專利名稱：一種帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開一種帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器。
背景技術(shù)：
節(jié)能節(jié)電是全世界的大事，也是我國大力提倡、強力推動的重大項目。在我國，以 路燈、景觀燈為代表的照明節(jié)電，已廣泛啟動，目前基本上都采用電磁調(diào)壓式節(jié)電器。目前 的電磁調(diào)壓式節(jié)電器采用高效的電磁材料，經(jīng)特殊的線圈繞制，實現(xiàn)電能的傳輸與電參數(shù) (如電壓)的調(diào)整；并采用電子技術(shù)做精準(zhǔn)檢測、快速計算、根據(jù)負(fù)載的需要實時控制能量 輸出，達到減少浪費、節(jié)省電能的目的。請參看圖l，圖l是當(dāng)前電磁調(diào)壓式節(jié)電器最廣泛 采用的電路結(jié)構(gòu)，圖l是以三個檔位為例的"電磁調(diào)壓節(jié)電(能)器的結(jié)構(gòu)圖"，共分為三部 份。調(diào)壓主線圈L10連接在輸入火線上，從輸入提供負(fù)載的主要能源。檔位調(diào)壓線圈Lll 的一端連接在調(diào)壓主線圈L10的輸出端上，檔位調(diào)壓線圈Lll的另一端與檔位調(diào)壓線圈L12 和選檔開關(guān)Sll相連，選檔開關(guān)Sll的另一端連接輸入零線N，而檔位調(diào)壓線圈L12的的另 一端與檔位調(diào)壓線圈L13和選檔開關(guān)S112相連，選檔開關(guān)S113的一端連至輸入零線N， 而檔位調(diào)壓線圈L13的另一端連至選檔開關(guān)S113的一端，選檔開關(guān)S113的另一端連接輸 入零線N;通過選檔控制開關(guān)和調(diào)壓線圈的配合，調(diào)節(jié)輸出到負(fù)載的三個不同的輸出電壓， 如V01、V02、V03。在圖1結(jié)構(gòu)中，每次調(diào)壓換檔時，都要斷開S111、S112、S113三個開關(guān)， 即斷開零線N，而又無任何補救措施，這就是圖1結(jié)構(gòu)的致命缺陷。進行調(diào)壓換檔時，瞬時 給電網(wǎng)(含設(shè)備)附加一個電壓幅度極大的脈沖式波形(即稱瞬變)，使原本為正弦的電 網(wǎng)產(chǎn)生波形畸變，根據(jù)設(shè)備功率和不同的制造參數(shù)；就目前的設(shè)備而言，此瞬變的電壓幅度 (VP)可達3 6千伏，甚至更高；持續(xù)時長(TP)可達數(shù)幾百毫秒(MS)。在當(dāng)前"電磁調(diào)壓 節(jié)電"設(shè)備中所用的電磁模組(俗稱自耦式調(diào)零變壓器)，既有換能作用，也有儲能作用。為 使分析更加直觀，將"圖l"簡化為"圖2"。當(dāng)開關(guān)S211接通時，電流"I"流過繞組L21，那 么在L21中存儲的電量Q0:(在此為避免冗長的敘述和公式推演，采用簡單直觀的歐姆定律 和電量計算方式，作定性表述。) Q0 = Vout X Io X A Tq = (Io X | JWL |) X Io X A To 其中W為電源周波頻率，AT。是繞組達到飽和時所需要的時間。兩者均為常數(shù)；所 以 Q0與(a I2XL)成正比(a為系數(shù)).........(表達式2. 2) 能量釋放是產(chǎn)生瞬變的根源圖2中，當(dāng)開關(guān)S211突然斷開時，存儲于L中的能量 QO，將沿Vo經(jīng)過負(fù)載釋放。 釋放是一個漸變過程由于圖2中釋放開始時W(頻率)極高，所以流經(jīng)L(感抗) 的電流I2極小，(這就是常說的"流過電感的電流不能突變"的原因)。根據(jù)(表達式2. 2)， 在放電過程中D點的電壓Udl也可以改變成 Q0 = Q1+Q2+Q3+...... Ql = UdlXIlX ATI
3[0010] Udl = Q1+(I1X ATI)............(表達式2.3) 當(dāng)釋放開始時11 — 0 ; ATI — 0 ;(注Q1+Q2+Q3+. . .即為原存儲的電量QO。) 因此，當(dāng)放電剛開始時，根據(jù)表達式(2.3)，極端地說，Vdl為無窮大。實際上由于 雜散電容、漏感和繞線電阻等影響，Vdl不是無窮大。隨時間延續(xù)、電流逐漸變大、以及頻率 降低，于是Vd2、Vd3...逐漸降低。 瞬變對輸出(Vo)的影響由于QO經(jīng)過直接回路(L21)和電磁組件的勵磁耦合，節(jié) 點D的瞬壓Vd將使輸出Vo(對"零線N")，出現(xiàn)幅度極大的瞬變負(fù)脈沖。示波器實測的負(fù) 脈至少達到2500伏，由于瞬態(tài)過程難捕捉，實際幅度更大。負(fù)脈沖的寬度將取決于Q0和放 電回路的電抗。 由于瞬變而帶來如下的嚴(yán)重后果，嚴(yán)重污染電網(wǎng)嚴(yán)格來說，這類設(shè)備應(yīng)該不準(zhǔn)許 進入電網(wǎng)使用。瞬變會危及設(shè)備自身控制系統(tǒng)，目前社會上很多這類設(shè)備常因控制故障，而 被燒毀。瞬變還會使電磁組件慢性擊穿因為這種瞬變脈沖幅度，已超過磁組絕緣層的耐 壓，使磁組慢性擊穿、碳化，惡性循環(huán)，以致最后被燒毀。因此，影響產(chǎn)品的信譽度由于這類 節(jié)電器經(jīng)常被燒毀，且現(xiàn)場很恐怖，嚴(yán)重影響到使用者的心態(tài)，甚至產(chǎn)生拒絕心理。

