专利名称：一种电感式镇流器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体放电灯技术领域，尤其涉及一种电感式镇流器。
背景技术：
目前中国照明消耗的电能占发电总量的10% 20%，其中路灯照明能耗占30% 以上，全国路灯照明每年电费消耗超过1000亿元，并且以每年以10%以上的速度递增。为 了减小能耗，现在城市照明系统中多采用气体放电灯，气体放电灯(如钠灯、金卤灯)是由 气体、金属蒸汽或几种气体与金属蒸汽的混合放电而发光的，其具有光效高、发光柔和、寿 命长的优点。在使用中必须将气体放电灯与镇流器串联于电网中才能稳定工作，若单独将 气体放电灯接入电网中，灯泡或者电路元件将被过电流毁坏。电感式镇流器的核心是利用 电感在交流电中产生感抗，使得电感线圈中电流不能突变，在电路中具有稳定电流作用的 原理，来向气体放电灯提供稳定的工作电流。在城市照明中，城市电网的负荷在不同的时间段存在变化，例如在后半夜，电网负 荷只为电网最高负荷的20% 40%，这导致后半夜的电网电压升高，运行于240V 260V 之间。目前，由于电感式镇流器内部只设置一个电感，只能产生一种电感量，这导致电感 式镇流器的限流作用是有限制的，当电网的电压大幅上升时，电感式镇流器不能将电流降 低到允许范围，直接导致气体放电灯的实际功率超过额定功率，在240V 260V电压下运行 的灯具实际消耗的功率为额定值的1. 2 1. 4倍，造成了较大的能耗，而且较大的电流也会 导致灯具老化，降低其使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电感式镇流器，其内部设置有多个电感，当 电网电压升高时可以避免气体放电灯的实际功率超过额定功率，还可以按照时间表的要求 大幅降功率运行，降低气体放电灯的能量损耗，减缓气体放电灯的老化，延长其使用寿命。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种电感式镇流器，包括第一继电器、第二继电器、第一电感、第二电感、第三电 感、单片机、分别与所述单片机连接的采集模块、电源模块、电力载波模块和驱动模块；所述采集模块采集电网的电压信号并发送至所述单片机；所述电源模块为所述单片机供电；所述电力载波模块接收集中控制器发送的电力载波信号进行解调后发送至所述 单片机；所述驱动模块的输入端与所述单片机连接、输出端分别与所述第一继电器和第二 继电器的线圈连接；所述单片机依据所述电压信号和电力载波信号生成指令并发送至所述驱动模 块；
所述第二电感、第一电感和第三电感依次串联，所述第一继电器的第一静触点与所述第二电感和第一电感的公共端连接，其第二静触点与所述第二电感的另一端连接，其 动触点与所述采集模块连接，所述第二继电器的第一静触点与所述第一电感和第三电感的 公共端连接，其第二静触点与所述第三继电器的另一端连接，其动触点与用电回路连接。由此可见，本发明的有益效果为在本发明公开的电感式镇流器中设置有多个电 感，在电网的电压升高时或者按照电力载波信号中包含的时间表的要求，通过接入不同的 电感来降低气体放电灯的工作电流，延缓气体放电灯的老化，延长其使用寿命，而且随着气 体放电灯工作电流的减小，灯具消耗的有功功率也随之降低，达到降低能耗的目的。
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的 介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人 员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明公开的一种电感式镇流器的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护范围。本发明公开了一种电感式镇流器，其内部设置多个电感，可以在电网电压升高时 或者按照时间表的要求，降低气体放电灯的实际功率，降低能量损耗，并延缓气体放电灯的 老化，延长其使用寿命。参见图1，图1为本发明公开的一种电感式镇流器的结构示意图。包括单片机1、采集模块2、电源模块3、驱动模块4、电力载波模块5、第一继电器 KA1、第二继电器KA2、第一电感Li、第二电感L2和第三电感L3。其中，采集模块2与单片机1连接，对电网中的电压信号进行采集，并将采集到的 电压信号经过隔离保护后发送至单片机1中；电源模块3用于为单片机1供电，其输入端分 别与电网的火线L和零线N连接，其输出端与单片机1连接，将电网中的市电进行整流、滤 波、稳压后生成单片机1可用的低压直流电源；驱动模块4的输入端与单片机1连接，接收 单片机1发送的指令；电力载波模块5的输入端与电网连接、输出端与单片机1连接，接收 路灯照明系统的集中控制器(图中未示出)发送的电力载波信号，对电力载波信号进行解 调并发送至单片机1中；单片机1根据接收到的电压信号和电力载波信号生成指令，并发送 至驱动模块4中；驱动模块4的输入端与单片机1连接，其输出端分别与第一继电器KAl的 线圈及第二继电器KA2的线圈连接，根据单片机1发送的指令控制第一继电器KAl的线圈 和第二继电器KA2的线圈得电或失电；而第二电感L2、第一电感Ll和第三电感L3依次串 联，第一继电器KA1的第一静触点与第二电感L2和第一电感Ll的公共端连接，其第二静触 点与第二电感L2的另一端连接，其动触点与采集模块2连接，第二继电器KA2的第一静触 点与第一电感Ll和第三电感L3的公共端连接，其第二静触点与第三继电器L3的另一端连接，其动触点与气体放电灯L4的一端连接，气体放电灯L4的另一端与电网连接，在气体放 电灯L4的两端并联有触发器6。