一種自舉觸發(fā)式智能電網(wǎng)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)節(jié)能領(lǐng)域，具體是指一種自舉觸發(fā)式智能電網(wǎng)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著城市化的發(fā)展和人民生活水平的提高，城市照明消耗的電能呈幾何基數(shù)增加，為了響應(yīng)國家節(jié)能減排政策的號召，智能電網(wǎng)的概念越來越得到大家的認(rèn)可。智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的技術(shù)應(yīng)用，能實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。
[0003]變頻節(jié)能路燈是組成智能電網(wǎng)的一個重要單元，而變頻節(jié)能路燈的節(jié)能主要體現(xiàn)在控制器上，現(xiàn)在市場上使用的控制器絕大部分還是傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器，而電感式鎮(zhèn)流器存在著如下諸多缺點(diǎn):1、功率因數(shù)很低，加上補(bǔ)償電容，一般也只能達(dá)到0.85左右，這使同樣功率需要更大的供給電流，不得不增大專變(路燈變壓器)的容量，增大供電電纜的直徑，使成本增加；2、電感式鎮(zhèn)流器工作在市電頻率下，必須大量使用矽鋼片，而制作矽鋼片的材料是稀缺資源，不利于環(huán)保和稀缺資源的保護(hù)；3、電感式鎮(zhèn)流器所消耗的功率隨著輸入電壓的增大而增加，加之沒有保護(hù)功能，因此在燈管開路或者是短路的情況下，容易損壞鎮(zhèn)流器及其附件。
[0004]綜上所述，目前智能電網(wǎng)變頻節(jié)能系統(tǒng)中的變頻節(jié)能路燈控制器不能有效的實現(xiàn)節(jié)能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服目前智能電網(wǎng)變頻節(jié)能系統(tǒng)中變頻節(jié)能路燈控制器所存在的不能有效實現(xiàn)節(jié)能的缺陷，提供一種自舉觸發(fā)式智能電網(wǎng)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的目的用以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種自舉觸發(fā)式智能電網(wǎng)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，主要由EMI濾波器，與EMI濾波器相連接的橋式整流器，與橋式整流器相連接的升壓型有源功率因素校正電路，與升壓型有源功率因素校正電路相連接的DC/AC高頻變頻器，與該DC/AC高頻變頻器相連接的采樣保護(hù)電路和脈沖發(fā)生驅(qū)動電路，以及分別與采樣保護(hù)電路和脈沖發(fā)生驅(qū)動電路相連接的單片機(jī)組成。同時，還設(shè)有三極管自舉補(bǔ)償電路和射極跟隨飽和觸發(fā)電路；所述三極管自舉補(bǔ)償電路的輸入端分別與升壓型有源功率因素校正電路和DC/AC高頻變頻器的輸出端相連接，而其輸出端則經(jīng)射極跟隨飽和觸發(fā)電路后與采樣保護(hù)電路相連接；所述三極管自舉補(bǔ)償電路由電壓源V，串接在電壓源V的正極和負(fù)極之間的可調(diào)式橋式電路，與可調(diào)式橋式電路相連接的三極管功率放大電路，以及與可調(diào)式橋式電路和三極管功率放大電路均相連接的自舉補(bǔ)償電路組成；所述射極跟隨飽和觸發(fā)電路由三極管Q4，三極管Q5，三極管Q6，三極管Q7，一端與三極管Q4的集電極相連接、另一端順次經(jīng)二極管D3和電阻R15后與三極管Q7的集電極相連接的電阻R12，以及一端與三極管Q5的集電極相連接、另一端順次經(jīng)二極管D2和電阻R14后與三極管Q6的集電極相連接的電阻R13組成；所述三極管Q4的基極與三極管Q6的集電