输出功率变化调节实例.doc

道路照明节电宜采用并联型电抗变换镇流器龚伟琪1 孙建康1 诸定昌21上海罗曼电光源有限公司（200093）；2复旦大学电光源研究所（200433）摘要：电感镇流器广泛使用于道路照明的HID光源，具有最可靠、简单和低成本的优点，也不存在电子镇流器的高次谐波对电网可能产生的污染。本文主要介绍采用并联型电抗变换式电感镇流器，如何利用电抗原理来实现道路照明的调光，对实现国家发改委“十一五”期间290亿千瓦时的照明节电目标具有重要意义。关键词：道路照明 电感镇流器 电抗原理 功率变换改变电感镇流器电抗的方式可分串联型（又分串联抽头型和串联预置型两类）和并联型两大类。图一到图三分别为这些结构类型的电路图。当串联抽头型镇流器（图一）的接触点由正常位置1分别切换到位置2或3时，由于电感绕组逐步增大，镇流器的电抗也随之增大，从而达到减小灯工作电流和降低灯输出功率的目的。这种抽头型电路的优点是可多档调光，但致命缺点主要是因工作电流的突然切断而熄灭，造成安全隐患，因此这种电路结构不能利用手动方式进行调光。解决的方法可配置专用电子开关来实现零点切换，即在灯电流过零点的瞬间完成功率切换，其成本也相应增加。串联型预置功率节能电感镇流器（图二）是通过辅助电感B2的短路和开路状态来决定灯回路的总电抗值。当B2为短路时，灯满负荷工作；当B2为开路时，电感B2和B1串联，从而达到了调光的效果。当辅助电感B2从短路切换到开路时，线路中始终流有电流，因此，这种串联型结构的特点是切换时不会发生瞬间电流突然切断而熄灯的现象；但缺点是调光的档数有限，一般只能进行一档功率的变换。并联型电抗变换镇流器（图三）较好地结合了上述两种电路的优点。当切换触点到位置1时，电感B2和B1并联，此时灯满功率燃点；当切换触点到位置2时，B2和B3的总电感和B1并联，于是电抗值增大，工作电流减小，灯输出功率下降。依此类推，此种结构具有多档调光的特点，这是并联型结构和串联预置型结构的根本区别所在。由图三的电路结构可知，灯中也始终有经B1回路的工作电流，因此灯可在电流的任意档位实施功率的切换而不会使灯熄灭，故无论是采用集控方式还是手动方式，此种结构任意切换档位都有100%的亮灯率。这是并联型电路的第二个特点。切换时灯的工作电流越小，则灯电流过零后所需的重启电压越高，对电极发射物质的损耗也越大。由于并联型电路不需要实施电流的零点切换，因此并联型电路结构的第三个特点是：使灯的光衰小、寿命长，可减少道路照明的维护费用；还由于始终流经灯中的电流从而降低了重复启动电压值（每秒100次）的要求。并联型电路的第四个特点是：灯的功率变换范围更宽。实验证明，高压钠灯和金卤灯的输出功率下降至额定值的30%时，灯仍处于正常燃点状态。表1为400W高压钠灯在功率切换下的光输出比较结果，表2为高压钠灯在采用5分钟最大功率（400W）、5分钟最小功率（100W）、5分钟关闭为一周期下，连续工作1000小时下的光通量维持率结果。由表可见，并联型电抗变换镇流器的调光效果是相当满意的。相对串联抽头型电路结构，并联型与串联预置型有相似的价格较高的缺点，但是节电效果更明显。以400W的路灯为例。原来每晚燃点10小时，现改为400