下面对上述电感式镇流器的工作过程进行说明。在路灯(即气体放电灯)工作的前半夜，城市的耗电量较大，即电网的负荷较大， 这导致电网的电压较低，单片机1向驱动模块4发送指令，并通过驱动模块4控制第一继电 器KAl和第二继电器KA2的线圈得电，此时第一继电器KAl的动触点位于其第一静触点处， 第二继电器KA2的动触点位于其第一静触点处，而第一继电器KAl的第一静触点与第二电 感L2和第一电感Ll的公共端连接，第一继电器KAl的动触点与采集模块2连接，第二继电 器KA2的第一静触点与第一电感Ll和第三电感L3的公共端连接，第二继电器KA2的动触 点与气体放电灯L4的一端连接，所以此时只有第一电感Ll被接入电路中，电感镇流器对气 体放电灯进行限流，使其工作于额定状态下。
在某些时间段，当气体放电灯工作电压超过220V时，由采集模块2采集电网中的 电压信号，并将此电压信号发送至单片机1中，单片机1将接收到的实际电压信号与额定的 电压值进行比较，若接收到的实际电压值超过额定电压值的5% 10%时，单片机1向驱动 模块4发送指令，并通过驱动模块4控制第一继电器KAl的线圈失电，在第一继电器KAl的 线圈失电后，其动触点将转换到其第二静触点处，此时第一电感Ll和第二电感L2将同时接 入电路中，电路中总的电感值增加，电路的阻抗增加，使得电路中的电流减小，也就是气体 放电灯的工作电流减小，可以延缓气体放电灯的老化，延长其使用寿命，并且随着电流的减 小，气体放电灯的功率将随之减小，降低了气体放电灯的能量损耗。按照国家规定，在正常照明时段，路灯应达到标准规定的照度，在不需要正常照明 时段(如后半夜)，随着行人的减少，可仅保留路灯的安全照度，安全照度一般为标准照度 的一半，此时需要大幅度降低气体放电灯的功率。单片机1内部存储有时间表，依据时间表 的要求，当达到某个时间点后单片机1向驱动模块4发送指令，并通过驱动模块4控制第二 继电器KA2的线圈失电，在第二继电器KA2的线圈失电后，其动触点将转换到其第二静触点 处，此时第一电感Li、第二电感L2和第三电感L3同时接入电路中，电路的阻抗增加，使得电 路中的电流进一步减小，通过设定第一电感Li、第二电感L2和第三电感L3的电感值，当三 者全部接入电路时使气体放电灯的功率大幅降低。单片机1中的时间表由路灯照明系统中的集中控制器确定，在集中控制器中存储 有时间表，在系统初始化或者需要更改单片机1中的时间表时，集中控制器向电力载波模 块5发送电力载波信号，该电力载波信号中包含有控制单片机1进行降功率操作的时间表 信息，电力载波模块5对电力载波信号进行解调后发送至单片机1中，此时单片机1存储该 时间表，并根据该时间表的要求进行降功率操作。集中控制器通过电力载波模块5的设置 实现了对电感式镇流器的远程控制。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言， 由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示 信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、 磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。
权利要求
一种电感式镇流器，其特征在于，包括第一继电器、第二继电器、第一电感、第二电感、第三电感、单片机、分别与所述单片机连接的采集模块、电源模块、电力载波模块和驱动模块；所述采集模块采集电网的电压信号并发送至所述单片机；所述电源模块为所述单片机供电；所述电力载波模块接收集中控制器发送的电力载波信号进行解调后发送至所述单片机；所述驱动模块的输入端与所述单片机连接、输出端分别与所述第一继电器和第二继电器的线圈连接；所述单片机依据所述电压信号和电力载波信号生成指令并发送至所述驱动模块；所述第二电感、第一电感和第三电感依次串联，所述第一继电器的第一静触点与所述第二电感和第一电感的公共端连接，其第二静触点与所述第二电感的另一端连接，其动触点与所述采集模块连接，所述第二继电器的第一静触点与所述第一电感和第三电感的公共端连接，其第二静触点与所述第三继电器的另一端连接，其动触点与用电回路连接。
全文摘要
本发明公开了一种电感式镇流器，包括第一继电器；第二继电器；依次串联的第二电感、第一电感和第三电感；单片机；分别与单片机连接的采集模块、电源模块、电力载波模块和驱动模块；电源模块用于为单片机供电，采集模块用于采集电网的电压信号并发送至单片机，电力载波模块用于向单片机发送电力载波信号，单片机根据电压信号与电力载波信号生成指令并发送至驱动模块。在本发明公开的电感式镇流器中设置有多个电感，在电网的电压升高时或按照时间表的要求，可以通过接入不同的电感来降低气体放电灯的工作电流，延缓气体放电灯的老化，延长其使用寿命，并且随着气体放电灯工作电流的减小，灯具消耗的有功功率也随之降低，达到降低能耗的目的。
文档编号H05B41/36GK101873759SQ20101019761
公开日2010年10月27日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者唐云生, 李坚 申请人:重庆市泰瑞捷电子有限公司