本发明专利技术公开了一种应用于光伏路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器，以实现应用在光伏路灯照明系统、适用于蓄电池供电，并且高效、低损耗、小体积。本发明专利技术采用采用高频磁芯绕制镇流电感，本发明专利技术的高压钠灯电子镇流器包括：高频镇流电感、高压钠灯启辉电路、高压钠灯的电流检测信号的形成电路。当有高频交流方波输入高频镇流电感时，启辉电路在直流方波作用下通过控制高频镇流电感的感应圈使高压钠灯启辉；高压钠灯电流检测信号形成电路通过串接在高压钠灯上的电流感应器产生电流检测信号来控制启辉电路使其停止工作。启辉电路内设有防止所述直流方波瞬间过压、击穿保护电路。本发明专利技术一方面缩小了镇流电感体积、减小其功耗，一方面也消除了噪音污染。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种应用于光伏路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器，以实现应用在光伏路灯照明系统、适用于蓄电池供电，并且高效、低损耗、小体积。本专利技术采用采用高频磁芯绕制镇流电感，本专利技术的高压钠灯电子镇流器包括：高频镇流电感、高压钠灯启辉电路、高压钠灯的电流检测信号的形成电路。当有高频交流方波输入高频镇流电感时，启辉电路在直流方波作用下通过控制高频镇流电感的感应圈使高压钠灯启辉；高压钠灯电流检测信号形成电路通过串接在高压钠灯上的电流感应器产生电流检测信号来控制启辉电路使其停止工作。启辉电路内设有防止所述直流方波瞬间过压、击穿保护电路。本专利技术一方面缩小了镇流电感体积、减小其功耗，一方面也消除了噪音污染。【专利说明】一种应用于光伏路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器
本专利技术涉及一种高压钠灯电子镇流器，属于光伏发电
，尤其是应用在采用高压钠灯作为光源的光伏路灯照明系统中。
技术介绍
独立的光伏照明系统已经在偏远无电地区等场合得到逐渐应用。但现有的独立光伏照明系统普遍照明功率不高，不适用于功能性照明，例如交通照明等。高压钠灯属于高压气体放电灯，是一种高效电光源。将高压钠灯应用于独立的光伏照明系统，可以显著提高其照明效率，从而能组成光伏路灯照明系统。光伏照明系统一般采用蓄电池储存电能，在夜间提供照明所需电力。在这种特定的工作条件下，如果采取先逆变升压到220V、50Hz工频交流电，再配合工频镇流器的高压钠灯供电方案，虽然各部分技术成熟，实施简单，但多次变换导致效率损失很大，对提高光伏照明系统的整体效率，降低其综合成本是十分不利的。 高压钠灯是高强度气体放电灯。灯泡启动后，电弧管两端电极之间产生电弧，由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离激发，然后由激发态回复到稳定态；或由电离态变为激发态，再回到电离态，多余的能量以光辐射的形式释放，便产生了光。 同其他气体放电灯泡一样，高压钠灯工作在弧光放电状态，伏安特性曲线为负斜率，即灯泡电流上升，灯泡电压下降。在恒定电源条件下，为了保证灯泡稳定地工作，电路中必须串联一具有正阻特性的电路元件来平衡这种负阻特性，稳定工作电流，该元件称为镇流器或限流器。电阻器、电容器、电感器等均具有限流作用。目前与高压钠灯配套使用的镇流器普遍为电感性镇流器，其缺点是较笨重、价格偏高和功率损耗比较大。 另外，高压钠灯启动时需要在电弧管两端提供电压达到3000V，脉宽达到Ius的高压脉冲，将放电气体击穿导电。因此配合高压钠灯工作需要一个启辉电路，在灯启动前发出固定间隔的高压脉冲；灯启动点燃后，应能立即停止脉冲，以免影响高压钠灯寿命。 根据高压钠灯的负载特性，在工频50Hz、220V交流电压下，高压钠灯的工作原理图如图1所示。 图1所示的工频高压钠灯供电电路中主要存在以下问题: (I)镇流电感笨重，铁损铜损较大，降低效率并导致发热； (2)存在噪音污染； (3)启辉高压频繁冲击镇流电感，影响其绝缘、寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种应用在光伏路灯照明系统、适用于蓄电池供电，高效、低损耗、小体积的高压钠灯电子镇流器。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种应用于光伏路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器，包括:高频镇流电感、高压钠灯启辉电路、高压钠灯的电流检测信号的形成电路，本专利技术电子镇流器的工作原理是:与高压钠灯配合工作，高压钠灯启辉前，启辉电路不断发出高压脉冲，直到将灯管内气体击穿；高压钠灯的电流检测信号的形成电路检测到其工作电流后，启辉电路立即停止工作，将电源工作频率提高到超出音频范围，可以是25kHz以上，一方面缩小了镇流电感体积、减小其功耗，一方面也消除了噪音污染。 