变压器初级无触点调压的照明节能装置，具有电压保持单元和浪涌保护单元，智能单元将采样信号转换为数字信号并进行相关的计算、分析与处理，同时对电压零点信号和电流零点信号进行数字滤波、变换，以确保档位切换时快速可靠，并且电流无间断、无电流冲击、无过电压产生，在节能的同时还能够真正延长灯具的寿命，减少灯具的维护工作量。利用变压器的初级绕组调压，可以使整个装置的综合性能高、体积小、成本低。用户还可以通过计算机方便地查看或重新配置该装置的各种工作参数，并能够通过网络实现远程控制或集中监控。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及照明节能的控制，特别是变压器初级绕组无触点调压的照明节能装置 的智能控制，属于无触点交流调压
背彔技术当前市场上绝大多数的电磁调压节能产品都是采用交流接触器换档调压的，由于 触点动作的响应速度不够快，加上触头的过流能力有限，换档时存在的冲击电流常会 引起接触器触头烧焊现象，使接触器不能分断，降低了产品的可靠性和使用寿命。因 此,在运行中必须对触头进行经常的维护和更换，增加运行成本。另外，采用交流接触 器换档调压的照明节能产品用于高强度气体放电灯(HID灯)负载时通常会出现灯容易 熄灭、容易损坏等问题。原因是在电压档位变化时导致HID灯电流不连续，甚至有可 能产生冲击电流及瞬时过电压，容易导致HID灯熄灭或重新点亮，加速HID灯老化、 縮短使用寿命。对于变压器初级采用交流接触器换档调压的产品，在带负载变换档位 调压的过程中接触器触点的瞬时断开极易产生几千伏甚至上万伏的高压，容易损伤变压器。无触点调压换档的过渡时间为微秒级，比常用的交流接触器的触点换档过渡时间 快上千到上万倍！因而可以做到调压换档时电流无间断、无电流冲击、无过电压现象。 但如果无触点产品换档调压的技术未过关，对复杂多变的电网干扰信号不能进行准确 地检测与判断，或者是电路不够合理，就会导致产品自身的可靠性很差。无触点电磁调压的优点是十分明显的，但是，目前一些大学及企业研制或生产的 无触点调压产品只能适应纯电阻性负载或前端有整流装置的负载，采用的是电压零点 换档技术，为防止错误地换档，有的产品在无触点回路中串联电阻或电感类的元件以 限制换档带来的巨大电流冲击，保护无触点器件，提高产品的可靠性。而对于高压钠 灯之类高强度气体放电灯，属于电感性非线性负载，采用无触点调压时，存在着被一 些大学及企业称为容易"炸管"的世界难题，他们曾投入大量人力和物力进行了攻关 研究，但在实际应用中均未成功，他们得出的结论就是在感性负载下无触点难以可靠 地换档调压。《照明工程学报》(道路照明《增刊)2006年第1期的"照明节电器产品 的技术走向与技术规范"一文指出"电磁自耦变压器抽头SCR切换产品的优点是效率 比较高，噪音比较低，输出纯正弦波电压，输出电压突变式调节，适应所有灯光负载; 缺点是体积大且笨重，对城市道路照明的HID灯，突变式降压有灭灯现象，电压无法 精确控制，由于多SCR开关切换时有共态导通，或短时开路引起过压，切换时有浪涌电流或浪涌电压，故障率高。结论是此类产品属于电磁变压器与电力电子开关技术结 合，SCR切换技术难以处理或误触发，导致可靠性较低，目前没有成熟产品。"目前市场上没有在变压器初级使用无触点开关切换档位的照明节能产品，因为控 制不好就极易在变压器初级绕组上产生几千伏甚至上万伏的高压，容易损伤无触点开 关或变压器。目前有在变压器次级用无触点开关切换档位的照明节能产品，如专利 ZL200520139604.0,虽然做到了调压换档时电流无间断、无电流冲击、无过电压，但 其体积较大，生产成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高可靠、高性能、低成本、小体积的变压器初级无触点 调压的照明节能装置，具有电压保持单元和浪涌保护单元，能够做到档位切换时快速 可靠，并且电流无间断、无电流冲击、无过电压产生，在节能的同时还能够真正延长 灯具的寿命，减少灯具的维护工作量。用户还可以通过计算机方便地査看或重新配置 该装置的各种工作参数，并能够通过网络实现远程控制或集中监控。本专利技术是这样实现的变压器初级无触点调压的照明节能装置，通过检测单元对 交流电压及电流进行取样，通过检测单元的转换电路将交流信号线性地转换为ADC使 用的直流电压采样信号，检测单元同时产生电压零点信号和电流零点信号；智能单元 将釆样信号转换为数字信号并进行相关的计算、分析与处理，与用户配置的参数比较， 确定是正常输出还是进行过压、欠压、过电流保护或旁路操作，同时对电压零点信号 和电流零点信号进行数字滤波、变换，确定输出到无触点开关的控制代码；通过无触 点开关单元接通变压器初级抽头确定的档位；通过电压保持单元将无触点开关变换档 位时的电压瞬时保持，以确保无触点切换的准确可靠；通过浪涌保护单元对节能装置 进行辅助保护，吸收外部雷击等因素造成的浪涌电压，保护无触点开关；通过输出及 指示单元输出旁路保护信号及过压、欠压、过流等故障指示信号；通过通讯接口单元实现远程控制或集中监控等功能，其特征是包括以下硬件电路 