一种应用于交流照明系统的相位调光方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于交流照明系统的相位调光方法，系统由相互串联的电源开关、相位调光器和灯具构成，其中灯具包括控制电路和光源。所述应用于交流照明系统的相位调光方法，通过调节相位调光器的导通角来调节光源的亮度，的调节范围是其中调光结束后，相位调光器的导通角切换到灯具中的控制电路比较实测的与若控制电路判定正在调光，保存测得的值，并根据值调节流过光源的平均电流iL，从而调节光源的亮度，若控制电路判定调光结束，不保存测得的值，流过光源的平均电流iL、光源的亮度维持在调光结束时的水平。调光结束后，调光器的导通角维持在一个相对高的水平，从而解决了因导通角减小造成的谐波污染加重和功率因数降低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子、电气
，涉及。
技术介绍
相位调光，又称斩波式调光，被广泛应用在交流照明中。它是通过调节交流电 在半周期内的导通角，来调节光源的亮度。 以白炽灯电路为例，应用现有相位调光方法的交流照明系统由电源开关、相位调 光器和灯具三部分串联构成，如图1所示。电源开关K1闭合，系统上电，开始工作。调光信 号控制相位调光器的导通角P，也就是在半周期内，交流电压施加在白炽灯上的时间。导通 角炉增大，交流电压施加在白炽灯上的时间变长，白炽灯消耗的平均功率增加，白炽灯的亮 度增大；反之，白炽灯的亮度减小。 系统电压VAC的波形如图2(a)所示，白炽灯两端的电压VuMP的波形如图2(b)所 示；流过白炽灯的电流iuP的波形如图2(c)所示。 由图2可见： 1·虽然系统电压vAC的波形是一个完整的正弦波，但施加在灯具两端的电压v_p 的波形是一个经斩波后的正弦波； 2.系统中各个部件都是串联在一起，所以流过白炽灯的电流就是系统电流 iAC，它的波形也是一个经斩波后的正弦波。 现有相位调光方法的这种斩波机制带来了诸多缺点，主要体现在以下两个方 面： 1.谐波电流污染电网 系统电流iAC中含有大量的谐波成分，谐波电流会污染电网，造成电网质量下降； 总谐波失真（THD，Total Harmonic Distortion)与导通角的关系如图3(a)所示，从图中可 见，随着导通角的减小，谐波成分的含量增大。 2·功率因数下降 系统电流iAC与系统电压vAC的波形不一致，导致系统的功率因数（PF，Power Factor)下降，从而造成电网的供电效率降低，供电损耗加大。功率因数与导通角的关系如 图3(b)所示，从图中可见，随着导通角的减小，功率因数降低。
技术实现思路
本专利技术提出了，解决了现有技术中因导 通角减小造成谐波污染加重和功率因数降低的问题。 本专利技术是通过以下技术方案来实现： ，系统由相互串联的电源开关、相位调 光器和灯具构成，其中相位调光器的导通角受调光结束信号和调光信号共同控制，灯具包 括控制电路和光源，所述应用于交流照明系统的相位调光方法，通过调节相位调光器的导 通角炉来调节光源的亮度，贫的调节范围是:〇<炉<fTH，其中〇:<:炉扭爸1:80°，调光结束 后，相位调光器的导通角p切换到p ，光源的亮度维持在调光结束前的水平。 所述的应用于交流照明系统的相位调光方法，包括以下步骤： _7] a)闭合电源开关K1，相位调光器检测输入的调光结束信号； b)若输入的调光结束信号无效，表示正在调光，根据调光信号调节相位调光器的 导通角浐，p的调节范围是?〈炉<轉 3其中〇<Fth < 180%若调光结束信号有效，表 示调光结束，相位调光器的导通角参切换到炉:之^ΤΗ; c)灯具中的控制电路每半周期测量相位调光器的导通角 d)灯具中的控制电路比较实测的，值与PrH值，若炉<科《，则调光结束信号无 效，保存并更新测得的炉值，若g k ，则调光结束信号有效，不保存测得的识值； e)灯具中的控制电路根据其保存的妒值，设定流过光源的平均电流L从而设定 光源的亮度。 与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果： 本专利技术提供应用于交流照明系统的相位调光方法，在调光时，〈外κ ?调光 结束后，调光器的导通角f维持在一个相对高的水平，# k PTH，从而解决了因导通角减小 造成的谐波污染加重和功率因数降低的问题。 