绕后将外层的绝缘层4加厚自然形成绕组的外绝缘层6，再适当包覆加强绝缘层5)。每个线圈两端分别引出接线端子3。绕组的绝缘层4可以采用有机或无机材料的纸或膜，也可以在金属箔2表面涂覆绝缘层或用化学处理形成绝缘层4。以下简称这种结构的绕组为箔式双迭绕组。在这两个线圈之间就存在电容C。然后根据不同的使用要求按不同的接线方式连接起来。其次对本发明三相LED照明高性能整流电源装置中高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器电源侧的原绕组的接线方式进行说明。实施例之一，图2a所示，接在三相电源系统中电源侧的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二两个线圈组成的一个箔式双迭绕组，该三相六个线圈是连接成六角形接线，即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端A2相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端B2相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端A1接第二相绕组的第二线圈首端B2 ;第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2;第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ;第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从任意三个不相邻的连接点弓I出相线端子去连接三相电源。实施例之二，图3a所示，高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器电源侧原绕组的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二线圈所组成的一个箔式双迭绕组，和采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的第三线圈构成单迭绕组，将三个箔式双迭绕组和三个单迭绕组的九个线圈连接成单延边六角形接线方式；即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端A2相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端民相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；然后将第一相绕组的第三线圈尾端X3同第二相绕组的第一线圈尾端Y1和第三相绕组第二线圈尾端Z2的连接点相连，将第二相绕组的第三线圈尾端Y3同第一相绕组第二线圈尾端X2和第三相绕组第一线圈尾端Z1的连接点相连，将第三相绕组的第三线圈尾端Z3同第一相绕组第一线圈尾端X1和第二相绕组第二线圈尾端Y2的连接点相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端A1接第二相绕组的第二线圈首端B2 ;第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2 ；第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ;第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从六角形任意三个不相邻的线圈首端连接点去连接另一相绕组第三线圈首端端子，或从六角形任意三个不相邻的线圈尾端连接点去连接另一相绕组第三线圈尾端端子；将三个第三线圈的延边末端作为相线端子去连接三相电源。从图2b和图3b的电势向量图中可以看出，六角形接线方式的原绕组其每相绕组是由不同相的两个线圈极性一正一反串联连接的，两者电势相位角相差60°。当电源电压中存在零序三次谐波(包括其它各次零序奇次谐波电压)分量时，加在该两个线圈上的零序三次谐波电压(包括其它各次零序奇次谐波电压)的相位角恰好相差180°，造成大小相等方向相反而互相抵消，不会感应到二次侧，对二次侧电气设备产生干扰；同样当变压器二次侧电流中含有零序谐波电流，致使铁芯中存在零序谐波磁通分量时，也会在原绕组每相两个串联线圈中感应出大小相等方向相反的两个电势，互相抵消，而不会对电网产生干扰。同时每相铁心柱上的箔式双迭绕组两个线圈之间存在电容。当电源电压不变时，对图2b的接线方式，其电容极间电压为电源线电压，对图3b的接线方式，其电容极间电压随各延边相电压的不同而改变，设计变压器时，可以据此来调节电容量，满足对无功功率补偿的要求。同时凭借该电容与原副绕组之间的漏感抗所组成的宽带滤波电路，进一步抑制剩余的谐波电流。再对本发明三相LED照明高性能整流电源装置中高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器负载侧的副绕组的接线方式进行说明。图4a所示为双延边三角形接线方式。