电力电子技术在绿色照明电路中的应用

摘 要：随着电子技术的广泛应用，能源消耗的不断降低，促使绿色照明电路的迅速发展，以电子镇流器为代表的照明装置控制系统在绿色中取得了明显的进步，本文结合当前存在的问题与现状，阐述了电力电子技术在绿色照明中的一些应用，并展望了绿色照明电路的未来发展趋势。

关键词： 电力电子技术绿色照明应用；趋势；效率

在我国电力工业发展速度的同时，也并存着电力供应不足和用电效率低的现象，用电浪费和电耗高的问题相当严重，是造成企业经济效益不高和污染环境的主要因素，要实现终端节电技术，就要改善电力负荷紧张的状况。绿色照明是一项节能的系统工程，被推为保护环境的最有效措施，绿色照明起源于80年代初，这是一项提高照明节约电力的计划，后逐渐成为改善照明质量的一项跨世纪工程，随着电于技术的发展，高效照明器有助于提高能源的利用效率，要实现绿色照明，必须改造光源和改进电路，根据灯电流的大小向逆变电路发送相应的控制信号，对高压直流实行斩波。同时，照明节电具有节约电量和缓和高峰用电的双重作用，对提高企业经济效益、保护环境也具有重要意义。目前在日光灯中，绿色照明蕴藏着的巨大商机，一些企业对交流电子镇流器的开发大为关注，可有效解决电磁辐射干扰、测量高频交流电子镇流器、输入功率因数等技术，要使用高性能的高频交流电子镇流器，还需提高对电网供电质量，不断增加电路的设计研究和技术改造。

1 电子技术在绿色照明电路中存在的问题与现状

1.1 电子镇流器对电网的危害

电子镇流器最大的缺陷是所具有的谐波成分较大，大量的电子镇流器同时工作容易造成相互干扰的电子现象，还可能引起火灾，造成经济损失。因此，必须在实践操作中，控制加定量电感的混合式镇流器，推出高功率的混合式镇流器，利用有效的校正补偿装置，适当降低谐波成分，采用这种方法是比较实用的选择。

软开关技术通过在原有的开关电路基础上，增加很小的电容就可构建辅助换流网络。但是在电力电子的使用中，由于开关前先将电压先降为零，就无法解决开关过程中电压、电流的重叠问题，由于变化率快，导致对电网的冲击力大。

1.3 开发有源滤波器技术问题

采用PWM 技术，可以降低谐波成分，已得到广泛应用，但是由于其成本高、结构复杂，不适合我国现有的经济现状。

1.4 控制照明亮度问题

根据自然照明程度，利用计算机摇控系统来对整个照明系统的进行参数设置，利用总线技术来对照明系统进行群控和点控，尽量保障效果明显，控制方式要灵活、使用起来方便等优点。

2 电力电子技术在绿色照明电路中的应用

2.1 高频交流电子镇流技术与应用

电子镇流器会打破电网的三相平衡，需要设计有效的校正补偿装置，推出高功率因数低谐波成分的混合式镇流器，开发有源滤波器，才能有效地降低谐波成分。高频交流电子镇流器可以实现启动和限流等基本功能，整流电路通过负载谐振电路向荧光灯供电，输出的高频交流功率输送给灯管，完成电流检测反馈以及整个电子镇流器系统的辅助供电源等功能。通常情况下，有单级半桥谐振式，由于半桥谐振式对开关管耐压要求较低，所以采用半桥谐振式逆变电路为灯负载供电的功率变换电路使用最为广泛。由于这种电路采用元件少，易造成灯管一端发黑的现象，容易产生高次谐波，影响其它用电设备的正常工作；占空比调光法， 这种调光控制法利用脉冲占空比，可以确保两个开关管共态导通时不会被损坏。

2.2 软开关技术的应用

软开关技术主要是根据在原有的基础上增加电感或电容等谐振电子元件，通过辅助换流网络形成谐振现象。开关开通前或闭合前电流先降为零，起到消除电流的重叠问题，减低其变化率的作用。软开关技术可以控制电磁干扰状况，不断强化产品安全性能和减小电子镇流器的体积和重量等，从而极大程度上降低甚至消除损耗和开关噪声。

2.3 智能照明控制系统的应用

随着人们物质文化和精神生活水平迅速的提高，智能化采用楼宇自控（BA）系统来监控，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能，并且在智能建筑中的应用越来越广泛。绿色照明控制系统不仅可以满足和实现不同的灯光效果要求，而且还可以改善工作环境， 不断地提高工作效率。高频交流电子镇流器的设计是一个涉及电路拓扑和电子元器件选择的问题、要求在电路尽可能简单的条件下。控制采用自动开关，实现合理的能源管理自动化， 不断降低用户的运行维护费用，降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击， 从而延长灯具使用寿命。 系统将自动将按先设定调暗各区域的灯光，同时将无人区域的灯自动关闭，并通过编程随意改变各区域的光照度，以适应各种场合，现有的智能照明控制系统已成为智能办公楼的一个重要设计内容，它不仅，提高大楼管理水准，还可以考虑利用窗外入射的大量自然光，还可以通过调光对整个大楼的照明实现合理的能源管理自动。

3 绿色照明电路的发展前景

绿色照明电路的发展促使绿色照明电路的功能更加趋于完善。根据自然照明程度，以及整个照明系统的参数设置，电子镇流器设计趋向于标准通用化、控制智能化遥控和声控等发展方向。 随着以电子镇流器为代表的照明灯具电子化技术发展，计算机控制系统将有很大的改善。

总之，绿色照明控制系统的可以实现照明的高层次智能管理，有利于节约能源，实现高效率、高可靠、低谐的高功率因数。绿色照明降低了用户的运行维护费用，降低了电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击，有效促进了计算机系统集成。