本专利技术采用的具体技术方案如下: 高频镇流电感(T1)，区别于一般的工频电感，采用高频磁芯绕制镇流电感；原边线圈(T11)的一端连接高频交流方波的输入端(a)，该高频交流方波来自于本专利技术电子镇流器的前级——50kHz逆变器的输出端；该原边线圈(T11)的另一端连接高压钠灯(H)。 高压钠灯启辉电路，包括: 开关三极管(N)，该管的集电极与直流方波的输入端(C)相连接，该管的发射极与直流方波的另一个输入端(d)相连接； 高频镇流电感(T1)的感应线圈(T12),该感应线圈的两端分别与直流方波的两个输入端相连接； 击穿保护支路，含有可控硅(S)和击穿二极管(D2)。 高压钠灯的电流检测信号的形成电路，包括: 电流感应器(T2)，原边线圈(T21)的两端分别连接高频交流方波的输入端(b)、高压钠灯(H)的另一端(即没有连接高频镇流电感的原边线圈的一端)； 限流电阻(R3)，并接于电流感应器(T2)的感应线圈(T22)的两端； 由整流二极管(D1)及电容(C2)形成的串接支路，该串接支路并接于电阻(R3)的两端，整流二极管(D1)的负极与高压钠灯启辉电路中三极管(N)的基极相连接，输入电流检测信号；电容(C2)的另一端连接直流方波的输入端(d)。 进一步，本专利技术电子镇流器还包括一个阻容串接支路，该阻容串接支路由电阻(R2)和电容(C1)串接而成，阻容串接支路的一端与直流方波的输入端(c)相连接，阻容串接支路的另一端与高频镇流电感的感应线圈相连接，即该感应线圈的一端依次经过相互串接的电容(C1)、电阻(R2)后与直流方波的输入端相连接。 进一步，击穿保护支路的可控硅⑶的正极与阻容串接支路的中点相连接，该可控硅(S)的负极与直流方波的输入端(d)相连接；该可控硅(S)的控制极与击穿二极管(D2)的正极相连接，该击穿二极管(D2)的负极经电容(C3)后与可控硅(S)的负极相连接。 进一步，开关三极管(N)的集电极经限流电阻(R1)，与直流方波的输入端(C)相连接，发射极经限流电阻(R3),与直流方波的另一个输入端(d)相连接； 在本专利技术中，电阻R3的选取，要既能保证电阻上电压有足够幅值，又能使功耗尽量小，即可靠运行的前提下，越小越好。 通过以上改进方法，与传统的工频镇流器相比，本专利技术具有如下优点和积极效果: (I)适用于独立的光伏照明系统，特别是采用蓄电池储能的场合； (2)使用高频电感代替传统工频镇流器中的工频电感，并减少了电能变换环节，从而明显提高了光伏路灯照明系统的整体效率； (3)电子镇流器工作在高频，从而消除了音频噪音； (4)由于高频电感较工频电感体积重量大为减小，故本专利技术镇流器装置体积和重量大大减小。 【专利附图】【附图说明】 图1是工频220V下高压钠灯供电电路图。 图2是应用本专利技术镇流器的高压钠灯供电电路图。 图3是本专利技术镇流器电路示意图。 图4是高频电子镇流器启辉脉冲实验波形。 图5是250W高压钠灯高频电流实验波形。 1、高压钠灯；2、启辉器；3、工频镇流电感；4、电子镇流器；5、50kHz逆变器；6、DC-DC变换器；7、铅酸蓄电池。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。 如图2所示，本专利技术应用在太阳能路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器以及配合供电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于光伏路灯照明系统中的高压钠灯电子镇流器，包括：高频镇流电感、高压钠灯启辉电路、高压钠灯的电流检测信号的形成电路，其中，所述高频镇流电感是采用高频磁芯绕制的镇流电感，其原边线圈的一端连接高频交流方波的输入端，另一端连接高压钠灯；所述高压钠灯启辉电路包括开关三极管、高频镇流电感的感应线圈、击穿保护支路，所述开关三极管的集电极和发射极分别与直流方波的两个输入端相连接；所述高频镇流电感的感应线圈的两端分别与直流方波的两个输入端相连接；所述击穿保护支路包括可控硅和击穿二极管；所述高压钠灯的电流检测信号的形成电路，包括电流感应器、限流电阻、串接支路，所述电流感应器的原边线圈的两端分别连接所述高频交流方波的输入端、高压钠灯；所述限流电阻并接于所述电流感应器的感应线圈的两端；所述串接支路并接于所述限流电阻的两端，由整流二极管及电容组成，所述整流二极管的负极与所述高压钠灯启辉电路中开关三极管的基极相连接，所述电容的另一端连接所述直流方波的输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁挺，赵争鸣，袁立强，孙晓瑛，贺凡波，杨晟，钟山，
申请(专利权)人：苏州青云能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。