本實用新型屬于電力電子應用技術及節(jié)能技術領域，具體涉及一種具有調制解調功能的智能鈉燈數(shù)字鎮(zhèn)流器。

背景技術：

隨著數(shù)字化、智能化城市的不斷推進，節(jié)能環(huán)保、城市形象、智能管理等被關注程度不斷提高，這就要求一種具有實時通信的一體化智能電子鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)對快速發(fā)展的道路照明系統(tǒng)實現(xiàn)智能化監(jiān)控管理，通過監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)自動開關燈、故障查詢、按需調光，更大程度上的節(jié)省了能源。

目前的解決方案普遍是采用在傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器上外接一個控制器，由這個控制器接收命令來控制傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器。然而這樣的方案卻大大的增加了安裝的難度與成本，且控制器的通信問題沒有有效的解決，往往通過鋪設通信電纜以獲得更好的通信效果，這也無形中增加了人力物力，造成更大的浪費。這樣便與國家低碳經濟，節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展的政策相違背。

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對目前市場需求和現(xiàn)有技術的不足，提供一種低成本，一體化且無需另外鋪設通信線纜的智能鈉燈數(shù)字鎮(zhèn)流器。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的技術方案如下：

一種具有調制解調功能的智能鈉燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于：包括調制解調單元，與所述調制解調單元相連的嵌入式單片機系統(tǒng)，與所述嵌入式單片機系統(tǒng)相連的電源控制單元和智能控制單元，與所述電源控制單元相連的濾波整流單元，與所述濾波整流單元相連的功率因數(shù)校正單元，與所述功率因數(shù)校正單元相連的半橋逆變單元，與所述半橋逆變單元相連的啟輝單元，與所述智能控制單元相連的功率檢測單元；所述調制解調單元用于解調各種控制命令以及調制各種查詢參數(shù)；所述嵌入式單片機系統(tǒng)用于處理經解調后的控制命令以及采集查詢參數(shù)；所述電源控制單元用于控制鎮(zhèn)流器主回路；所述智能控制單元用于控制鈉燈輸出功率；所述功率檢測單元用于檢測輸出功率；所述濾波整流單元用于產生直流電壓；所述功率因數(shù)校正單元用于校正PFC，減小諧波；所述半橋逆變單元用于逆變轉換，產生可用的高頻方波；所述啟輝單元用于鈉燈的啟輝。

一種具有調制解調功能的智能鈉燈數(shù)字鎮(zhèn)流器，其特征在于：所述調制解調單元內置于鎮(zhèn)流器，可將載波信號解調為嵌入式單片機系統(tǒng)中單片機可處理的信號，經單片機處理后發(fā)送于電源控制單元和智能控制單元，電源控制單元在接受指令后接通或切斷主回路，智能控制單元在接收指令后改變輸出功率；單片機內部AD采樣電路采樣功率檢測單元的輸出信號，經調制解調單元調制為載波信號，經電力線送回管理中心。

所述電源控制單元，包括繼電器及外圍電路，電源控制單元介于濾波整流單元與功率因數(shù)校正單元之間，根據接收到的開關燈指令，繼電器做出相應的開關動作。

所述智能控制單元，包括誤差運算模塊和輸出控制模塊；所述誤差運算模塊根據單片機所給定的功率信號以及功率檢測單元的檢測信號，經過運算比較后發(fā)送相應指令到輸出控制模塊，輸出控制模塊改變輸出功率達到給定值。

所述功率檢測單元包括運算放大模塊和功率采樣模塊；所述運算放大模塊將功率采樣模塊的輸出信號放大。

所述誤差運算模塊包括電壓基準模塊和電壓跟隨模塊，所述電壓跟隨模塊與運算放大模塊相連；所述電壓基準模塊輸出基準電壓；所述誤差運算模塊對運放輸出電壓和基準電壓差分運算，結果送輸出控制模塊，實現(xiàn)閉環(huán)控制。

所述運算放大模塊，包括電壓放大模塊和低通濾波模塊；所述電壓放大模塊用于對輸出功率采樣模塊輸出微弱的信號放大；所述低通濾波模塊，用于濾除放大后電壓信號中的高頻成份，保證計算精確。