在高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器负载侧的副绕组每相铁心柱上有采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的两个线圈，各相第一线圈和第二线圈分别按首尾抽头相连方式连接成两个延边三角形，即:第一相第一线圈的首端抽头a, 同第二相第一线圈的尾端抽头71,相连；第二相第一线圈的首端抽头b, 1;同第三相第一线圈的尾端抽头Z, 相连；第三相第一线圈的首端抽头C1,同第一相第一线圈的的尾端抽头X, 相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第三相第二线圈的尾端抽头Z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头C2,同第二相第二线圈的尾端抽头^相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第一相第二线圈的的尾端抽头X1,相连；构成第二个延边三角形；两个三角形也可以按相反的顺序来连接，即:第一相第一线圈的首端抽头a1;同第三相第一线圈的尾端抽头z, 相连；第三相第一线圈的首端抽头(V同第二相第一线圈的尾端抽头 > 相连；第相第一线圈的首端抽头Iv同第一相第一线圈的的尾端抽头X, ^相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第二相第二线圈的尾端抽头72,相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第三相第二线圈的尾端抽头Z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头(V同第一相第二线圈的的尾端抽头X, r相连；构成第二个延边三角形；两个延边三角形各个线圈的延边首端和尾端为出线端，形成12相输出，去连接整流桥；各个线圈及其延边的匝数设计应使所有出线端恰好落在图4b向量图中以三角形内心为圆心的圆周24等分点上或附近；每个延边三角形的三个延边的三个首端之间和三个尾端之间的相位角分别相差120° ;两个延边三角形的各自第一线圈延边首端之间的相位角相差30°，使各个延边首尾出线端在其圆周线的180°对侧不应有其它出线端。这样的接线方式经桥式整流以后，其输出的直流电流中就含有24个脉动波形，大大降低了脉动系数，即减少了直流电流中的交流成分。于是不加滤波电容便可达到良好的滤波效果。同时，只要移相的误差足够小，便可使电源侧交流电流中24次以下谐波电流得到基本清除。下面对本发明三相LED照明高性能整流电源装置中高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器和原副绕组布置进行说明。图5所示，高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器采用三柱式日字型铁芯。在每相铁心柱上原副绕组采取上下布置，目的是为了增大原-副绕组之间的感抗压降，以便利用变压器的高感抗来实现稳压稳流，提高整流电源装置的效率，减少有功损耗。同时只需要较小的电容量便可达到所需的 谐振频率以实现更高的抑制谐波水平。下面再对整流电路及其交流输入、直流输出方式进行说明。图6及图7所示，高阻抗三相24脉波移向整流容性变压器负载侧的副绕组每个延边三角形的三个延边的三个首端和三个尾端分别连接一组三相整流桥，并将其直流输出端正负极互相并联；或将其三个首端和三个尾端连接一组六相整流桥；两个延边三角形各自所接整流桥的直流输出端根据需要可以如图6互相并联，也可以如图7互相串联，以得到两级输出电压，供用户自行选择；可根据需要分若干直流分路输出，去连接LED灯；每个直流分路上可以加一个或两个熔断器，也可以不加熔断器；这样的电路连接和输出方式，使得任何一个整流管或一个直流支路或一个LED灯发生故障都只会影响局部，不会造成整灯熄灭。提高了照明装置的可靠性。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，在外壳内设有高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器、多个多相桥式整流器及直流输出端。
2.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器电源侧原绕组的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二两个线圈组成的一个箔式双迭绕组，该三相六个线圈是连接成六角形接线，即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端A2相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端B2相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端仏接第二相绕组的第二线圈首端民；第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2;第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ;第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从任意三个不相邻的连接点引出相线端子去连接三相电源。也可以将同一铁心柱上绕组的两个线圈互相调换。
