一种新型智能场馆照明节电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于节能装置技术领域，特别是涉及到一种针对高压钠灯和金属卤化灯设计的节电装置。
【背景技术】
[0002]大型场馆照明用电在总的耗电量所占的比例非常大，目前照明系统的节能方法有:
[0003](I)照明系统进行稳压配电
[0004]在照明系统中，由于电网电压波动存在，在照明时，灯源两端的电压会随着电网电压的升而升高，这时期电耗也将跟随增加，所以在进行节电设备的设计中要考虑稳定电压的措施。可以采用具有自动稳压功能的的照明专用变压器，使光源两端的电压稳定，减少电耗。
[0005](2)提高系统的cos Φ值。
[0006](3)采用电缆或者穿管线路，加大导线截面，降低线路的阻抗。
[0007]但体育场馆等大型场馆使用的钠灯或者金属卤化灯同时还存在眩光、有时频闪、耗电量大、易损率高、更换有难度等问题，因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种新型智能场馆照明节电装置，在场馆的照度未造成明显影响的条件下，可以提高场馆灯具的用电效率，满足场馆照明系统的节能控制要求，可以减少电压波动对灯具的影响，提高其使用寿命，同时达到节电的目的。
[0009]一种新型智能场馆照明节电装置，其特征是:包括CPU主控单元、电压电流采样电路、电压调节电路、功率因数补偿电路以及人机交互单元；所述电压电流采样电路包括电压互感器、电流互感器以及采样信号调理电路，所述电压互感器和电流互感器的信号输出端与采样信号调理电路连接，采样信号调理电路的信号输出端与CPU主控单元连接；所述CPU主控单元的输出端与功率电压调节电路连接；所述电压调节电路包括多级变压器、可控硅触发电路I以及双向可控硅，所述多级变压器的信号输出端与双向可控硅连接，可控硅触发电路I的信号输出端与双向可控硅连接；所述CPU主控单元的输出端与功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路包括可控硅触发电路II和功率因数调节电路；所述人机交互单元包括键盘、双向通讯口以及IXD显示屏，所述键盘与CPU主控单元连接，双向通讯口与CPU主控单元双向连接。
[0010]所述CPU主控单元的信号输出端与IXD显示屏的输入端连接。
[0011]所述采样信号调理电路包括信号放大电路、整流电路、A/D转换器以及比较器。
[0012]所述双向可控硅的输出端与照明装置连接。
[0013]通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果:一种新型智能场馆照明节电装置，在场馆的照度未造成明显影响的条件下，可以提高场馆灯具的用电效率，满足场馆照明系统的节能控制要求，可以减少电压波动对灯具的影响，提高其使用寿命，同时达到节电的目的。本装置在稳压调压控制中引入对电压波动进行预测，选用DSP芯片即即数字信号处理器TMS320C6211作为系统控制器的CPU，实现前向神经网络中的BP神经网络控制算法。然后通过此算法输出，进行超前调节，使电压波动对照明的影响降低，使电源电压达到一定的稳态值，可减少冲击性负荷等电网电压波动对系统的影响及对灯具的损坏，同时设计包括功率因数补偿电路，能提高系统的cos?值，更好的达到节电的目的。并且可以对光源的照度在变化前进行电压补偿，使得观众在视觉上不会察觉照度的变化。可以在保证场馆照明质量的前提下，使得照明系统节约电能。
【附图说明】
[0014]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明:
[0015]图1为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置系统结构示意框图。
[0016]图2为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置内部系统结构示意图。
[0017]图3为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置采样信号调理电路示意框图。
[0018]图4为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置电压调节电路示意图。
[0019]图5为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置功率因数补偿电路示意图。
[0020]图6为本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置的灯具使用连接示意框图。
[0021]图中KPU主控单元、2-电压电流采样电路、3-电压调节电路、4-功率因数补偿电路、5-人机交互单元、6-电压互感器、7-电流互感器、8-采样信号调理电路、9-多级变压器、10-可控硅触发电路1、11_双向可控硅、12-可控硅触发电路I1、13_功率因数调节电路、14-键盘、15-双向通讯口、16-LCD显示屏、801-信号放大电路、802-整流电路、803-A/D转换器、804-比较器。
