连续变功率电感镇流器和连续变功率用电器

摘要

本发明涉及一种连续变功率电感镇流器，包括并联的第一电感器和第二电感器，与第二电感器串联的转换装置，控制该转换装置的控制器，该控制器包括检测装置，计时装置和控制装置，其特征在于，该检测装置检测流经第一电感器的电流，每当经过第一电感的电流为零时所述计时装置开始计时，所述控制装置控制所述转换装置，使得延迟合适时间(t0)后,所述转换装置导通该第二电感器。从而实现连续变功率控制，使用电器寿命延长、减少能源浪费。同时按需要变换用电器功率，使用电器高效、节约使用。

权利要求

1.一种连续变功率电感镇流器，包括并联的第一电感器和第二电感器，与第二电感器串联的转换装置，控制该转换装置的控制器，该控制器包括检测装置，计时装置和控制装置，其特征在于，该检测装置检测流经第一电感器的电流，每当经过第一电感的电流为零时所述计时装置开始计时，所述控制装置控制所述转换装置，使得延迟合适时间(t0)后,所述转换装置导通该第二电感器；

所述控制器还包括反馈装置和比较装置，所述反馈装置与所述比较装置相连从而将使用所述电感镇流器的用电器的功率与额定功率做比较，所述控制装置根据比较结果控制所述转换装置，使得当用电器的功率大于额定功率时，延迟合适时间(t0)后,所述转换装置导通该第二电感器，该合适时间(t0)使得该第一电感器和第二电感器的电流之和刚好保证通过用电器的功率接近额定功率或者等于额定功率；

所述反馈装置连接所述用电器的上游或者下游，将瞬时的用电器功率反馈给所述比较装置。

2.根据权利要求1所述的连续变功率电感镇流器，其特征在于，所述延迟合适时间对应于经过第二电感器的电流的波形所占经过第一电感器的电流的波形的比例。

3.根据权利要求1所述的连续变功率电感镇流器，其特征在 于，所述转换装置为可控硅管、场效应管、I GBT管或者三极管。

4.根据权利要求1所述的连续变功率电感镇流器，其特征在于，所述用电器为室外照明的高强度气体灯。

5.根据权利要求1所述的连续变功率电感镇流器，其特征在于，所述控制器为可编程控制器。

6.一种连续变功率用电器，包括用电器，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的连续变功率电感镇流器。

7.根据权利要求6所述的连续变功率用电器，其特征在于，所述用电器为高强度气体灯。

说明书

连续变功率电感镇流器和连续变功率用电器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种连续变功率电感镇流器，特别涉及一种连续变功率用电器。

背景技术

[0002] 电感器是一个铁芯电感线圈，当线圈中的电流发生变化时，则线圈中引起磁通量的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，从而阻碍电流的变化。

[0003] 电感镇流器是气体放电灯用于启动和限流的控制器件，由于气体放电灯具有负伏安特性。当灯通过高压启动后，电压下降，电流加大，所以必须在放电的点灯回路中串联一个电感镇流器提供启动高压，并限制灯电流使之稳定。如不加限定，灯电流不断增大致使灯烧毁。

[0004] 在专利文件201220218134.7中，本申请的发明人给出了一种电感镇流器双功率装置，实现了高强度气体灯系统的双功率照明，以适应不同时段的照明需求，从而达到节电目的。但是该方案并没有考虑到电力系统变化导致用电器处于超额定功率的工作状态。

[0005] 目前中国照明消耗的电能占总电量的10%-20%，其中路灯照明占30%，全国每年路灯消耗1000亿元，并以10%以上的速度增 长，为了节约电能，现在城市照明系统中多采用气体放电灯，诸如钠灯等，而这类照明装置尤其在夜里使用。然而在夜间，通常为220伏的市电会增高，最高可能会达到260伏电压，这会导致照明装置的功率随输入电压每上升10%，照明装置功率更上升17-20%。从而大大缩短了照明装置的使用寿命。正常可以使用3万小时的照明装置会因此缩短为1万小时。

[0006] 针对上述问题，目前已知的一种解决技术方案（见专利文件200710168638.6）是：串联两个电感器，其中一个电感器设置一开断装置当该开断装置开通时，将该电感短路。即此时只有另一个电感器工作，从而当市电220v在夜间增大时，减小照明装置上的功率。但是这种技术方案产生了大量的热损耗，电能被白白的浪费了。

发明内容

[0007] 本发明人提出通过电感器对用电器进行功率可控制的电感镇流器，从而实现了用电器，特别是照明装置的亮度的连续调整。

[0008] 从而，本发明提供一种连续变功率电感镇流器，实现连续变功率控制，使灯泡寿命延长、减少能源浪费。同时按需要变换灯光，使灯高效、节约使用。

[0009] 另外，本发明还提供一种连续变功率电感镇流器，对用电器进行恒定功率的控制，以便消除城市中白天和晚上电压不稳带来的损失，大大增强了照明装置的使用寿命。

[0010] 本发明采用如下技术方案：

[0011] 一种连续变功率电感镇流器，包括并联的第一电感器和第二电感器，与第二电感器串联的转换装置，控制该转换装置的控制器，该控制器包括检测装置，计时装置和控制装置，其特征在于，该检测装置检测流经第一电感器的电流，每当经过第一电感的电流为零时所述计时装置开始计时，所述控制装置控制所述转换装置，使得延迟合适时间(t0)后,所述转换装置导通该第二电感器。