極相連接，其發(fā)射極則外接+4V電壓；所述三極管Q5的基極與三極管Q7的集電極相連接，其發(fā)射極外接+4V電壓；所述三極管Q6的基極則與二極管D3與電阻R15的連接點(diǎn)相連接，其發(fā)射極接地；所述三極管Q7的基極與電阻R14和二極管D2的連接點(diǎn)相連接，其發(fā)射極接地；所述三極管Q6的集電極則與三極管反饋電路相連接，而三極管Q7的集電極則與采樣保護(hù)電路相連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述可調(diào)式橋式電路由首尾順次串接形成電回路的電阻R3、電阻R5、電阻R6和電阻R4，以及一端與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接、另一端經(jīng)可調(diào)電阻R2后與三極管功率放大電路相連接的電阻Rl組成；所述可調(diào)電阻R2的調(diào)節(jié)端則與電阻R3和電阻R5的連接點(diǎn)相連接；所述電阻R4與電阻R6的連接點(diǎn)分別與電壓源V的正極和自舉補(bǔ)償電路相連接，電阻R5與電阻R6的連接點(diǎn)則與三極管功率放大電路相連接，而電阻R3與電阻R5的連接點(diǎn)還與電壓源V的負(fù)極相連接。
[0008]所述三極管功率放大電路由三極管Q1，功率放大器P1，串接在三極管Ql的基極與功率放大器Pl的反相端之間的電阻R7，串接在三極管Ql的發(fā)射極與功率放大器Pl的反相端之間的電阻R8，與電阻R8相并聯(lián)的電容Cl，以及串接在功率放大器Pl的同相端與輸出端之間的極性電容C2組成；所述功率放大器Pl的同相端則與電阻R5和電阻R6的連接點(diǎn)相連接，其輸出端則與自舉補(bǔ)償電路相連接。
[0009]所述自舉補(bǔ)償電路由三極管Q2，三極管Q8，功率放大器P2，一端與三極管Q2的發(fā)射極相連接、另一端經(jīng)電阻R16后接地的電阻R10，一端與電阻RlO和電阻R16的連接點(diǎn)相連接、另一端順次經(jīng)電阻R17、電阻R18后與功率放大器P2的輸出端相連接的電阻R11，P極與電阻Rll和電阻R17的連接點(diǎn)相連接、N極與功率放大器P2的輸出端相連接的二極管Dl,串接在功率放大器P2的反相端與輸出端之間的極性電容C3，以及串接在功率放大器P2的同相端與輸出端之間的電阻R9組成；所述三極管Q8的集電極與電阻Rll和電阻R17的連接點(diǎn)相連接、其基極與電阻R17和電阻R18的連接點(diǎn)相連接、其發(fā)射極與功率放大器Pl的輸出端相連接；所述三極管Q2的集電極與功率放大器P2的反相端相連接，而其基極則與電阻R4和電阻R6的連接點(diǎn)相連接。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(I)本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)較為簡單，其穩(wěn)定性與可靠性較強(qiáng)。
[0011](2)本發(fā)明用三極管自舉補(bǔ)償電路取代了傳統(tǒng)的補(bǔ)償電容，不僅能極大的降低控制系統(tǒng)的體積，而且還能很大程度的增加整個控制系統(tǒng)的功率因素，從而確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。
[0012](3)本發(fā)明能在短路或斷路的情況下，通過三極管自舉補(bǔ)償電路來確保整個控制系統(tǒng)的安全。
[0013](4)本發(fā)明將射極跟隨飽和觸發(fā)電路與三極管自舉補(bǔ)償電路整合起來使用，能極大的降低整個系統(tǒng)的能耗，能有效的確保其穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的三極管自舉補(bǔ)償電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的射極跟隨飽和觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中，以上附圖中的附圖標(biāo)記名稱分別為: I—EMI濾波器，2—橋式整流器，3—升壓型有源功率因素校正電路，4一DC/AC高頻變頻器，5—三極管自舉補(bǔ)償電路，6—采樣保護(hù)電路，7—單片機(jī)，8—脈沖發(fā)生驅(qū)動電路，9-射極跟隨飽和觸發(fā)電路。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例