3.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器电源侧原绕组的每相铁心柱上有采用两层金属箔其间加以绝缘膜互相隔离后叠在一起并绕的第一、第二线圈所组成的一个箔式双迭绕组，和采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的第三线圈构成单迭绕组，将三个箔式双迭绕组和三个单迭绕组的九个线圈连接成单延边六角形接线方式；即:第一相绕组的第一线圈首端A1同第二相绕组的第二线圈首端C2相连；第三相绕组的第二线圈尾端Z2同第二相绕组的第一线圈尾端Y1相连；第二相绕组的第一线圈首端B1第一相绕组的第二线圈首端4相连；第一相绕组的第二线圈尾端X2同第三相绕组的和线线圈尾端Z1相连；第三相绕组的第一线圈首端C1同第二相绕组的第二线圈首端B2相连；第二相绕组的第二线圈尾端Y2同第一相绕组的第一线圈尾端X1相连；然`后将第一相绕组的第三线圈尾端X3同第二相绕组的第一线圈尾端Y1和第三相绕组第二线圈尾端Z2的连接点相连，将第二相绕组的第三线圈尾端Y3同第一相绕组第二线圈尾端X2和第三相绕组第一线圈尾端Z1的连接点相连，将第三相绕组的第三线圈尾端Z3同第一相绕组第一线圈尾端X1和第二相绕组第二线圈尾端Y2的连接点相连；或者按另一方向，第一相绕组的第一线圈首端A1接第二相绕组的第二线圈首端B2 ;第二相绕组的第二线圈尾端Y2接第三相绕组的第一线圈尾端Z1 ;第三相绕组的第一线圈首端C1接第一相绕组的第二线圈首端A2;第一相绕组的第二线圈尾端X2接第二相绕组的第一线圈尾端Y1 ;第二相绕组的第一线圈首端B1接第三相绕组的第二线圈首端C2 ;也可以将同一铁心柱上绕组的两个线圈互相调换；第三相绕组的第二线圈尾端Z2接第一相绕组的第一线圈尾端X1 ;从六角形任意三个不相邻的线圈首端连接点去连接另一相绕组第三线圈首端端子，或从六角形任意三个不相邻的线圈尾端连接点去连接另一相绕组第三线圈尾端端子；将三个第三线圈的延边末端作为相线端子去连接三相电源。
4.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器负载侧副绕组的每相铁心柱上有采用单层绝缘金属导体或单层金属箔以绝缘膜隔开绕制的两个线圈，各相第一线圈和第二线圈分别按首尾抽头相连方式连接成两个延边三角形，即:第一相第一线圈的首端抽头a, 同第二相第一线圈的尾端抽头Y1,相连；第二相第一线圈的首端抽头b, r同第三相第一线圈的尾端抽头z,相连；第三相第一线圈的首端抽头(V同第一相第一线圈的的尾端抽头X, ^相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第三相第二线圈的尾端抽头Z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头(V同第二相第二线圈的尾端抽头^相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第一相第二线圈的的尾端抽头X1,相连；构成第二个延边三角形；两个三角形也可以按相反的顺序来连接，即:第一相第一线圈的首端抽头a1;同第三相第一线圈的尾端抽头z, ^相连；第三相第一线圈的首端抽头C1,同第二相第一线圈的尾端抽头yi,相连；第相第一线圈的首端抽头IV同第一相第一线圈的的尾端抽头X, r相连；构成第一个延边三角形；第一相第二线圈的首端抽头a2,同第二相第二线圈的尾端抽头y2,相连；第二相第二线圈的首端抽头b2,同第三相第二线圈的尾端抽头z2,相连；第三相第二线圈的首端抽头C2,同第一相第二线圈的的尾端抽头X, 相连；构成第二个延边三角形；各个线圈的延边首端和尾端为出线端，去连接整流桥；各个线圈及其延边的匝数设计应使所有出线端恰好落在其向量图中以三角形内心为圆心的圆周24等分点上或附近；每个延边三角形的三个延边的三个首端之间和三个尾端之间的相位角分别相差120° ;两个延边三角形的各自第一线圈延边首端之间的相位角相差30°，使各个延边首尾出线端在其圆周线的180°对侧不应有其它出线端。
5.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器采用三柱式日字型铁芯，该高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的各相原绕组和副绕组在每相铁心柱上是采取上下布置。
6.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的副绕组每个延边三角形的三个延边的三个首端和三个尾端分别连接一组三相整流桥，并将其直流输出端正负极互相并联；或将其三个首端和三个尾端连接一组六相整流桥；两个延边三角形各自所接整流桥的直流输出端是互相并联的。
7.根据权利要求1所述的三相`LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器的副绕组每个延边三角形的三个延边的三个首端和三个尾端分别连接一组三相整流桥，并将其直流输出端正负极互相并联；或将其三个首端和三个尾端连接一组六相整流桥；两个延边三角形各自所接整流桥的直流输出端是互相串联的。
8.根据权利要求1所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述直流输出端设多个直流输出分路，该直流输出分路直接连接LED灯。
9.根据权利要求8所述的三相LED照明高性能整流电源装置，其特征在于，所述每个直流输出分路上加设一个或两个熔断器。
全文摘要
本发明提供一种三相LED照明高性能整流电源装置，其在外壳内设有高阻抗三相24脉波移相整流容性变压器、多个多相桥式整流器及直流输出端；其运用多脉波移相整流和高阻抗容性变压器技术，一举同时实现大幅抑制高次谐波、改善功率因数、稳压稳流、提高效率、节能降耗、防雷击、提高寿命和安全可靠性的功效。
文档编号H02M7/04GK103117664SQ201110361669
公开日2013年5月22日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者尤大千 申请人:尤大千