一、BMW照明穩(wěn)壓調(diào)控裝置的研制原理:
氣體放電燈具需要的啟動(dòng)電壓(20V公稱電壓)和啟動(dòng)時(shí)間(5-10分鐘),當(dāng)氣體放電燈正常發(fā)光后,在燈具電壓允許的范圍內(nèi)。適當(dāng)降低燈具兩端的工作電壓,燈具的功率會(huì)大幅度的下降,但照度不會(huì)隨著電壓的下降而成比例的下降。(物理概念)即照度變化不大的特點(diǎn),適度的降壓,既了照明的質(zhì)量,又大幅度節(jié)約了電能消耗。人的生理特性:天暗以后瞳孔放大,而過高的電壓容易產(chǎn)生眩光,人體感覺不舒適。,電壓每下降10%,光照度下降3-5%(詳見上海市路燈所測(cè)試)
補(bǔ)償變壓器式交流穩(wěn)壓裝置的原理:
補(bǔ)償變壓器式交流穩(wěn)壓裝置是在主回路中串聯(lián)一套變壓器線圈,用它所產(chǎn)生的電勢(shì)來與主電源迭加,從而改變輸出電壓值(見圖2)。由于變壓器不是直接用來供電,而是起補(bǔ)償作用(約是總電源電壓的30%),因此變壓器的功率和體積也可縮小為30%,可節(jié)省大量的銅線、鐵芯等材料。
圖1是一相的總框圖,照明是單相負(fù)載,采取每相調(diào)控能效果。
補(bǔ)償變壓器的初級(jí)繞組由電子功率部件與多抽頭變壓器的各抽頭連接,電子功率部件擔(dān)負(fù)二個(gè)任務(wù):1.按微電腦的指令通、斷與抽頭的連接。2.按微電腦的指令細(xì)分電壓——即調(diào)節(jié)導(dǎo)通程度,改變迭加電壓的幅值,以增加電壓級(jí)數(shù)和每級(jí)的。如每級(jí)抽頭為5V,在5V范圍內(nèi),我們可以再把它分為1V/擋5級(jí)。由于是靠改變電子部件的導(dǎo)通程度來實(shí)現(xiàn)的,相位等參數(shù)沒有改變,所以不會(huì)改變正弦波形(見圖3)。
圖2中輸入電源端聯(lián)結(jié)在抽頭的中間位置,當(dāng)電子功率部件接通上面抽頭,補(bǔ)償變壓器輸出一個(gè)與電源反向的電勢(shì)U+,抵消掉電源U+電壓值,總輸出相對(duì)電源來說為降壓,反之為升壓。
電源允許波動(dòng)范圍設(shè)定為:184-24V,則輸入相電壓范圍系數(shù):
KSL=(UL-UB)/UB=184-20/20=-16%;KSH=(UH-UB)/UB=24-20/20=1%
式中:KSL—低端穩(wěn)壓范圍系數(shù);KSH—高端穩(wěn)壓范圍系數(shù);
UH—允許相電壓;UL—允許相電壓;UB—表稱電壓
由上式得到穩(wěn)壓器適應(yīng)的穩(wěn)壓范圍系數(shù)為-16%—1%。穩(wěn)壓器在輸出電壓20V時(shí),輸入電壓可降壓36V,升壓24V,調(diào)節(jié)范圍共60V.同理在電壓輸出時(shí)(190V)輸入相電壓范圍系數(shù):
KSL=(UL-UB)/UB=184-190/190=-3%;KSH=(UH-UB)/UB=24-190/190=29%
穩(wěn)壓器適應(yīng)的穩(wěn)壓范圍系數(shù)為-3%—29%。穩(wěn)壓器在輸出電壓190V時(shí),輸入電壓可降壓5V,升壓5V,調(diào)節(jié)范圍共60V.輸出:SU=(UH-UL)/UB(N+1)=(24-184)/20(9+1)=±2.7%。式中:N—變壓器抽頭數(shù),這里N=9.
當(dāng)采樣輸入電壓過設(shè)定值時(shí),微電腦立即指令電子功率部件進(jìn)行無觸點(diǎn)過切換到合適的抽頭處,以輸出電壓穩(wěn)定在標(biāo)稱電壓的±2%—3%(5V)之內(nèi)。
整個(gè)裝置除變壓器的參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)得合理是個(gè)關(guān)鍵技術(shù)外,微電腦對(duì)采樣來的輸出信號(hào)進(jìn)行分析、判斷,立即作出開、合電子開關(guān)的指令,電子開關(guān)又隨著微電腦的指令,與電源同步(同相位)連續(xù)導(dǎo)通、截止。如果發(fā)生誤導(dǎo)
通或不導(dǎo)通,就會(huì)使輸出電壓波形畸變(見圖4),就會(huì)產(chǎn)生高次諧波,從而反過來給微電腦反饋錯(cuò)誤的信息。終導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。功率電子部件須嚴(yán)格地在過時(shí)切換抽頭,這樣才,否則會(huì)引起燒“板子”的后果。這些也是不可忽視的重要技術(shù)。
二、應(yīng)用場(chǎng)所:
大型的工業(yè)裝置照明、公路、城市道路照明、機(jī)場(chǎng)、隧道、港口、停車場(chǎng)、以及廠礦的生產(chǎn)車間等。
適用于現(xiàn)有的氣體放電照明燈具(如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈以及日光燈、白熾燈等。)