电源:为节能装置提供直流工作电源；输入单元:选择人工旁路或正常稳压工作方式，与智能单元相连； 智能单元:内含程序存储器、非易失性可擦写存储器、AD转换电路及控制 程序；输出及指示单元:用于输出旁路保护信号及过压、欠压、过流等故障指示信号，与智能单元相连；无触点开关单元:用于接通变压器初级的抽头，与智能单元和变压器 相连；通讯接口单元:用于与外部通讯，与智能单元相连；电压保持单元:用于将无触点开关变换档位时的电压瞬时保持，与变压器4相连；浪涌保护单元:用于吸收外部雷击等因素造成的浪涌电压，与变压器 相连；检测单元:对交流电压及电流进行取样与转换，与智能单元和变压器相连；变压器:根据无触点开关接通初级绕组不同的抽头进行电磁调压。无触点开关单元中的主要器件为电子开关，可以接通变压器初级绕组的抽头。电压保持单元中含有电容类的贮能元件，能够在短时间内保持电压相对稳定。本专利技术是按照上述构思使用上述主要部件组合而成的。其工作原理是通过检测单元对交流电压及电流进行取样，通过检测单元的转换电路将交流信号线性地转换为ADC使用的直流电压采样信号，检测单元同时产生电压零点信号和电流零点信号；智能单元将采样信号转换为数字信号并进行相关的计算、分析与处理，与用户配置的参数 比较，确定是正常输出还是进行过压、欠压、过电流保护或旁路操作，同时对电压零 点信号和电流零点信号进行数字滤波、变换，确定输出到无触点开关的控制代码，智能单元还通过检测单元提供的信息快速确定熔断器或可控硅是否处于开路状态；通 过无触点开关单元接通变压器初级抽头确定的档位；通过电压保持单元将无触点开关 变换档位时的电压瞬时保持，以确保无触点切换的准确可靠；通过浪涌保护单元对节 能装置进行辅助保护，吸收外部雷击等因素造成的浪涌电压，保护无触点开关；通过 输出及指示单元输出旁路保护信号及过压、欠压、过流等故障指示信号；通过输入单 元选择人工旁路或正常稳压工作方式；通过通讯接口单元实现远程控制或集中监控等 功能。利用变压器的初级绕组调压，可以使整个装置的综合性能高、体积小、成本低。单片机在上述相关电路及软件的调度下，构成了高可靠、体积小、各种工作参 数均能方便查看或配置的变压器初级无触点调压的照明节能装置。变压器初级无触点调压的照明节能装置既可以是单相的，也可以是三相的。三相 电路具有三组结构基本相同的单相电路，三相独立控制，以保证在三相负载不平衡 时各相能够独立工作。计算机通过通讯接口单元给智能单元发送相应的指令，可以方便地 读取或重新配置各种参数。通讯方式可以是直接与智能单元相连的方式，也可以是 通过有线网络或无线网络远程通讯方式。本专利技术的优点及效果(1) 集中了自耦变压器、无触点开关等先进的交流调压技术为一体，具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
变压器初级无触点调压的照明节能装置，通过检测单元对交流电压及电流进行取样，通过检测单元的转换电路将交流信号线性地转换为ＡＤＣ使用的直流电压采样信号，检测单元同时产生电压零点信号和电流零点信号；智能单元将采样信号转换为数字信号并进行相关的计算、分析与处理，与用户配置的参数比较，确定是正常输出还是进行过压、欠压、过电流保护或旁路操作，同时对电压零点信号和电流零点信号进行数字滤波、变换，确定输出到无触点开关的控制代码；通过无触点开关单元接通变压器初级抽头确定的档位；通过电压保持单元将无触点开关变换档位时的电压瞬时保持，以确保无触点切换的准确可靠；通过浪涌保护单元对节能装置进行辅助保护，吸收外部雷击等因素造成的浪涌电压，保护无触点开关；通过输出及指示单元输出旁路保护信号及过压、欠压、过流等故障指示信号；通过通讯接口单元实现远程控制或集中监控等功能，其特征是包括以下硬件电路： 电源［１］：为节能装置提供直流工作电源； 智能单元［３］：内含程序存储器、非易失性可擦写存储器、ＡＤ转换电路及控制程序； 输出及指示单元［４］：用于输出旁路保护信号 及过压、欠压、过流等故障指示信号，与智能单元［３］相连； 无触点开关单元［５］：用于接通变压器初级的抽头，与智能单元［３］和变压器［１０］相连； 通讯接口单元［６］：用于与外部通讯，与智能单元［３］相连； 电压保持单元［７ ］：用于将无触点开关变换档位时的电压瞬时保持，与变压器［１０］相连； 浪涌保护单元［８］：用于吸收外部雷击等因素造成的浪涌电压，与变压器［１０］相连； 检测单元［９］：对交流电压及电流进行取样与转换，与智能单元［３］和变压器［１ ０］相连； 变压器［１０］：根据无触点开关接通初级绕组不同的抽头进行电磁调压。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：涂金龙，
申请(专利权)人：翁玉琴，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]
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