采用上述方案，本實用新型不僅解決了現(xiàn)有技術存在的問題，而且明顯具有以下優(yōu)勢：一體化設計安裝簡便；實時通信，實現(xiàn)在線的開關和調光控制以及參數(shù)查詢；電力載波通信無需另外鋪設通信電纜，極大程度減少施工成本；內置嵌入式單片機系統(tǒng)，操作靈活，安全可靠，實現(xiàn)功率的無極調節(jié)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結構示意圖。

圖2是本發(fā)明智能控制單元通過閉環(huán)控制調節(jié)輸出功率的部分電路圖。

圖3是本發(fā)明實現(xiàn)智能調光的整體系統(tǒng)結構。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明，包括調制解調單元，嵌入式單片機系統(tǒng)，電源控制單元，智能控制單元，濾波整流單元，功率因數(shù)校正單元，半橋逆變單元，啟輝單元，功率檢測單元。

電源控制單元，受控于嵌入式單片機系統(tǒng)，電源控制單元包括繼電器及其外圍電路，濾波整流單元與功率因數(shù)校正單元接于電源控制單元兩側，通過電源控制單元中繼電器的吸合與斷開控制回路的通斷，調制解調單元隨時接收從電力線傳來的開關燈以及其他相關命令，送入嵌入式單片機系統(tǒng)，通過單片機發(fā)出命令控制回路通斷。

智能控制單元，包括誤差運算模塊和輸出控制模塊，智能控制單元直接控制所述半橋逆變單元，如圖2所示，功率檢測單元下的功率采樣模塊采樣獲得電壓信號經電壓放大模塊放大后送入低通濾波模塊濾除高頻成份，然后送入智能控制單元，智能控制單元中誤差運算模與基準電壓產生的基準電壓進行閉環(huán)差分運算，運算結果送至輸出控制模塊，輸出控制模塊控制半橋逆變單元改變輸出高頻方波的頻率，從而改變輸出功率。輸出控制模塊同時受控于誤差運算模塊和嵌入式單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)隨時接受經調制解調單元解調后的調光命令，從而控制輸出控制模塊以實現(xiàn)按需調光的目的，同時嵌入式單片機系統(tǒng)通過內部程序實現(xiàn)輸出功率平滑過渡，減小因輸出功率變化過大而引起的電網沖擊，實現(xiàn)無極調光。

濾波整流單元，將從電網輸入的交流電經EMI濾波抑制高頻干擾，經橋式整流電路生成脈動的直流電壓，此直流電壓經過電源控制單元送入功率因數(shù)校正單元進行功率因數(shù)校正以減小對電網的污染。

啟輝單元采用升壓式啟輝方式，得電后輸出高壓脈沖，并在高壓脈沖作用下點亮高壓鈉燈。通過改變電路參數(shù)可控制高壓脈沖幅度，滿足各類高壓鈉燈啟輝要求。

本發(fā)明整個工作過程是這樣的：鎮(zhèn)流器上電，市電經濾波整流后獲得直流電壓，受阻于電源控制單元，鎮(zhèn)流器處于待機狀態(tài)。調制解調單元解調開燈命令送至單片機處理，繼電器吸合，回路接通，直流電經功率因數(shù)校正單元校正功率因數(shù)獲得穩(wěn)定的直流電壓，經半橋逆變單元產生高頻方波，最后經啟輝單元產生高壓脈沖點亮鈉燈。功率檢測單元自燈點亮后不斷檢測輸出功率，將信號送至誤差運算模塊與給定值差分運算得到偏差信號，送至輸出控制模塊來控制半橋逆變單元輸出頻率，進而控制輸出功率達到給定值。輸出控制模塊同時受控于單片機，調制解調單元解調調光命令送入單片機，控制輸出控制模塊改變輸出狀態(tài)實現(xiàn)在線按需調光。調制解調單元解調查詢命令，送單片機處理，單片機內部AD采樣電路對功率檢測單元運放模塊輸出的放大信號采樣處理得出功率參數(shù)，送調制解調單元調制為載波信號發(fā)回管理中心，實現(xiàn)在線查詢監(jiān)測。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。