动态节能照明电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及动态节能照明电源装置，过电压保护电路包括放电管ＣＲ１、压敏电阻ＭＯＶ１和ＭＯＶ２及放电管ＣＲ２串接构成的第一级保护电路，电容Ｃ１和电阻Ｒ１的串接支路与瞬变电压抑制二极管ＴＶＳ１并联构成的第二级保护电路及电感Ｌ１和Ｌ２；功率调节电路包括ＩＧＢＴ集成模块和并联在ＩＧＢＴ集成模块输入端的电容Ｃｉ、串联在输出端的输出保护电路；控制电路包括脉宽调制驱动模块及单片机，脉宽调制驱动模块与单片机的脉宽调制控制端连接，脉宽调制驱动模块的输出端与ＩＧＢＴ集成模块连接，且控制电路还连接有串行通讯模块和人机界面。本实用新型专利技术具有耐冲击能力强、适应负载范围宽，能实现高频大功率带载无级精细调压的特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动态节能照明电源装置，属于照明电源

技术介绍
绿色照明是在保证或提高照明质量的前提下节约用电，减少对不可再生资源的消 耗和大气污染，以达到保护生态环境的目的。绿色照明工程的节能，不只是提高光源的效 率，同时还要对照明系统中的每一个环节进行节能处理，以提高对能源的利用率。目前公开 的照明节能电源装置主要以下种 1、变压器类。 此类电源装置是市场的主流装置，照明节能改造目前多用此类装置。变压器类的 电源装置具体分以下几类 A、电磁自藕变压器固定抽头机械切换装置体积大而笨重，工作时无法进行有载 调压调光，节能率固定，照度无法控制，出现照度与需求倒置的现象。 B、电磁自藕变压器抽头SCR切换装置体积大笨重，突变式调压调光，对城市道路 照明的HID灯有灭灯现象，调光无法精确控制，由于多SCR开关切换时有共态导同，所以故障率高。 C、电磁自藕变压器无级碳刷切换装置体积大笨重，机械碳刷部件在大电流时滑 动，受到电火花的影响，寿命短、故障率高。 D、电磁感应变压器电机伺服无级碳刷调压调光装置体积大笨重，效率低，噪音大。 2、 SCR可控硅控制装置输入电流谐波大，污染电网，输出电压严重畸变，产生电 磁干扰，无法满足电磁兼容要求，同时只能适应感性灯光负载，对目前提倡的多元化照明和 国家强制的电容补偿无法适应。 3、新型电力电子电源转换装置此类装置是用电力电子器件实现交流电的变换， 是属于电源质量优化类装置。该装置具有技术含量高、输出特性好、设备轻巧、易于实现智 能化等的优势，代表了照明节能装置的发展方向。但目前市场上使用的该类装置大多数电 路拓扑复杂，功率小，可靠性差，效率低，耐冲击能力差，适应负载范围窄，尤其不能带容性 和感性负载。未能解决装置抗雷击过电压及浪涌，并由于IGBT集成模块结构不对称，带来 整体大功率扩展困难，工作过程中局部电应力大等的问题。
技术实现思路
本技术的目的提供一种耐冲击能力强、适应负载范围宽，能实现高频大功率带载无级精细调压的动态节能照明电源装置。 本技术为达到上述目的的技术方案是一种动态节能照明电源装置，其特征 在于包括过电压保护电路、功率调节电路、控制电路、辅助电源模块、串行通讯模块以及人 机界面；3 所述的过电压保护电路包括放电管CR1、压敏电阻M0V1和M0V2及放电管CR2串 接构成的第一级保护电路，电容C1和电阻R1的串接支路与瞬变电压抑制二极管TVS1并联 构成的第二级保护电路，以及分别连接在第一级保护电路和第二级保护电路两端的电感Ll 和L2，且压敏电阻M0V1和M0V2的公共端接地； 所述的功率调节电路包括IGBT集成模块、并联在IGBT集成模块输入端的电容Ci 和并联在IGBT集成模块输出端的输出保护电路，电容Ci与瞬变电压抑制二极管TVS1并 联，IGBT集成模块由高频斩波管Tl、 T2和工频续流管T3、 T4构成，高频斩波管Tl、 T2的集 电极分别接在电容Ci的两端，高频斩波管Tl、 T2的发射极分别接工频续流管T3的集电极 和发射极以及工频续流管T4的发射极和集电极，高频斩波管Tl和T2的集电极与发射极间 反并联二极管Dl和D2，工频续流管T3的发射极与高频斩波管T2的发射极之间正接有二极 管D3，工频续流管T4的发射极与高频斩波管T1的发射极之间正接有二极管D4，输出保护 电路包括瞬变电压抑制二极管TVS2及LC滤波电路，瞬变电压抑制二极管TVS2与工频续流 管T4的发射极和集电极连接； 所述的辅助电源模块与控制电路的电源输入端连接，控制电路包括脉宽调制驱动 模块及单片机，脉宽调制驱动模块与单片机的脉宽调制控制端连接，脉宽调制驱动模块的 高频线性脉宽调制输出端和工频线性脉宽调制输出端分别与高频斩波管Tl、 T2及工频续 流管T3、 T4的栅极连接，且控制电路还连接有串行通讯模块和人机界面。 本技术采用上述技术方案后的有益效果 (1)、本技术的功率调节电路采用由高频斩波管T1、T2和工频续流管T3、T4构 成的IGBT集成模块，能实现高频AC-AC变换和高频大功率带载无级精细调压，调压稳压响 应速度用户可设置，输出纯正弦波，无谐波，对电力系统无污染，既能适用容性负载，又能适 用感性负载，能适应所有交流负载。