CN202353870U - 一种动态节能照明电源装置 - Google Patents

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秦鸿章
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Abstract

本实用新型涉及一种电源装置，尤其涉及一种调频控制电流大小的动态节能照明电源装置，包括脉冲信号发生器、 IGBT 模块、 PWM 驱动板，脉冲信号发生器的脉冲信号输出端与 PWM 驱动板的脉冲信号输入端连接， PWM 驱动板的脉冲信号输出端与 IGBT 模块的控制端连接； IGBT 模块上设有电流输入端和电流输出端。本实用新型的动态节能照明电源装置对工作电流不会产生电磁干扰，并且电流是在整个正弦波周期内流过控制器件，电能转换效率高，设备自身损耗小，实现电能的利用效率高，更节能，更环保等优点。

Description

一种动态节能照明电源装置
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，尤其涉及一种调频控制电流大小的动态节能照明电源装置。
背景技术
目前市场上使用的照明节能产品绝大多数是使用可控硅作为核心元件做成的调光器，体积小、重量轻、控制容易、操作灵活方便、安全可靠。但在使用中人们很快地发现，可控硅在工作中会产生严重的电磁干扰，甚至使统一电网的或附近的用电器具不能正常工作，同时也会产生“嘶嘶”的噪声污染。并且因为可控硅只能控制正弦波的导通角来控制交流电的大小，这就决定了电路中的电流不再是正弦波形，产生了电磁干扰，对负载灯光器具和电网造成损害和污染。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种动态节能照明电源装置，该装置对工作电流不会产生电磁干扰，并且电流是在整个正弦波周期内流过控制器件的，实现电能的利用效率高，更节能，更环保等优点。
为解决上述技术问题，本实用新型的动态节能照明电源装置包括脉冲信号发生器、IGBT模块、PWM驱动板，脉冲信号发生器的脉冲信号输出端与PWM驱动板的脉冲信号输入端连接，PWM驱动板的脉冲信号输出端与IGBT模块的控制端连接；IGBT模块上设有电流输入端和电流输出端。
PWM（Pulse Width Modulation）即脉冲宽度调制。IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）即绝缘栅双极型晶体管。
采用PWM技术，由IGBT模块根据脉冲信号的占空比控制晶体管元件的导通和截止；因应实际情况对脉冲信号的频率、占空比等参数进行设置，即可实现输出电流波形为正弦波，电流无干扰输出。
作为本实用新型的一种优选，所述脉冲信号发生器嵌入到PWM驱动板内。把可编程逻辑器件直接嵌入PWM驱动板内，一来节省原料成本，二来避免了由于连接损耗而导致的脉冲信号参数改变。
作为本实用新型的一种优选，所述脉冲信号发生器为可编程逻辑微处理芯片。
进一步的技术方案为，还包括反馈控制电路，该反馈控制电路把电流输出端和PWM驱动板相连。所述反馈控制电路包括电压采样电路、电流采样电路、温度检测电路、模数转换电路、单片机和人机交互组件；电压采样电路的输入端、电流采样电路的输入端分别和IGBT模块的电流输出端相连；温度检测电路的感温器件连接到IGBT模块；电压采样电路的输出端、电流采样电路的输出端、温度检测电路的输出端分别与模数转换电路相连；模数转换电路、PWM驱动板、人机交互组件分别与单片机相连。在电流输出端增加电压采样电路和电流采样电路，对输出的电流进行监控，可以根据实际情况及时对脉冲信号的参数进行调整；增加温度检测电路，可以有效地保护IGBT模块；单片机与PWM驱动板连接；人机交互组件使操作员方便操作；由单片机对整个反馈控制电路进行控制，结构简单。
综上所述，本实用新型的动态节能照明电源装置对工作电流不会产生电磁干扰，并且电流是在整个正弦波周期内流过控制器件，电能转换效率高，设备自身损耗小，实现电能的利用效率高，更节能，更环保等优点。
附图说明
图1是本实用新型的一种动态节能照明电源装置的实施例结构示意图。
