CN204425740U - 适于分时调光的交流电功率调节器及路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适于分时调光的交流电功率调节器及路灯，本交流电功率调节器包括：功率变换电路和适于采集输入市电周期的驱动控制单元；其中所述驱动控制单元内设有时钟模块，且适于根据市电周期通过功率变换电路控制电路换向，及根据时段控制功率变换电路的输出电压，以实现分时调光控制；本实用新型针对目前市场上现有产品中出现的问题，及可靠性较差以及使用寿命较短的现象，本实用新型提供一种交流电功率调节器以实现了分时段对交流电降压调压控制，以解决路灯智能分时调光控制，可显著提高系统可靠性以及稳定性，达到提高系统整体寿命的目的，最终达到稳定路灯照明以及节约电力能源损耗的目的。

Description

适于分时调光的交流电功率调节器及路灯

技术领域

本实用新型属于电力变换或电力电子领域，通过分时调节路灯供电电压，达到对路灯亮度的智能调节，最终达到节约电能损耗的目的。

背景技术

在现有技术中目前大多数路灯是日落开灯日出亮灯，未实现分时亮度智能控制。传统分时控制是通过时间继电器调节变压器抽头实现路灯输入电压调整而达到对路灯亮度调节，随着半导体开关技术的发展，现在市场已逐渐出现了通过对IGBT等半导体器件的控制实现对路灯的智能控制，最终达到节约能源的目的。

现有技术存在以下缺点，即不对路灯进行分时亮度的智能控制，会造成极大的能源浪费；然而传统的控制方式不仅控制方式单一而且对路灯冲击较大，造成路灯使用寿命缩短；因此，目前市场出现的智能路灯控制器大多使用寿命较短，返修率高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种交流电功率调节器，以解决路灯智能分时调光控制的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种交流电功率调节器，所述交流电功率调节器通过输出滤波电路与负载相连，所述交流电功率调节器包括：功率变换电路和适于采集输入市电周期的驱动控制单元；其中所述驱动控制单元内设有时钟模块，且适于根据市电周期通过功率变换电路控制电路换向，及根据时段控制功率变换电路的输出电压，以实现分时调光控制。

进一步，为了更好的实现分时调光控制，所述功率变换电路包括：位于主回路的第一开关和第二开关，以及第一续流开关和第二续流开关，所述第一、第二续流开关分别并联第一、第二续流二极管；所述电路换向，即在输入市电处于正半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关导通，第二开关斩波，且第一续流开关关断，第二续流开关导通，以构建正向直流斩波电路，实现通过第二续流开关、第一续流二极管构成电流续流正向回路；以及在输入市电处于负半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关斩波，第二开关导通，且第一续流开关导通，第二续流开关关断，以构建负向直流斩波电路，实现通过第一续流开关、第二续流二极管构成电流续流反向回路；所述驱动控制单元还适于根据时段通过控制第一开关或第二开关斩波以实现所述输出电压调节。

进一步，所述功率变换电路的输入端还设有输入滤波电路相连，即在功率变换电路的输入端并联一电容C1。

进一步，所述驱动控制单元包括：驱动模块和控制电路，所述驱动模块包括：电压换向检测模块和由CPLD模块控制的驱动模块，所述电压换向检测模块适于将市电电压信号转换为换向信号发送至CPLD模块；所述控制电路中的处理器模块适于通过时钟信号发送时段控制信号至所述CPLD模块；所述CPLD模块适于根据换向信号和时段控制信号通过驱动模块控制各开关通断。

又一方面，本实用新型还提供了一种路灯，所述路灯的电路中安装有所述交流电功率调节器。

本实用新型的有益效果是，本实用新型针对目前市场上现有产品中出现的问题，及可靠性较差以及使用寿命较短的现象，本实用新型提供一种交流电功率调节器以实现了分时段对交流电降压调压控制，以解决路灯智能分时调光控制，可显著提高系统可靠性以及稳定性，达到提高系统整体寿命的目的，最终达到稳定路灯照明以及节约电力能源损耗的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了交流电功率调节器的电路原理图；

图2示出了正向直流斩波电路中第二开关导通的电路原理图；

图3示出了正向直流斩波电路中第二开关关断电路原理图；

图4示出了反向直流斩波电路中第一开关导通的电路原理图；

图5示出了反向直流斩波电路中第一开关关断的电路原理图。

图中：第一开关S1，第二开关S2，第一续流开关S3，第二续流开关S4，第一二极管VD1，第二二极管VD2，第一续流二极管VD3，第二续流二极管VD4，滤波电感L，电容C1、C2，负载R。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

图1示出了交流电功率调节器的电路原理图。

如图1所示，本实用新型的交流电功率调节器，所述交流电功率调节器通过输出滤波电路与负载R(例如但不限于是路灯)相连，所述交流电功率调节器包括：功率变换电路和适于采集输入市电周期的驱动控制单元；其中所述驱动控制单元内设有时钟模块，且适于根据市电周期通过功率变换电路控制电路换向，及根据时段控制功率变换电路的输出电压，以实现分时调光控制。

本交流电功率调节器的目的是根据时段来实现对路灯工作电压的控制，以达到分时调光控制的目的。

关于正向直流斩波电路、负向直流斩波电路的具体实施方式如下：

如图2至图5所示，所述功率变换电路包括：位于主回路的第一开关S1和第二开关S2，以及第一续流开关S3和第二续流开关S4，所述第一、第二续流开关S4分别并联第一续流二极管VD3、第二续流二极管VD4；所述电路换向，即在输入市电处于正半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关S1导通，第二开关S2斩波，且第一续流开关S3关断，第二续流开关S4导通，以构建正向直流斩波电路，实现通过第二续流开关S4、第一续流二极管VD3构成电流续流正向回路；以及在输入市电处于负半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关S1斩波，第二开关S2导通，且第一续流开关S3导通，第二续流开关S4关断，以构建负向直流斩波电路，实现通过第一续流开关S3、第二续流二极管VD4构成电流续流反向回路；所述驱动控制单元还适于根据时段通过控制第一开关S1或第二开关S2斩波以实现所述输出电压调节。

