智能稳压电源在路灯照明中的应用

的游离状态，以至缩短灯泡的使用寿命。

2 智能照明节电器工作原理、特性、效果

　　2.1 智能照明节电器的简单工作原理

　　智能照明节电器的设计源于电磁补偿和闭环跟踪实时稳压原理，是一款高精度多时段可控慢斜坡线性实时稳压节电设备，彻底克服了斩波节电器固定式自耦变压器降压节电器、分档调节式自耦变压器降压节电器等存在的波型畸变、谐波污染、电压不稳定、闪断冲击（10~20ms）等弊端。智能照明节电器在道路照明节电应用中一般分三时段处理：第一时段为启动期，第二时段为上半夜，第三时段为下半夜。

　　各时段的工作电压和节能效果见图1。

　　2.1.1 节电器的组成

　　智控照明节电器主要由主变压器、补偿供给器、数据采集与编程处理、输出和操作控制等四大部分组成（见图2）。

　　智控照明节电器组成框图中的U1为市电输入电压，U2为主变压器副边电压，U3为补偿供给变压器的输出电压（也是主变压器的输入电压，或叫主变压器的原边电压），U0为节电器的输出电压。

　　2.1.2 简单工作原理

　　智控照明节电器在设计和制作中严格规定了主变压器输入输出绕组与补偿供给变压器绕组的同名端。如图2及电工原理可知该节电器的输出电压U0是由U1,U2,U3联合确定的。即U0=U1-U2U2=nU3（n为主变压器的变比，即n=U2:U3=1:5）U3为受闭环数据采集处理和编程处理后由补偿供给变压器根据输出电压的需要线性变化电压，U3的最小连续变化量为0.5V,即U2的最小连续变化量为0.1V。

　　节电器安装到用户电路后，需根据用户的现场用电需要设定时间段、时间常数以及输出电压参数等。

　　接通电源后，节电器数据采集与编程处理电路将采集到的输出电压数据与设定的时段电压参数作实时处理，并根据U0=U1-U2与U2=nU3的需要，即时控制和指令补偿供给变压器输出精确的U3,以确保输出精确稳定的输出电压U0。

　　由于采用了线性慢斜坡补偿原理，三相的主变压器可分相独立制作，且三相输出电压共用一组设定参数，故不管输入电压如何变化或是负载如何变化，节电器的三相输出电压都是基本相等的，可以承受三相100%的不平衡负载。

　　2.2 智能照明节电器的特性

　　2.2.1 稳定最佳工作电压

　　针对电网电压偏高和波动等现象，调控装置可根据用户现场实际需求，实时在线调控输出最佳照明工作电压，并能将其稳定在2%以内，有效提高电力质量，从而达到节电10%~40%的效果。

　　2.2.2 多时段节能运行

　　根据用户实际的照明需求，调控装置还可通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。

　　2.2.3 有效保护电光源，延长其使用寿命

　　影响电光源寿命的一个重要因素是，启动和运行时电流和电压对光源的冲击。为了有效地降低电流冲击和延长灯具的使用寿命，在国外高档灯具产品中，要求灯具有软启动功能。

　　智能调控装置能够实现灯具的软启动和慢斜坡控制过程。灯具在启动时，采用低压软启动，充分预热。该过程可减少40%的启动电流冲击，有效提高光源寿命。在调压、稳压的过程中，智能调控装置采用慢斜坡线性调节的方式处理电压，让电压在设定时间内缓慢过渡，保证光源不受电压、电流波动的冲击，从而降低电光源损坏，延长使用寿命。

　　2.2.4 实时稳压、控压

　　在电压波动较大的地方，如电气设备比较多的场所，有些时段1min内的电压波动甚至高达15%以上；路灯后半夜的供电电压有些道路会达到240V以上。智能调控装置高稳定的最佳输出电压，能够延长电光源寿命2~4倍，能极大地降低运行、维护成本30%~50%。

　　2.2.5 适用性强、可靠性高

　　调控装置每相可独立调节，可操作性强，可以承受三相100%的不平衡负载，且保证单相的故障不影响其他两相的正常运行。同一个装置可以带不同类型光源负载，还可以独立调节每相的输出电压。

　　调控装置采用手动和自动双旁路系统，以保证照明设备不断电，正常安全运行；调控装置控制部分不含交流接触器，无触点和移动元件，保证高可靠性和低功耗。

　　可选配GSM/GPRS全球实时（手机）监控系统，通过显示、声音等信号监测设备运行，故障报警，及时采取保护措施。

　　这一照明节电产品可实现智能照明调控、有效保护电光源、降低电能消耗的功能。

　　2.3 智能照明节电器的使用效果

　　2.3.1 直接效果

　　经安装使用智能照明节电器后，路灯照明用电电费开支下降33%以上，降低了公司的运营成本。

　　2.3.2 间接效果

　　从安装使用智能照明节电器后，大大降低了灯泡的损坏和更换率，间接地降低了运营成本。

　　3 结语

通过加装智能稳压照明节电器，照明的平均节电率达到33%以上，大大减少了灯泡的损耗。经过一段时间的实践，