其中， 1、可编程逻辑微处理芯片； 2、IGBT模块；21、控制端；22、电流输入端；23、电流输出端；3、PWM驱动板；31、脉冲信号输出端；4、反馈控制电路；41、电压采样电路；411、输入端；412、输出端；42、电流采样电路；421、输入端；422、输出端；43、温度检测电路；431、感温器件；432、输出端；44、模数转换电路；45、单片机；46、人机交互组件。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种动态节能照明电源装置，包括作为脉冲信号发生器的可编程逻辑微处理芯片1、IGBT模块2、PWM驱动板3，其中，可编程逻辑微处理芯片1嵌入PWM驱动板3内，使得脉冲信号不需要额外连接部件就能发送到PWM驱动板3上，PWM驱动板3的脉冲信号输出端31与IGBT模块2的控制端21连接； IGBT模块2上设有电流输入端22和电流输出端23。还包括反馈控制电路4，其中有电压采样电路41、电流采样电路42、温度检测电路43、模数转换电路44、单片机45和人机交互组件46；电压采样电路的输入端411、电流采样电路的输入端421分别和IGBT模块2的电流输出端23相连；温度检测电路43的感温器件431连接到IGBT模块2；电压采样电路41的输出端412、电流采样电路42的输出端422、温度检测电路43的输出端432分别与模数转换电路44相连；模数转换电路44、PWM驱动板3、人机交互组件46分别与单片机45相连。
工作状态：
电流输入端22与外部电源连接，电流输出端23与负载连接。可编程逻辑微处理芯片1产生脉冲信号，PWM驱动板3对脉冲信号进行调制，以改变脉冲信号的宽度、频率、占空比等参数。调制后的脉冲信号，发送到IGBT模块2的控制端21，由信号的高低电平控制IGBT模块2内的晶体管元件的导通和截止，由于脉冲信号的高低电平的持续时间不同，因而导通和截止的时间不同，通过设置脉冲信号的占空比决定通过电流的多少。根据傅里叶级数展开数学模型分析，电源电流中不包含低次谐波，只含有与导通和截止频率有关的高次谐波，谐波电流随开关次数的增加而递减，结合实际，一个市电交流周期内如持续通断几百次，输出电流的波形还是正弦波，所以通过调节本实用新型的脉冲频率，使其到达20KHz或更高的频率即可实现电流无干扰输出。因此，IGBT模块2可选用以高频的、大功率的规格晶体管元件，更充分利用IGBT大电流下整个周波可控的特点。同时，增加反馈控制电路4后，可以对输出的电流情况进行监控，操作员能从人机交互组件46中读取有关数据，并通过操作人机交互组件46，实现由单片机45对PWM驱动板3进行设置，更改脉冲信号的参数。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动态节能照明电源装置，其特征在于：包括脉冲信号发生器、IGBT模块、PWM驱动板，脉冲信号发生器的脉冲信号输出端与PWM驱动板的脉冲信号输入端连接，PWM驱动板的脉冲信号输出端与IGBT模块的控制端连接；IGBT模块上设有电流输入端和电流输出端。
2.根据权利要求1所述的动态节能照明电源装置，其特征在于：所述脉冲信号发生器嵌入到PWM驱动板内。
3.根据权利要求1所述的动态节能照明电源装置，其特征在于：所述脉冲信号发生器为可编程逻辑微处理芯片。
4.根据权利要求1所述的动态节能照明电源装置，其特征在于：还包括反馈控制电路，该反馈控制电路把电流输出端和PWM驱动板相连。
5.根据权利要求4所述的动态节能照明电源装置，其特征在于：所述反馈控制电路包括电压采样电路、电流采样电路、温度检测电路、模数转换电路、单片机和人机交互组件；电压采样电路的输入端、电流采样电路的输入端分别和IGBT模块的电流输出端相连；温度检测电路的感温器件连接到IGBT模块；电压采样电路的输出端、电流采样电路的输出端、温度检测电路的输出端分别与模数转换电路相连；模数转换电路、PWM驱动板、人机交互组件分别与单片机相连。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103096601A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 海林火地电气科技有限公司 一种led功率自适应驱动器
CN103781248A (zh) * 2014-01-20 2014-05-07 南京云泰电气制造有限公司 一种双向驱动led电路

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