發(fā)明內(nèi)容針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的電磁調(diào)壓式節(jié)電器調(diào)壓換擋時會產(chǎn)生瞬變的缺點， 本實用新型提供一種新的帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器，其在各個調(diào)壓分線圈之間 串接有分段控制開關(guān)，通過分段控制開關(guān)控制調(diào)壓分線圈的接入，從而可將瞬變減小減弱， 避免了瞬變對輸出的影響等幾項重大缺點。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào) 壓式節(jié)電器，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，控制電路包括有輸入火線、輸入零線、 調(diào)壓主線圈、兩個以上的調(diào)壓分線圈、兩個以上的選檔控制開關(guān)、負(fù)載輸出接口，調(diào)壓主線 圈一端連接在輸入火線上，各個調(diào)壓分線圈一端連接在調(diào)壓主線圈另一端上，各個調(diào)壓分 線圈另一端分別與一個選檔控制開關(guān)的一端連接，選檔控制開關(guān)的另一端在輸入零線上， 負(fù)載輸出接口一端連接在調(diào)壓主線圈和調(diào)壓分線圈的公共端上，另一端連接在輸入零線 上，各個調(diào)壓分線圈分別連接在調(diào)壓線上，調(diào)壓線上各個調(diào)壓分線圈之間串聯(lián)有一個分段 控制開關(guān)。
本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案，進一步還包括 所述的調(diào)壓主線圈與調(diào)壓分線圈之間連接有一個分段控制開關(guān)，截斷了向輸出端 V。的放電回路。 本實用新型的有益效果是本實用新型調(diào)壓換檔的過程很短(小于50毫秒)，放 電未完時，該接通的選檔控制開關(guān)(S311、S312、S313其中的一個)已經(jīng)接通零線N，結(jié)束放 電，轉(zhuǎn)入貯能。同時也消除了由于零線斷開所引發(fā)的瞬變高壓，用示波器實測，幾乎看不到 瞬變脈沖，結(jié)果十分理想。由于沒有電流的瞬變，也就沒有破壞能力，也沒有能力勵磁，減小 了磁路的影響。本實用新型驅(qū)動的燈光不會閃爍和閃滅；由于減小了對電網(wǎng)和對負(fù)載的高 壓瞬態(tài)脈沖擊，各調(diào)壓檔任意切換，不會發(fā)生燈的閃滅；提高了現(xiàn)場使用的適應(yīng)性，取得了 很好的用戶滿意度。
4[0021] 下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中電磁調(diào)壓式節(jié)電器電路原理圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)簡化電路圖。 圖3為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方案，其它凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同 或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。 本實用新型包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，請參看附圖3，本實施例中，以 三檔為例進行具體說明，本實施例中設(shè)有一個火線輸入和一個零線輸入，調(diào)壓主線圈L30 一端連接在火線輸入上，定義為調(diào)壓主線圈L30的輸入端，調(diào)壓主線圈L30的另一端定義為 調(diào)壓主線圈L30的輸出端，調(diào)壓主線圈L30的輸出端分成兩路，一路連接有負(fù)載輸出接口， 為負(fù)載火線輸出，負(fù)載零線輸出連接在輸入零線N上，另一路連接在由調(diào)壓線圈和分段開 關(guān)串聯(lián)組成通路上，定義為調(diào)壓線；為本實用新型的調(diào)壓部分，包括調(diào)壓主線圈L30和與之 串聯(lián)的調(diào)壓線圈L31、 L32、 L33及分段控制開關(guān)S321、 S322、 S323 ;調(diào)壓主線圈L30的輸出 端與分段控制開關(guān)S321的一端相連，S321的另一端連至調(diào)壓線圈L31的一端，L31的另一 端分兩路連接一路連檔位選擇開關(guān)S311的一端，S311的另一端連接輸入零線N，L31的另 一路連至分段開關(guān)S322 ;分段開關(guān)S322的另一端連接調(diào)壓線圈L32的一端，L32的另一端 分兩路連接一路連檔位選擇開關(guān)S312的一端，S312的另一端連接輸入零線N，L32的另一 路連至分段開關(guān)S323 ;分段開關(guān)S323的另一端連接調(diào)壓線圈L33的一端，L33的另一端連 接檔位選擇開關(guān)S313的一端，S313的另一端連接輸入零線N。 