專利名稱：一種直流照明供電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明系統(tǒng)技術領域，尤其是一種直流照明供電系統(tǒng)。
背景技術：
目前，在城鎮(zhèn)道路、大型商場、體育場、地下車庫等場合中大量使用節(jié)能燈、LED燈、熒光燈、HID燈進行照明，這些光源都必須配備相應的交流電子式或電感式鎮(zhèn)流器、驅動電源才能使用。在現(xiàn)有的供電系統(tǒng)設計或線路改造工程中，鑒于鎮(zhèn)流器的成本高、體積大、結構復雜及可靠性低等因素，大部分采用低功率因數(shù)的供電方案即交流供電方案，而這些電子鎮(zhèn)流器的驅動電源一般由以下幾部分組成，如圖1所示:1、電源輸入端濾波部分，以防止干擾電網(wǎng)；2、橋式整流部分，以將交流轉換為直流；3、功率因數(shù)校正PFC電路部分，以提高電源利用率；4、濾波電路部分；5、高頻轉換電路部分；6、扼流電路部分。由此，線路結構復雜、成本高、可靠性差、效率低。而一些采用低功率因數(shù)的供電方案，其電流總諧波均在10%以上(照明標準規(guī)定電流總諧波低于10%為合格)，造成電網(wǎng)被嚴重污染，主要原因在于電網(wǎng)220V/50HZ的交流電經(jīng)過整流后變?yōu)?00HZ的脈動直流，再經(jīng)過濾波電路變成脈動更小的直流，再送入高頻轉換電路后方可使用。而加入的電解電容濾波后，對電網(wǎng)而言就成呈現(xiàn)為容性負載，電網(wǎng)上的電流就超前了電壓；所以，功率因數(shù)極低，總諧波偏高。同時，若整個供電系統(tǒng)采用三相四線制的交流供電，如果三相負載分配不均，某相220V電壓就不平衡，從而出現(xiàn)一相電壓高一相電壓低進而容易造成照明或其它電器產(chǎn)品的損壞現(xiàn)象。另外，《電工技 術學報》2004年11月第19卷第11期公開了的期刊論文《一種直流母線式HID電子鎮(zhèn)流器及其系統(tǒng)》提出了一種新型的電路結構，如圖2所示:即用一個總的整流濾波裝置代替多個一體式鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，用直流母線供電方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交流輸入電源線供電方式，其也是對傳統(tǒng)交流供電方式的一種有益改變，但由于其在具體方案中采用可控硅相控使A、B、C三相輸入端電流電壓不連續(xù)，對電網(wǎng)產(chǎn)生嚴重干擾(如圖2中的波形圖)，從而使得電子鎮(zhèn)流器輸出電流電壓的脈動較大，輸出不平穩(wěn)，容易導致燈出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象，縮短燈的使用壽命。
實用新型內容針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種將三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電的直流照明供電系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個與負載連接的電子鎮(zhèn)流器，它還包括一個三相整流濾波電路和一個PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路整流后形成脈動成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路進行PWM脈寬調制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。[0009]它包括多個與負載連接的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于:它還包括一個三相整流濾波電路和一個PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路低頻濾波、整流后形成脈動成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路扼流、穩(wěn)壓后為多個電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。優(yōu)選地，所述三相整流濾波電路包括濾波電路和整流電路，所述濾波電路連接在電網(wǎng)與整流電路之間；所述濾波電路為LC-型濾波電路，所述整流電路為由六個二極管組成的三相橋式整流電路。優(yōu)選地，所述PWM穩(wěn)壓電路包括場效應管Q1、續(xù)流二極管D7、扼流電感L1、高頻濾波電容C5和驅動芯片；所述場效應管Ql連接于三相整流濾波電路所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)驅動芯片；所述場效應管Ql的源極分別通過扼流電感LI輸出直流、通過續(xù)流二極管D7連接直流電的負極，所述扼流電感LI通過高頻濾波電容C5連接直流電的負極。優(yōu)選地，所述場效應管Ql的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻R1。優(yōu)選地，所述三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路之間連接有直流濾波電容C4。由于采用了上述方案，本實用新型將原三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電，尤其是對于特定場所的照明改造，將三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路放置在控制柜內進行連接或改造即可，即用一個總的整流濾波電路即可代替原三相交流供電中多個電子鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，無需重新布線，其結構簡單，零件少、穩(wěn)定性強，具有很強的推廣應用價值。
