专利名称：一种直流照明供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明系统技术领域，尤其是一种直流照明供电系统。
背景技术：
目前，在城镇道路、大型商场、体育场、地下车库等场合中大量使用节能灯、LED灯、荧光灯、HID灯进行照明，这些光源都必须配备相应的交流电子式或电感式镇流器、驱动电源才能使用。在现有的供电系统设计或线路改造工程中，鉴于镇流器的成本高、体积大、结构复杂及可靠性低等因素，大部分采用低功率因数的供电方案即交流供电方案，而这些电子镇流器的驱动电源一般由以下几部分组成，如图1所示:1、电源输入端滤波部分，以防止干扰电网；2、桥式整流部分，以将交流转换为直流；3、功率因数校正PFC电路部分，以提高电源利用率；4、滤波电路部分；5、高频转换电路部分；6、扼流电路部分。由此，线路结构复杂、成本高、可靠性差、效率低。而一些采用低功率因数的供电方案，其电流总谐波均在10%以上(照明标准规定电流总谐波低于10%为合格)，造成电网被严重污染，主要原因在于电网220V/50HZ的交流电经过整流后变为100HZ的脉动直流，再经过滤波电路变成脉动更小的直流，再送入高频转换电路后方可使用。而加入的电解电容滤波后，对电网而言就成呈现为容性负载，电网上的电流就超前了电压；所以，功率因数极低，总谐波偏高。同时，若整个供电系统采用三相四线制的交流供电，如果三相负载分配不均，某相220V电压就不平衡，从而出现一相电压高一相电压低进而容易造成照明或其它电器产品的损坏现象。另外，《电工技 术学报》2004年11月第19卷第11期公开了的期刊论文《一种直流母线式HID电子镇流器及其系统》提出了一种新型的电路结构，如图2所示:即用一个总的整流滤波装置代替多个一体式镇流器中的整流滤波电路，用直流母线供电方式代替传统的交流输入电源线供电方式，其也是对传统交流供电方式的一种有益改变，但由于其在具体方案中采用可控硅相控使A、B、C三相输入端电流电压不连续，对电网产生严重干扰(如图2中的波形图)，从而使得电子镇流器输出电流电压的脉动较大，输出不平稳，容易导致灯出现频闪现象，缩短灯的使用寿命。
实用新型内容针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种将三相交流供电改为“三相整流+PWM控制+稳压”模式的纯直流供电的直流照明供电系统。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种直流照明供电系统，它包括多个与负载连接的电子镇流器，它还包括一个三相整流滤波电路和一个PWM稳压电路，电网的三相交流电经所述三相整流滤波电路整流后形成脉动成分较大的直流电，再经所述PWM稳压电路进行PWM脉宽调制、扼流平波、稳压后为多个电子镇流器提供共用的纯正直流电。[0009]它包括多个与负载连接的电子镇流器，其特征在于:它还包括一个三相整流滤波电路和一个PWM稳压电路，电网的三相交流电经所述三相整流滤波电路低频滤波、整流后形成脉动成分较大的直流电，再经所述PWM稳压电路扼流、稳压后为多个电子镇流器提供共用的纯正直流电。优选地，所述三相整流滤波电路包括滤波电路和整流电路，所述滤波电路连接在电网与整流电路之间；所述滤波电路为LC-型滤波电路，所述整流电路为由六个二极管组成的三相桥式整流电路。优选地，所述PWM稳压电路包括场效应管Q1、续流二极管D7、扼流电感L1、高频滤波电容C5和驱动芯片；所述场效应管Ql连接于三相整流滤波电路所输出直流电的正极，其栅极与源极之间并联驱动芯片；所述场效应管Ql的源极分别通过扼流电感LI输出直流、通过续流二极管D7连接直流电的负极，所述扼流电感LI通过高频滤波电容C5连接直流电的负极。优选地，所述场效应管Ql的栅极与源极之间还并联有防静电电阻R1。优选地，所述三相整流滤波电路与PWM稳压电路之间连接有直流滤波电容C4。由于采用了上述方案，本实用新型将原三相交流供电改为“三相整流+PWM控制+稳压”模式的纯直流供电，尤其是对于特定场所的照明改造，将三相整流滤波电路与PWM稳压电路放置在控制柜内进行连接或改造即可，即用一个总的整流滤波电路即可代替原三相交流供电中多个电子镇流器中的整流滤波电路，无需重新布线，其结构简单，零件少、稳定性强，具有很强的推广应用价值。
图1为现有技术中采用交流供电方式的原理框图2为现有技术中带有阶段波形图的可控硅相控整流主电路图；图3为本实用新型实施例的三相整流加PWM稳压的原理框图；图4为本实用新型实施例的带有阶段波形图的三相整流加PWM稳压的主电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图3和图4所示，本实用新型提供的一种直流照明供电系统，它包括多个与负载连接的电子镇流器，它还包括一个三相整流滤波电路I和一个PWM稳压电路2，电网的三相交流电经三相整流滤波电路I整流后形成脉动成分较大的直流电，再经PWM稳压电路2进行PWM脉宽调制、扼流平波、稳压后为多个电子镇流器提供共用的纯正直流电。