本實用新型利用調(diào)壓主線圖L30從輸入提供負(fù)載和勵磁的主要能源，通過接入不 同的調(diào)壓分線圈實現(xiàn)為負(fù)載提供不同的輸出電壓，如V01、V02、V03等。本實用新型中的分 段控制開關(guān)和選檔控制開關(guān)根據(jù)各檔位的需要，分別對應(yīng)處于連接或斷開的狀態(tài)(選檔控 制開關(guān)只能有一個處于接通狀態(tài)，嚴(yán)禁兩個及兩個以上同時接通)。 本實用新型當(dāng)要換檔時，首先斷開分段控制開關(guān)S321、分段控制開關(guān)S322、分段 控制開關(guān)S323，即截斷各調(diào)壓分線圈對輸出V0的通路，截斷了三個調(diào)壓分線圈對輸出V0的 直接通路，即可避免瞬變對輸出V0的直接影響。本實施例中，調(diào)壓分線圈被分為L31、L32、 L33三段，將調(diào)壓分線圈存儲的總電量Q0分成三段存儲，使每段產(chǎn)生的瞬變減小、減弱。調(diào) 壓時，本實用新型中不用的調(diào)壓分線圈不通電，例如，在輸出電壓較低V03時，只有分段控 制開關(guān)S321和選檔控制開關(guān)S311接通，而分段控制開關(guān)S322、分段控制開關(guān)S323、選檔控 制開關(guān)S312、S313均斷開，因此調(diào)壓分線圈L32、調(diào)壓分線圈L33不通電，也沒有電能儲存， 因此，消除了調(diào)壓分線圈L32、調(diào)壓分線圈L33的瞬變弊端。本實施例中，雖然在第三檔輸出 時，也有存儲電量Q0 ;但是在換擋切換時，已截斷分段控制開關(guān)S321、分段控制開關(guān)S322、 分段控制開關(guān)S323，存儲電量Q0被分為三部分，即最核心的是三部分都沒有放電回路，僅 依靠極小的漏感和雜散電容放電，因此，幾乎沒有電流的瞬變，沒有破壞能力，沒有能力激 磁，減小了磁路的影響，同時，由于調(diào)壓換檔的過程很短(小于50毫秒)，因此，放電未完時，該接通的選檔控制開關(guān)(S311、S312、S313其中的一個)已經(jīng)接通零線N;結(jié)束放電，轉(zhuǎn)入儲 能，也消除了由于零線斷開所引發(fā)的瞬變高壓。 本實用新型可廣泛應(yīng)用于各種路燈、景觀燈、及多種照明節(jié)電。
權(quán)利要求一種帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，控制電路包括有輸入火線、輸入零線、調(diào)壓主線圈、兩個以上的調(diào)壓分線圈、兩個以上的選檔控制開關(guān)和負(fù)載輸出接口；調(diào)壓主線圈一端連接在輸入火線上，另一端與相互串聯(lián)連接的調(diào)壓分線圈輸入端相連；每個調(diào)壓分線圈的輸出端上分別連接有一個選檔控制開關(guān)的一端，各個選檔控制開關(guān)另一端分別接在輸入零線上；負(fù)載輸出接口一端連接在調(diào)壓主線圈和調(diào)壓分線圈的公共端上；另一端連接在輸入零線上，其特征是所述的各個調(diào)壓分線圈之間分別串聯(lián)有一個分段控制開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器，其特征是所述的調(diào) 壓主線圈與第一調(diào)壓分線圈之間連接有一個分段控制開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開一種帶瞬變高壓抑制的電磁調(diào)壓式節(jié)電器，包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，控制電路包括有輸入火線、輸入零線、調(diào)壓主線圈、兩個以上的調(diào)壓分線圈、兩個以上的選檔控制開關(guān)、負(fù)載輸出接口，調(diào)壓主線圈一端連接在輸入火線上，各個調(diào)壓分線圈一端連接在調(diào)壓主線圈另一端上，各個調(diào)壓分線圈另一端分別與一個選檔控制開關(guān)的一端連接，選檔控制開關(guān)的另一端在輸入零線上，負(fù)載輸出接口一端連接在調(diào)壓主線圈和調(diào)壓分線圈的公共端上，另一端連接在輸入零線上，各個調(diào)壓分線圈分別連接在調(diào)壓線上，調(diào)壓線上各個調(diào)壓分線圈之間串聯(lián)有一個分段控制開關(guān)。本實用新型可基本消除瞬變脈沖，消除對電網(wǎng)和設(shè)備的影響，取得很好的用戶滿意度。
文檔編號H05B37/02GK201515312SQ20092016304
公開日2010年6月23日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者張學(xué)振, 顏學(xué)能 申請人:深圳市利達欣實業(yè)有限公司