[0012] 最好，所述控制器还包括反馈装置和比较装置，所述反馈装置与所述比较装置相连从而将使用所述电感镇流器的用电器的功率与额定功率做比较，所述控制装置根据比较结果控制所述转换装置，使得当用电器的功率大于额定功率时，延迟合适时间(t0)后,所述转换装置导通该第二电感器，该合适时间(t0)使得该第一电感器和第二电感器的电流之和刚好保证通过用电器的功率接近额定功率或者等于额定功率。

[0013] 优选地，所述延迟时间对应于经过第二电感器的电流的波形所占经过第一电感器的电流的波形的比例。

[0014] 优选地，所述转换装置为可控硅管、场效应管、IGBT管或者三极管。

[0015] 优选地，所述用电器为室外照明的高强度气体灯。

[0016] 优选地，所述控制器为可编程控制器。

[0017] 优选地，所述反馈装置连接所述用电器的上游或者下游，将瞬时的用电器功率反馈给所述比较装置。

[0018] 本发明还给出了一种连续变功率用电器，包括用电器，其特征在于，包括上述的连续变功率电感镇流器。

[0019] 最好，所述用电器为高强度气体灯。

[0020] 本发明的工作原理为：

[0021] 本发明应用了电感器的独有的特性，即每次电感器导通时，其电流正弦波都从零开始，并随着输入电流周期变化。具体而言，反馈用电器的功率在比较装置中与设定的额定功率做比较，当二者差大于零时，通过中央控制器控制可控硅开启补偿电感。功率稳定装置包括两个并联的电感器，其中一个电感器支路中连接有控制装置（如可控硅），该控制装置（可控硅）与中央控制器相连，根据中央控制器的控制信号而控制该电感器支路，使得当检测到的功率大于零时，延迟时间t导通该电感器，从而两个电感器的电流之和刚好保证通过用电器的功率接近额定功率或者等于额定功率。

[0022] 本发明的积极效果在于：

[0023] 实现连续变功率控制，使灯泡寿命延长、减少能源浪费。同时可以按需要变换灯光，使灯高效、节约使用。

附图说明

[0024] 图1为所述连续变功率电感镇流器的电路结构示意图;

[0025] 图2示出本发明的连续变功率电感镇流器中控制电流变化的曲线图；

[0026] 图3示出了本发明的另一个优选实施例的简示图。

[0027] 附图标记说明：

[0028] 1，连续变功率电感镇流器；3，用电器；4，触发装置，5控制器具体实施方式

[0029] 下面结合附图和本发明的优选实施例进一步说明本发明。

[0030] 如图1所示，本发明包括单片机控制器5，电感器L2和L1，点灯触发系统4以及与其相连的HID灯泡3。所述镇流器L1和L2并联连接，其中电感器L2连接有转换装置K1（如开关管K1），可以是可控硅管、场效应管、IGBT管、三极管等功率管。

[0031] 本发明的一个优选实施例中，所述单片机控制器5包括检测装置，计时装置和控制装置。所述电感器L1的输入端与220V电源输入火线相连，电感器L1输出端与HID灯泡相连，HID灯泡3另一端与点灯触发系统4相连，点灯触发系统4另一端与220V电源输入地线连接；所述电感器L2的输入端与220V电源输入火线相连接，电感器L2输出端与开关管K1串连，开关管K1控制端与单片控制器相连，单片机控制器5另一端与220V电源输入地线连接。从图1中可看到，串联有开关管K1的电感器L2支路与电感器L1并联。

[0032] 这样的电感镇流器1，如下所述是实现了对用电器的调节。

[0033] 将整个系统通电，点灯触发系统将HID灯泡触发点亮，此时单片机控制器将开关管K1关闭，灯电流只有第一电感镇流器L1 流出电流I1，如图2所示，该电流为正弦波电流，单片机控制器5的检测装置检测流经电感器L1的电流，每当经过电感器L1的电流为零时，所述计时装置开始计时，根据情况延迟t0时间，该单片机控制器5的控制装置控制导通电感器L2，从而使得经过该电感镇流器1的电流增加。从而实现对用电器的功率调节。

[0034] 从图2中可以看到电流I2的大小与延时t0时间有关，t0越小I2越大，调节t0的大小，即调节了电流I2，也就调节了灯电流，从而达到连续调节灯功率的目的，由此能按需要调节灯光。

[0035] 在本发明的另一个优选实施例中，如图3所示，该单片机控制器5还包括反馈装置和比较装置，所述反馈装置连接到用电器3的上游或者下游（图中示出连接到上游）一遍将该用电器的瞬时功率及时反馈并且将该瞬时功率反馈给与其相连的与比较装置，从而将使用所述电感镇流器1的用电器3的功率与额定功率做比较，所述控制装置根据比较结果控制所述转换装置K1，使得当用电器3的功率大于额定功率时，在延迟合适时间t0时，所述控制器控制转换装置导通电感器L2，所述合适时间t0使得该电感器L1的电流I1和电感器L2的电流I2的和电流I刚好保证通过用电器的功率接近额定功率或者等于额定功率。

[0036] 因为灯功率检测装置的设置，实现了对用电器恒功率的控制。其中，设置带所述电感器L2未经延时即开启（即t0=0），此时所述电感镇流器1的输出电流保证了用电器处于额定工作状态。

[0037] 因此尽管市电增加了，如250v甚至更高，所述电感镇流器1 可以调整用电器3（如高压钠灯）始终处于额定工作状态。

[0038] 图2中示出了电感镇流器1中的两个电感L1和L2的电流波形的变化关系，本领域技术人员容易理解到根据所披露的内容可以作出变换，只要不超出本申请的权利要求书的保护范围。

[0039] 上述描述仅仅是用于说明本发明而不是用来限定本发明的保护范围。本领域技术人员容易从上述教导中得出多种改进和变形，只要不超出权利要求的保护范围。