其中，三相整流滤波电路I包括滤波电路11和整流电路12，滤波电路11连接在电网与整流电路12之间。滤波电路11为LC-型滤波电路，其电路连接形式为:电网中的三相交流电的各输出线端分别连接一电感(即L1、L2、L3)并相互之间连接有一电容(即Cl、C2、C3)。而整流电路12是由六个二极管(即Dl D6)组成的三相桥式整流电路。另外，为使得整流后的直流波形更加平稳并滤除杂波，在三相整流滤波电路I与PWM稳压电路2之间连接有直流滤波电容C4，以此在整流后不需在加入额外的滤波电路结构即可获得较为纯正的直流电。而PWM稳压电路2包括场效应管Ql、续流二极管D7、扼流电感L1、高频滤波电容C5和驱动芯片；场效应管Ql连接于三相整流滤波电路I所输出直流电的正极，其栅极与源极之间并联有实现脉宽调制的驱动芯片21 ;场效应管Ql的源极分别通过扼流电感LI输出直流、通过续流二极管D7连接直流电的负极，扼流电感LI通过高频滤波电容C5连接直流电的负极；同时，场效应管Ql的栅极与源极之间还并联有防静电电阻Rl ;由此，三相交流电经低频滤波、整流后所形成的脉动较大直流电，再经降压、扼流和滤波后形成了纯正的直流电。以HID电子镇流器为例，其本身通常包括半桥高频逆变电路3、高频扼流电感电路4和调控、保护电路5，从而使原三相交流供电(如图1所示)方案中各负载上均形成有由电源输入端滤波部分、桥式整流部分、功率因数校正PFC电路部分、滤波电路部分、高频转换电路部分、扼流电路部分所构成的供电电路，电路结构极为复杂，本实施例的直流照明供电系统提供了一种用一个总的整流滤波电路代替多个电子镇流器中的多个整流滤波电路，负载上的电路只需高频转换电路部分和扼流电路部分，其结构简单，零件少、稳定性强，尤其是在特定场合的供电工程改造过程中，无需重新布线，只需将本实施例中的三相整流滤波电路I与PWM稳压电路2放置在控制柜内进行连接或改造即可；以三相四线制供电形式为例，要将原来的220V/50HZ交流供电改为现在的三相整流+PWM控制+400V/DC稳压形成纯直流供电，只需将原控制柜输出端至负载的四条线进行整合形成两线制就可以；同时，由于供电输出在控制 柜即以形成直流供电，所以降低了电能在输送过程中的损耗。针对不同的负载，本实施例的直流照明供电系统可采用不同的连接或改造形式，如:针对节能灯、荧光灯的镇流器只需将母线400V/DC，经镇流器的高频转换后加限流电感直接供电照明即可，省去了复杂的转换电路，而改进后的能耗可降低20-50% ;针对LED照明的应用，只需DC/DC恒流电路即可，省去了常规交流驱动电源的诸多元器件，降低了成本，可靠性增强，灯具的使用寿命也进一步延长。以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种直流照明供电系统，它包括多个与负载连接的电子镇流器，其特征在于:它还包括一个三相整流滤波电路和一个PWM稳压电路，电网的三相交流电经所述三相整流滤波电路整流后形成脉动成分较大的直流电，再经所述PWM稳压电路进行PWM脉宽调制、扼流平波、稳压后为多个电子镇流器提供共用的纯正直流电。
2.如权利要求1所述的一种直流照明供电系统，其特征在于:所述三相整流滤波电路包括滤波电路和整流电路，所述滤波电路连接在电网与整流电路之间；所述滤波电路为LC-型滤波电路，所述整流电路为由六个二极管组成的三相桥式整流电路。
3.如权利要求1或2所述的一种直流照明供电系统，其特征在于:所述PWM稳压电路包括场效应管(Ql)、续流二极管(D7)、扼流电感(LI)、高频滤波电容(C5)和驱动芯片；所述场效应管(Ql)连接于三相整流滤波电路所输出直流电的正极，其栅极与源极之间并联驱动芯片；所述场效应管(Ql)的源极分别通过扼流电感(LI)输出直流、通过续流二极管(D7)连接直流电的负极，所述扼流电感(LI)通过高频滤波电容(C5)连接直流电的负极。
4.如权利要求3所述的一种直流照明供电系统，其特征在于:所述场效应管(Ql)的栅极与源极之间还并联有防静电电阻(Rl)。
5.如权利要求4所述的一种直流照明供电系统，其特征在于:所述三相整流滤波电路与PWM稳压电路之间 连接有直流滤波电容(C4)。
专利摘要本实用新型涉及照明系统技术领域，尤其是一种直流照明供电系统。它包括多个与负载连接的电子镇流器、一个三相整流滤波电路和一个PWM稳压电路，电网的三相交流电经三相整流滤波电路整流后形成脉动成分较大的直流电，再经PWM稳压电路进行PWM脉宽调制、扼流电感平波后，为多个电子镇流器提供共用的纯正直流电。本实用新型将原三相交流供电改为“三相整流+PWM控制+稳压”模式的纯直流供电，尤其是对于特定场所的照明改造，将三相整流滤波电路与PWM稳压电路放置在控制柜内进行连接或改造即可，即用一个总的整流滤波电路即可代替原三相交流供电中多个电子镇流器中的整流滤波电路，无需重新布线，其结构简单，零件少、稳定性强，具有很强的推广应用价值。
文档编号H05B37/00GK203136231SQ20132010987
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者黄良洪, 黄鹏云 申请人:黄鹏云