[0019]如圖1所示，本發(fā)明主要包括有EMI濾波器1、橋式整流器2、升壓型有源功率因素校正電路3、DC/AC高頻變頻器4、三極管自舉補(bǔ)償電路5、采樣保護(hù)電路6、單片機(jī)7、脈沖發(fā)生驅(qū)動電路8以及射極跟隨飽和觸發(fā)電路9這九大部分。
[0020]其中，采樣保護(hù)電路6用于將節(jié)能路燈兩端的電壓以及經(jīng)過節(jié)能路燈的電流的采樣結(jié)果傳遞給單片機(jī)7，單片機(jī)7控制脈沖發(fā)生驅(qū)動電路8發(fā)出點(diǎn)亮驅(qū)動波形或正常工作驅(qū)動波形給DC/AC高頻轉(zhuǎn)換器4，該DC/AC高頻轉(zhuǎn)換器4在高頻脈沖的驅(qū)動下將經(jīng)升壓型有源功率因素校正電路3升壓的400V的直流電變成高頻的交流電，在啟動時，通過三極管自舉補(bǔ)償電路5產(chǎn)生瞬時高壓，使節(jié)能路燈點(diǎn)亮，而單片機(jī)7根據(jù)采樣保護(hù)電路6實時采集的數(shù)據(jù)，按照不同時段預(yù)設(shè)功率大小來調(diào)整節(jié)能路燈的在各時段恒定功率工作。
[0021]所述EMI濾波器I用于防止電網(wǎng)的高次諧波進(jìn)入產(chǎn)品，防止產(chǎn)品本身的高次諧波返回電網(wǎng)，而污染電網(wǎng)，使產(chǎn)品符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，滿足相應(yīng)的法律法規(guī)。橋式整流器2用于把市電220V變成310V左右的脈沖直流電；升壓型有源功率因數(shù)校正電路3用于提升產(chǎn)品整機(jī)的功率因數(shù)，使功率因數(shù)達(dá)到0.98以上，減小電網(wǎng)的供電負(fù)擔(dān)。采樣保護(hù)電路6為傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)，其用于采樣節(jié)能路燈的工作狀態(tài)，把采樣的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)7，單片機(jī)7進(jìn)行判斷節(jié)能路燈是否在正常工作，根據(jù)判斷的結(jié)果來決定是否采取保護(hù)措施；如果是正常工作，則根據(jù)采樣數(shù)據(jù)，來調(diào)整產(chǎn)品的工作頻率，進(jìn)而控制輸出功率的恒定，實現(xiàn)產(chǎn)品的恒功率與智能調(diào)光功能。
[0022]運(yùn)行時，單片機(jī)7根據(jù)采樣數(shù)據(jù)調(diào)整脈沖發(fā)生驅(qū)動電路8的驅(qū)動脈沖，該驅(qū)動脈沖經(jīng)過隔離、放大提供給DC/AC高頻變頻器4的逆變電路，使功率管工作在高頻下，從而使燈發(fā)光。而DC/AC高頻變頻器4在高頻脈沖的驅(qū)動下，把400V的直流電變成高頻的交流電。
[0023]為了確保本發(fā)明的使用效果，本發(fā)明特意設(shè)計了三極管自舉補(bǔ)償電路5和射極跟隨飽和觸發(fā)電路9。其中，三極管自舉補(bǔ)償電路5的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。S卩，該三極管自舉補(bǔ)償電路5由電壓源V，串接在電壓源V的正極和負(fù)極之間的可調(diào)式橋式電路，與可調(diào)式橋式電路相連接的三極管功率放大電路，以及與可調(diào)式橋式電路和三極管功率放大電路均相連接的自舉補(bǔ)償電路組成。
[0024]其中，可調(diào)式橋式電路由首尾順次串接形成電回路的電阻R3、電阻R5、電阻R6和電阻R4，以及一端與電阻R3和電