【附图说明】 图1是应用现有技术的交流照明系统的结构图； 图2是应用现有技术的交流照明系统中主要电参数的波形图； 图3是应用现有技术的交流照明系统中总谐波失真与导通角的关系图3(a)和功 率因数与导通角的关系图3(b); 图4是应用本专利技术提出的应用于交流照明系统的相位调光方法的交流照明系统 的结构图； 图5是应用本专利技术提出的应用于交流照明系统的相位调光方法的交流照明系统 中主要电参数的波形图； 图6是本专利技术实施例中的相位调光器和其它部件连接的结构图； 图7是本专利技术实施例中调光结束前后施加在灯具两端电压的实测波形图； 图8是本专利技术实施例中灯具的控制电路原理图； 图9是本专利技术实施例中导通角缓存单元的结构图9(a)和工作流程图9(b); 图10是本专利技术实施例中主要电参数的波形图； 图11是本专利技术实施例中调光结束前后实测的系统电压和系统电流的波形图； 图12是本专利技术提出的应用于交流照明系统的相位调光方法的流程示意图。 【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而 不是限定。 本专利技术，系统由相互串联的电源开关、 相位调光器和灯具构成，其中相位调光器的导通角受调光结束信号和调光信号共同控制， 灯具包括控制电路和光源，如图4所示。 该应用于交流照明系统的相位调光方法，是通过调节相位调光器的导通角舞来调 节光源的亮度，#的调节范围是f ，其中0 < 0TH 5180°，调光结束后，相位调光 器的导通角f切换到:f > Pm:，光源的亮度维持在调光结束前的水平。系统电压的波形如 图5(a)所示，调光结束前后，施加在灯具两端的电压VuMp的波形如图5(b)所示，流过灯具 的电流的波形如图5(c)所示。 具体的，参见图12,所述的应用于交流照明系统的相位调光方法，包括以下步骤： a)闭合电源开关K1，相位调光器检测输入的调光结束信号； b)若输入的调光结束信号无效，表示正在调光，根据调光信号调节相位调光器的 导通角穸，0的调节范围是0〈辦< 輪，其中0 C_TH < 180、 c)若调光结束信号有效，表示调光结束，相位调光器的导通角r切换到; d)灯具中的控制电路每半周期测量相位调光器的导通角 e)灯具中的控制电路比较实测的p值与炉τΗ值，若妒< 炉m，则调光结束信号无 效，保存并更新测得的0值； f)若Ιη，则调光结束信号有效，不保存测得的F值； g)灯具中的控制电路根据其保存的P值，设定流过光源的平均电流k，从而设定 光源的亮度。 具体的，参见图6,所述的相位调光器的硬件结构如下：开关K3与作为电流开关的 双向晶闸管T1并联接在输入端和输出端之间。可变电阻VR1、电阻R1、电容C1构成RC充 电回路，接在输入端和输出端之间。电容C1的端电压通过双向触发二极管D1接到双向晶 闸管T1的控制极。 开关K3断开，表示调光结束信号无效，正在调光。此时，相位调光器的导通角穸由 调光信号，即可变电阻VR1的值控制。具体过程为：在正弦交流电压过零后，RC充电回路启 动，电容C1的端电压开始上升。到某一时刻，电容C1的端电压上升到双向触发二极管D1 的击穿电压V BQ，D1导通，相当于在双向晶闸管T1的控制极加一触发脉冲，使T1导通。由于 晶闸管具有闩锁特性，这一导通过程将维持到半周结束，该导通范围称为导通角p。通过调 光旋钮K2来调节VR1的值，从而改变RC充电回路的时间常数，进而改变触发脉冲施加的时 间，最终改变了导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于交流照明系统的相位调光方法，系统由相互串联的电源开关、相位调光器和灯具构成，其中相位调光器的导通角受调光结束信号和调光信号共同控制，灯具包括控制电路和光源，所述应用于交流照明系统的相位调光方法，其特征在于：通过调节相位调光器的导通角来调节光源的亮度，的调节范围是其中调光结束后，相位调光器的导通角切换到光源的亮度维持在调光结束前的水平。

【技术特征摘要】
1. 一种应用于交流照明系统的相位调光方法，系统由相互串联的电源开关、相位调光 器和灯具构成，其中相位调光器的导通角受调光结束信号和调光信号共同控制，灯具包括 控制电路和光源，所述应用于交流照明系统的相位调光方法，其特征在于：通过调节相位调 光器的导通角0来调节光源的亮度，P啲调节范围是〇 <P<Pth，其中〇 < 0TIIS180°， 调光结束后，相位调光器的导通角P切换到P>Pth，光源的亮度维持在调光结束前的水 平。2. 根据权利要求1所述的应用于交流照明系统的相位调光方法，其特征在于，包括以 下步骤： a) 闭合电源开关K1，相位调光器检测输...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊娜，
申请(专利权)人：樊娜，
类型：发明
国别省市：陕西;61