【具体实施方式】
[0022]一种新型智能场馆照明节电装置，如图1和图2所示，包括CPU主控单元I电压电流采样电路2、电压调节电路3、功率因数补偿电路4以及人机交互单元5 ;
[0023]电压电流采样电路2，包括电压互感器6、电流互感器7以及采样信号调理电路8组成。用以采集灯具供电运行参数，采样信号调理电路8包括信号放大电路801、整流电路802、A/D转换器803以及比较器804。
[0024]电压调节电路3，包括多级变压器9、可控硅触发电路I 10和双向可控硅11三部分组成。调节灯具供电电压稳定性。
[0025]功率因数补偿电路4，包括可控硅触发电路II 12和功率因数调节电路13组成。用以调节灯具功率因数。
[0026]人机交互单元，包括按键14，IXD显示屏16和双向通讯接口 15。
[0027]CPU主控单元I根据系统采样电路获得线路上的电压值、电流值和相位。当采样值确定后，对线路上的电压进行预测和控制。
[0028]设计的电压电流采样电路2如图3所示，为一个信号输入端的电路。电网电压的电压和电流经过互感器传到二次侧，整个过程分为两部分:(I)将信号放大，整流后由TLC0832的CHO和CHl 口进行A/D转换。(2)电路将得到交流信号送往比较器LM339，将此信号调制成反映线路电压和电流的相位的方波信号，用来计算电网的电压与电流的相位差。
[0029]电压调节电路3如图4所示，图中，Ui为市电输入电压，Tl，T2，T3，T4分别为多级变压器各级线圈，采用16V，8V，4V，2V四个等级线圈的变压器。km，kn，kl，k2, k3，k4，k5，k6，k7，k8为调压可控硅，UO为调压电路电能输出端。市电通过多级变压器降压，然后由可控硅精确微调为灯具供电。
[0030]功率因数补偿电路4如图5所示，主要由电容器C、双向可控硅Tl和T2以及电抗器L，LI，L2所构成，其中LjPL 2是用来抑制高频谐波。此电路的构成可以使得电路中的电纳既可以是容性的也可以是感性的，电网的无功功率可以连续调节。
[0031]本实用新型在使用时，如图6所示，市电经过电压互感器，电流互感器，以及本实用新型一种新型智能场馆照明节电装置节电后，输出电压给场馆照明系统，可保证场馆照明质量的前提下，使得照明系统节约电能。
【主权项】
1.一种新型智能场馆照明节电装置，其特征是:包括CPU主控单元(I)电压电流采样电路(2)、电压调节电路(3)、功率因数补偿电路(4)以及人机交互单元(5);所述电压电流采样电路(2)包括电压互感器￠)、电流互感器(7)以及采样信号调理电路(8)，所述电压互感器(6)和电流互感器(7)的信号输出端与采样信号调理电路⑶连接，采样信号调理电路(8)的信号输出端与CPU主控单元(I)连接；所述CPU主控单元(I)的输出端与功率电压调节电路(3)连接；所述电压调节电路(3)包括多级变压器(9)、可控硅触发电路I (10)以及双向可控硅(11)，所述多级变压器(9)的信号输出端与双向可控硅(11)连接，可控硅触发电路I (10)的信号输出端与双向可控硅(11)连接；所述CPU主控单元(I)的输出端与功率因数补偿电路⑷连接，功率因数补偿电路(4)包括可控硅触发电路II (12)和功率因数调节电路(13);所述人机交互单元(5)包括键盘(14)、双向通讯口(15)以及LCD显示屏(16)，所述键盘(14)与CPU主控单元⑴连接，双向通讯口(15)与CPU主控单元⑴双向连接。2.根据权利要求1所述的一种新型智能场馆照明节电装置，其特征是:所述CPU主控单元⑴的信号输出端与LCD显示屏(16)的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种新型智能场馆照明节电装置，其特征是:所述采样信号调理电路⑶包括信号放大电路(801)、整流电路(802)、A/D转换器(803)以及比较器(804) ο4.根据权利要求1所述的一种新型智能场馆照明节电装置，其特征是:所述双向可控硅(11)的输出端与照明装置连接。
【专利摘要】一种新型智能场馆照明节电装置，属于节能装置技术领域，包括CPU主控单元、电压电流采样电路、电压调节电路、功率因数补偿电路以及人机交互单元；所述电压电流采样电路输出端与CPU主控单元连接，电压电流采样电路包括电压互感器、电流互感器、采样信号调理电路；CPU主控单元的输出端与功率电压调节电路连接和功率因数补偿电路连接，功率因数补偿电路包括可控硅触发电路Ⅱ和功率因数调节电路；人机交互单元与CPU主控单元双向连接。本实用新型在场馆的照度未造成明显影响的条件下，可以提高场馆灯具的用电效率，满足场馆照明系统的节能控制要求，可以减少电压波动对灯具的影响，提高其使用寿命，同时达到节电的目的。
【IPC分类】H05B41/36
【公开号】CN204859725
【申请号】CN201520570432
【发明人】王蔚, 贾文超, 付虹, 于海芳
【申请人】长春工业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月31日