本技术IGBT集成模块内部结构对称性好，散热结 构更加合理，同时此种结构IGBT集成模块易于实现大功率扩展，工作过程电应力小，电磁 场分布更加均匀合理，对外EMI小，IGBT集成模块外部功能扩展容易。 (2)、本技术的功率调节电路的输入端与过电压保护电路连接，通过电压保护 电路起到两级防雷、防系统瞬时浪涌，对IGBT集成模块进行保护，从而提高电源的工作可 靠性。本技术的功率调节电路在IGBT集成模块的输出端还设有输出保护电路，通过输 出保护电路中的瞬变电压抑制二极管TVS2来吸收从输出端线路传入的感应过电压，因此 能通过嵌入在单片机中的软件智能保护和过电压保护电路的硬件电路保护的双重保护，提 高电源装置的工作可靠性，能彻底解决电源装置耐受冲击能力差的问题。 (3)、本技术通过单片机来改变IGBT集成模块的脉宽调制信号的占空比，使 高频斩波管占空比D改变，通过功率调节电路来实现恒流或恒压、恒功率工作。本技术 通过嵌入在单片机中的动态节能照明电源软件来实现智能化工作，可根据用户的需要，选 择电压控制、照度控制或功率控制，实现不同情况下的稳压调压、稳光调光及恒功率变功率 控制，能实现高频大功率带载无级精细调压。 (4)、本技术动态节能照明电源装置采用单相模块化设计，能适应不同功率组 合和严重不平衡负载，并具有体积小，重量轻，效率高，无机械部件和易损部件的特点，电源 装置寿命长，极大保障了照明系统的安全、可靠工作。以下结合附图对本技术的实施例作进一步的详细描述。附图说明图1是本技术动态节能照明电源装置的结构框图。图2是本技术的电压保护电路和功率调节电路的电路原理图。图3是本技术控制电路的电路原理图。 其中l-过电压保护电路，2-辅助电源模块，3-风扇，4-控制电路，41-温度检测 电路，42-单片机，434/1)转换电路，44-电压采样整流滤波电路，45-电流采样整流滤波电 路，46-脉宽调制驱动模块，5-串行通讯模块，6-人机界面，7-功率调节电路。具体实施方式见图1、2所示，本技术的动态节能照明电源装置包括过电压保护电路1、功率 调节电路7、辅助电源模块2、控制电路4、串行通讯模块5和人机界面6。 见图l所示，本技术的过电压保护电路l接在本电源装置的输入端，过电压保 护电路1包括放电管CR1和CR2、压敏电阻M0V1和M0V2、电容Cl、电阻Rl、电感Ll和L2以 及瞬变电压抑制二极管TVS1，放电管CR1、压敏电阻M0V1和M0V2及放电管CR2串接构成的 第一级保护电路，通过放电管CR1和CR2、压敏电阻M0V1和M0V2实现第一级的防雷击过电 压及防电源瞬时浪涌，而电容C1和电阻R1的串接支路与瞬变电压抑制二极管TVS1并联构 成的第二级保护电路，以实现第二级的防雷击过电压及防电源瞬时浪涌，电感L1和L2分别 连接在第一级保护电路和第二级保护电路两端，且压敏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态节能照明电源装置，其特征在于：包括过电压保护电路、功率调节电路、辅助电源模块、控制电路、串行通讯模块以及人机界面；　　所述的过电压保护电路包括放电管ＣＲ１、压敏电阻ＭＯＶ１和ＭＯＶ２及放电管ＣＲ２串接构成的第一级保护电路，电容Ｃ１和电阻Ｒ１的串接支路与瞬变电压抑制二极管ＴＶＳ１并联构成的第二级保护电路，以及分别连接在第一级保护电路和第二级保护电路两端的电感Ｌ１和Ｌ２，且压敏电阻ＭＯＶ１和ＭＯＶ２的公共端接地；　　所述的功率调节电路包括ＩＧＢＴ集成模块、并联在ＩＧＢＴ集成模块输入端的电容Ｃｉ和并联在ＩＧＢＴ集成模块输出端的输出保护电路，电容Ｃｉ与瞬变电压抑制二极管ＴＶＳ１并联，ＩＧＢＴ集成模块由高频斩波管Ｔ１、Ｔ２和工频续流管Ｔ３、Ｔ４构成，高频斩波管Ｔ１、Ｔ２的集电极分别接在电容Ｃｉ的两端，高频斩波管Ｔ１、Ｔ２的发射极分别接工频续流管Ｔ３的集电极和发射极，工频续流管Ｔ４的发射极和集电极并联在工频续流管Ｔ３的集电极和发射极，高频斩波管Ｔ１和Ｔ２的集电极与发射极间反并联二极管Ｄ１和Ｄ２，工频续流管Ｔ３和Ｔ４的发射极正向串接有二极管Ｄ３和Ｄ４，输出保护电路包括瞬变电压抑制二极管ＴＶＳ２及ＬＣ滤波电路，瞬变电压抑制二极管ＴＶＳ２与工频续流管Ｔ４的发射极和集电极连接；　　所述的辅助电源模块与控制电路的电源输入端连接，控制电路包括脉宽调制驱动模块及单片机，脉宽调制驱动模块与单片机的脉宽调制控制端连接，脉宽调制驱动模块的高频线性脉宽调制输出端和工频线性脉宽调制输出端分别与高频斩波管Ｔ１、Ｔ２及工频续流管Ｔ３、Ｔ４的栅极连接，且控制电路还连接有串行通讯模块和人机界面。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷锡社，王晓宝，
申请(专利权)人：江苏宏微科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]