圖1為現(xiàn)有技術中采用交流供電方式的原理框圖2為現(xiàn)有技術中帶有階段波形圖的可控硅相控整流主電路圖；圖3為本實用新型實施例的三相整流加PWM穩(wěn)壓的原理框圖；圖4為本實用新型實施例的帶有階段波形圖的三相整流加PWM穩(wěn)壓的主電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖3和圖4所示，本實用新型提供的一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個與負載連接的電子鎮(zhèn)流器，它還包括一個三相整流濾波電路I和一個PWM穩(wěn)壓電路2，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)三相整流濾波電路I整流后形成脈動成分較大的直流電，再經(jīng)PWM穩(wěn)壓電路2進行PWM脈寬調制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。其中，三相整流濾波電路I包括濾波電路11和整流電路12，濾波電路11連接在電網(wǎng)與整流電路12之間。濾波電路11為LC-型濾波電路，其電路連接形式為:電網(wǎng)中的三相交流電的各輸出線端分別連接一電感(即L1、L2、L3)并相互之間連接有一電容(即Cl、C2、C3)。而整流電路12是由六個二極管(即Dl D6)組成的三相橋式整流電路。另外，為使得整流后的直流波形更加平穩(wěn)并濾除雜波，在三相整流濾波電路I與PWM穩(wěn)壓電路2之間連接有直流濾波電容C4，以此在整流后不需在加入額外的濾波電路結構即可獲得較為純正的直流電。而PWM穩(wěn)壓電路2包括場效應管Ql、續(xù)流二極管D7、扼流電感L1、高頻濾波電容C5和驅動芯片；場效應管Ql連接于三相整流濾波電路I所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)有實現(xiàn)脈寬調制的驅動芯片21 ;場效應管Ql的源極分別通過扼流電感LI輸出直流、通過續(xù)流二極管D7連接直流電的負極，扼流電感LI通過高頻濾波電容C5連接直流電的負極；同時，場效應管Ql的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻Rl ;由此，三相交流電經(jīng)低頻濾波、整流后所形成的脈動較大直流電，再經(jīng)降壓、扼流和濾波后形成了純正的直流電。以HID電子鎮(zhèn)流器為例，其本身通常包括半橋高頻逆變電路3、高頻扼流電感電路4和調控、保護電路5，從而使原三相交流供電(如圖1所示)方案中各負載上均形成有由電源輸入端濾波部分、橋式整流部分、功率因數(shù)校正PFC電路部分、濾波電路部分、高頻轉換電路部分、扼流電路部分所構成的供電電路，電路結構極為復雜，本實施例的直流照明供電系統(tǒng)提供了一種用一個總的整流濾波電路代替多個電子鎮(zhèn)流器中的多個整流濾波電路，負載上的電路只需高頻轉換電路部分和扼流電路部分，其結構簡單，零件少、穩(wěn)定性強，尤其是在特定場合的供電工程改造過程中，無需重新布線，只需將本實施例中的三相整流濾波電路I與PWM穩(wěn)壓電路2放置在控制柜內進行連接或改造即可；以三相四線制供電形式為例，要將原來的220V/50HZ交流供電改為現(xiàn)在的三相整流+PWM控制+400V/DC穩(wěn)壓形成純直流供電，只需將原控制柜輸出端至負載的四條線進行整合形成兩線制就可以；同時，由于供電輸出在控制 柜即以形成直流供電，所以降低了電能在輸送過程中的損耗。針對不同的負載，本實施例的直流照明供電系統(tǒng)可采用不同的連接或改造形式，如:針對節(jié)能燈、熒光燈的鎮(zhèn)流器只需將母線400V/DC，經(jīng)鎮(zhèn)流器的高頻轉換后加限流電感直接供電照明即可，省去了復雜的轉換電路，而改進后的能耗可降低20-50% ;針對LED照明的應用，只需DC/DC恒流電路即可，省去了常規(guī)交流驅動電源的諸多元器件，降低了成本，可靠性增強，燈具的使用壽命也進一步延長。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種直流照明供電系統(tǒng)，它包括多個與負載連接的電子鎮(zhèn)流器，其特征在于:它還包括一個三相整流濾波電路和一個PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)所述三相整流濾波電路整流后形成脈動成分較大的直流電，再經(jīng)所述PWM穩(wěn)壓電路進行PWM脈寬調制、扼流平波、穩(wěn)壓后為多個電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。
2.如權利要求1所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述三相整流濾波電路包括濾波電路和整流電路，所述濾波電路連接在電網(wǎng)與整流電路之間；所述濾波電路為LC-型濾波電路，所述整流電路為由六個二極管組成的三相橋式整流電路。
3.如權利要求1或2所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述PWM穩(wěn)壓電路包括場效應管(Ql)、續(xù)流二極管(D7)、扼流電感(LI)、高頻濾波電容(C5)和驅動芯片；所述場效應管(Ql)連接于三相整流濾波電路所輸出直流電的正極，其柵極與源極之間并聯(lián)驅動芯片；所述場效應管(Ql)的源極分別通過扼流電感(LI)輸出直流、通過續(xù)流二極管(D7)連接直流電的負極，所述扼流電感(LI)通過高頻濾波電容(C5)連接直流電的負極。
4.如權利要求3所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述場效應管(Ql)的柵極與源極之間還并聯(lián)有防靜電電阻(Rl)。
5.如權利要求4所述的一種直流照明供電系統(tǒng)，其特征在于:所述三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路之間 連接有直流濾波電容(C4)。
專利摘要本實用新型涉及照明系統(tǒng)技術領域，尤其是一種直流照明供電系統(tǒng)。它包括多個與負載連接的電子鎮(zhèn)流器、一個三相整流濾波電路和一個PWM穩(wěn)壓電路，電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)三相整流濾波電路整流后形成脈動成分較大的直流電，再經(jīng)PWM穩(wěn)壓電路進行PWM脈寬調制、扼流電感平波后，為多個電子鎮(zhèn)流器提供共用的純正直流電。本實用新型將原三相交流供電改為“三相整流+PWM控制+穩(wěn)壓”模式的純直流供電，尤其是對于特定場所的照明改造，將三相整流濾波電路與PWM穩(wěn)壓電路放置在控制柜內進行連接或改造即可，即用一個總的整流濾波電路即可代替原三相交流供電中多個電子鎮(zhèn)流器中的整流濾波電路，無需重新布線，其結構簡單，零件少、穩(wěn)定性強，具有很強的推廣應用價值。
文檔編號H05B37/00GK203136231SQ20132010987
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權日2013年3月12日
發(fā)明者黃良洪, 黃鵬云 申請人:黃鵬云