可选的，所述第一开关S1、第二开关S2也同样并联有二极管(图中第一二极管VD1，第二二极管VD2)，以起到保护第一、第二开关S2的作用。

如图2和图3所示(图中箭头表示电流方向)，具体的，所述输出滤波电路内设有滤波电感用于存储能量；即当第二开关S2处于高频斩波斩波时，若第二开关S2导通，则输出滤波电路中的滤波电感储存能量；若第二开关S2关断时，则第二续流开关S4和第一续流二极管VD3提供了电流续流正向回路，同时滤波电感将存储的能量释放，持续给负载供电，保证输出电流连续性。

如图4和图5所示(图中箭头表示电流方向)，具体的，当第一开关S1处于高频斩波斩波时，若第一开关S1导通，则输出滤波电路中的滤波电感储存能量；若第一开关S1关断时，则第一续流开关S3和第二续流二极管VD4提供了电流续流反向回路，同时滤波电感将存储的能量释放，持续给负载供电，保证输出电流连续性。

所述功率变换电路的输入端还设有输入滤波电路相连，即在功率变换电路的输入端并联一电容C1，以实现滤除高频电流谐波以及电压谐波的效果，起到了吸收市电中电压尖峰，并保护第一开关S1和第二开关S2和功率变换电路的作用。

所述驱动控制单元包括：驱动模块和控制电路，所述驱动模块包括：电压换向检测模块和由CPLD模块控制的驱动模块，其中所述电压换向检测模块适于将市电电压信号转换为换向信号发送至CPLD模块；所述控制电路中的处理器模块适于通过时钟信号发送时段控制信号至所述CPLD模块；所述CPLD模块适于根据换向信号和时段控制信号通过驱动模块控制各开关通断。所述CPLD模块适于根据换向信号和时段控制信号通过驱动模块控制各开关通断。

其中，所述换向信号包括控制第一、第二续流开关S4关断或导通的控制信号，以及在正向直流斩波电路中控制第一开关S1导通和在负向直流斩波电路中第二开关S2导通的控制信号；所述时段控制信号包括根据时段改变占空比的且适于斩波控制的PWM信号。

可选的，所述处理器模块例如但不限于采用单片机，所述控制电路还包括：与单片机相连的显示电路与按键电路和电压电流反馈电路，通过电压电流反馈电路检测所述交流电功率调节器的输入电压电流和输出电流电压。通过按键电路实现时段控制，通过显示电路以查看交流电功率调节器的输入、输出电流电压。

所述输出滤波电路具体包括滤波电感L，输出电容C2，以及与该电容并联的负载(路灯)，所述输出电容C2与负载并联后与滤波电感L串联。

实施例2

在实施例1基础上，本实用新型还提供了一种路灯，所述路灯的电路中安装所述交流电功率调节器。

本实用新型的交流电功率调节器通过第一开关S1，第二开关S2，第一续流开关S3，第二续流开关S4以及输出滤波电路相互搭配，可有效稳定输出电压(即输出滤波电路的输入电压)，智能控制输出电压，实现路灯分时调光控制，可显著提高系统可靠性以及稳定性，达到提高系统整体寿命的目的，最终达到稳定路灯照明以及节约电力能源损耗的目的。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种交流电功率调节器，所述交流电功率调节器通过输出滤波电路与负载相连，其特征在于，所述交流电功率调节器包括：功率变换电路和适于采集输入市电周期的驱动控制单元；其中

所述驱动控制单元内设有时钟模块，且适于根据市电周期通过功率变换电路控制电路换向，及根据时段控制功率变换电路的输出电压，以实现分时调光控制。

2.根据权利要求1所述的交流电功率调节器，其特征在于，

所述功率变换电路包括：位于主回路的第一开关和第二开关，以及第一续流开关和第二续流开关，所述第一、第二续流开关分别并联第一、第二续流二极管；

所述电路换向，即在输入市电处于正半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关导通，第二开关斩波，且第一续流开关关断，第二续流开关导通，以构建正向直流斩波电路，实现通过第二续流开关、第一续流二极管构成电流续流正向回路；以及

在输入市电处于负半周时，所述驱动控制单元适于控制第一开关斩波，第二开关导通，且第一续流开关导通，第二续流开关关断，以构建负向直流斩波电路，实现通过第一续流开关、第二续流二极管构成电流续流反向回路；

所述驱动控制单元还适于根据时段通过控制第一开关或第二开关斩波以实现所述输出电压调节。

3.根据权利要求2所述的交流电功率调节器，其特征在于，

所述功率变换电路的输入端还设有输入滤波电路相连，即在功率变换电路的输入端并联一电容C1。

4.根据权利要求2所述的交流电功率调节器，其特征在于，所述驱动控制单元包括：驱动模块和控制电路，其中

所述驱动模块包括：电压换向检测模块和由CPLD模块控制的驱动模块；

所述电压换向检测模块适于将市电电压信号转换为换向信号发送至CPLD模块；

所述控制电路中的处理器模块适于通过时钟信号发送时段控制信号至所述CPLD模块；

所述CPLD模块适于根据换向信号和时段控制信号通过驱动模块控制各开关通断。

5.一种路灯，其特征在于，所述路灯的电路中安装有如权利要求1-4任一所述交流电功率调节器。