专利名称：一种非电磁式连续调节的智能节电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节电装置，用于电压调节。
背景技术：
目前，市场上广泛使用的降压节电产品，在实现方法上大部分采用 电磁变压器式抽头技术，用这种技术制作的降压节电产品虽然是纯正弦波输出， 可靠性高，负载能力强，但缺点也非常明显。首先由于都采用电磁变压器，体 积大，笨重，采用大量的高能耗且稀有的铜和矽钢片等金属，成本不断上升， 违背产品本身的节能理念。由于采用变压器抽头式调压，属于有级调节，在调 节过程中，会出现瞬间的停电现象。尽管采用电机伺服式电磁感应变压器可实 现连续调节，但这种方式不便于三相独立调节，无法适应三相不平衡负载，还 由于存在机械触点，寿命较短。本发明克服了以上产品缺点，采用最新电子电力控制技术，实现了照明节 电装置的革命性变化。首先，它实现了降压过程中的无触点连续平滑调节，在 调节过程中，没有电压突变现象，不影响负载寿命。由于不采用笨重的电磁变 压器，产品重量、体积、成本大大降低，节约了资源。在产品的使用过程中， 根据现场实际情况，可灵活的设置节电模型，达到最佳的节电效果。 发明内容本发明是一种非电磁式连续调节的智能节电装置。该装置弃用传统的电磁变压器，用大功率器件IGBT作为功率调整器件。通过显示操作界面，设 置电压-时间曲线，根据设置的电压-时间曲线，对输出电压进行自动连续调节。 其特点是体积小，重量轻，成本低，连续调节，调节范围宽，输出为纯正弦波， 无畸变，无电磁污染，适合各类负载，控制灵活，可任意设置节电率。本发明 是通过如下方法实现的-本装置通过高频切割输入电压，再经滤波网络滤除高频部分，得到调节后的正弦波输出。首先通过键盘来设定若干个时间段及其每个时间段的输出电压 目标值，在每个时间段，设定的电压目标值和实际输出电压值进行比较，如果 实际电压值高于设定值，则P丽脉宽调整模块输出的P丽信号占空比增大，反 之，则减小，这个P丽信号经隔离，放大，驱动执行器件IGBT，直至输出电压 与设定电压相等，从而达到调节电压的目的。本装置采用模块化结构设计。包括信号采集模块、pmi脉宽调整模块、键盘显示模块、C認总线通讯模块等。各模块之间通过CAN总线实现彼此间的通讯，使硬件线路更加简洁。针对本装置内部谐波干扰大的特点，主控芯片采用高可靠性的CPLD逻辑器 件实现P丽脉冲控制，避免了一般单片机抗干扰能力差和FPGA成本高的缺点， 提高了整机的可靠性，降低了成本。本装置设有过压、欠压、超温、缺相、过流等保护功能，当工作中出现异 常时，自动发出声光报警，并自动切入旁路工作状态。本装置的关键部分即功率调节执行部分由IGBT实现。IGBT按特定的架构形 式连接，根据输入电压的相位控制主控IGBT和续流IGBT的工作时序，完成对 输入电压的有效切割，再通过低通滤波网络滤除高频部分，实现正弦波电压的 输出。
附图1:控制原理图①键盘显示模块②信号采集模块③P丽脉宽 调整模块④CAN总线通讯模块⑤电压调整模块附图2:电压调整电路图⑥低通滤波电路⑦输入滤波电路⑧脉宽调制电路1 ⑨脉宽调制电路2⑩输入电压相位采样电路 )续流电路具体实施方式
本装置采用模块化结构，CAN总线通讯方式。PWM脉宽调整模块 通过CAN总线，将键盘设置的电压和信号采集模块采集的输出电压进行比较，计算，输出P丽信号到电压调整模块，进行电压调整，输出调节后的正弦波电 压。在运行过程中，可实时的显示装置的运行参数，如输出电压，输出电流， 装置内部温度等。如果出现过压、过流、超温等异常时，进行声光报警并自动 切入旁路工作状态。本装置的电压调整电路采用功率器件IGBT按共发射极连接成双向导通方 式，并设有续流电路，根据输入电压相位信号，使主控回路和续流回路按正确 时序交替工作，对输入电压进行高频斩波，再通过低通滤波电路滤除高频谐波， 输出调节后的正弦波电压。输入端设有滤波电路，抑制谐波对电网的干扰。
权利要求
1. 一种非电磁式连续调节的智能节电装置，其特征在于该装置由控制电路和电压调节执行电路构成，弃用传统的电磁变压器，用功率调节模块自动调节输出电压大小；控制电路由信号采集模块、PWM脉宽调整模块、PWM驱动模块构成；电压调节执行电路由功率调节模块和滤波网络构成，实现纯净的正弦波电压输出。
2、 根据权利要求1所述的非电磁式连续调节的智能节电装置，其特征在于: 电压调节功能由IGBT构成，并设有续流电路，通过低通滤波器滤除高频谐波。
3、 根据权利要求1所述的非电磁式连续调节的智能节电装置，其特征在于: 为了降低大功率器件IGBT温升，将IGBT及其散热片安装在封闭的风道中，出 风口用风机排风散热。
全文摘要
本发明是一种非电磁式连续调节的智能节电装置，用于电压调节。该装置由控制电路和电压调节执行电路构成，弃用传统的电磁变压器，采用大功率器件IGBT作为功率调整器件，通过电感滤波，实现纯正弦波输出。通过显示操作界面，设置电压-时间曲线，输出电压按设置的电压-时间曲线自动运行，实现对输出电压的自动连续调节。该装置与采用传统的电磁变压器的同类设备相比，体积小，重量轻，成本低，效率高，能实现连续调节，通过灵活设置节电模型，可达到最佳的节电效果。
文档编号H02M5/293GK101267162SQ20071013569
公开日2008年9月17日 申请日期2007年3月14日 优先权日2007年3月14日
发明者任永涛, 燕 刘, 房立星, 李金升, 永 柳, 苗国清, 高海军, 斌 魏 申请人:臧洪海