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典型电子电源产品的原理与应用(三)

来源:机房360 作者:冯新荣(供稿) 张乃国(改编) 更新时间:2013-9-11 14:26:15

摘要:节能型智能照明电源

  这类产品最大的优点是克服了晶闸管斩波型产品产生谐波的缺陷,实现了正弦波电压输出,结构和功能都很简单,当然可靠性也比较高。但存在明显的技术缺陷:

  ① 固定多档型降压器

  由于其核心部件是一个多抽头变压器,变压比是固定的,一般副边有3到5个降压抽头,分别降5V、10V、15V、20V,一旦接线端固定,降低电压就是固定值。当电网电压波动时,调控装置的输出电压也会上下波动,这样照明灯具的工作电压处在不稳定的波动状态,无法起到对电光源的保护作用。当电网电压较高时,节电率不是最佳状态;而电网电压较低时,可能出现欠压现象,造成灯具无法正常点亮,反而降低灯具寿命,这是这类调控装置存在的最大缺陷。当用电高峰时,电网电压过低,照明设备无法正常运行。

  ②接触器型降压器

  这类调控装置为了能做到额定电压正常启动,并在过电压和欠电压时跳到旁路(设备的安全保护),一般都用交流接触器来进行切换,这是最简单和常用的办法。但是,如果用接触器作为节电产品的电压调整装置的话,其安全性、可靠性和无故障工作寿命都不能保障,存在安全隐患,因为交流接触器在切换动作时,是机械的吸合和断开,会有短暂的10~20ms断电,一般称之为“闪断”,这样的断电会导致HID灯(High Intensity Discharged Lamp—高压气体放电灯,如高压钠灯、金卤灯、高压汞灯等)熄灭。这种灯的特性决定,在熄灭以后,必须等到灯管冷却,蒸气压下降后才能再次点亮,一般需要5~10min,在使用中,这将是个严重故障。

  根据以上原因,不能用交流接触器来控制照明调控装置进行频繁切换。所以,生产和销售此类节电产品的厂家,一般做不到实时稳定电压、多时段调控等功能,这也是这类节电产品的严重缺点。

  (3)采用塞里克鲁生产的智能照明调控装置可以解决传统照明方案存在的问题(后述)

  综上所述,这些节能方案均不能达到节能、环保的要求,为此西班牙塞里克鲁公司研制生产的ILUEST(伊路斯特)智能照明调控装置,科学地解决了这一系列矛盾与难题。

  ILUEST智能照明调控系统,具有如下功能:

  ①软启动/软过渡功能

  减少灯具寿命的最重要的因素之一是来自电网的过电压,特别是照明系统正处于启动过程中的过压。ILUEST的高质量软启动功能可以大大缓解灯具启动过程中冷启动大电流对光源的冲击,从而延长光源的使用寿命,同时减少了灯具及其附属器件的更换费用和人工维护费用,如图3-1所示的采用ILUEST供电的灯具,将有80%的灯具能够工作到24000h。采用市电直接供电的灯具,80%的灯具只能工作到8000~12000h。可以说几乎每个人都见过灯具启动时打火花和不稳定重复启动的现象,这种现象对灯具是致命的打击,严重时灯具可能一次就被打坏。通常,启动一次相当于灯具点燃2~3h,如果出现上述现象对灯具寿命的损伤更是无法估量,而软启动功能则可以很好地避免上述现象。


  ②稳压功能

  设备的工作状态分为稳压软启动、稳压预热状态(稳定在90%额定电压状态)、稳压运行状态(稳定在额定电压状态)、稳压软过渡1(斜坡方式的平稳降压)状态、节能稳压工作状态、稳压软过渡2(斜坡方式的平稳升压)。不论设备工作在哪一阶段,电网电压如何波动,其输出电压精度均为±2%。

  灯具在工作过程中的电压波动也是缩短灯具寿命的主要因素之一。当灯具在高于额定电压下工作时,不但会减少灯具的寿命,而且还会造成因电压升高而产生的能源浪费,通过计算可以得知电压与功率(即耗电量)的关系:

  P=I2R=U2/R

  例:电压上升10%→U2=U1×1.1

  P2=U22/R=(U1×1.1)2/R=(U12×1.21)/R=P1×1.21

  结论:过压10%,功率损耗增加21%!

       

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