電力電子技術在綠色照明電路中的應用

閆軍

摘 要：電力電子技術應用十分廣泛，現在已經滲透到工業乃至民生的每一個角落。隨著電力電子技術的高速發展，各種電力電子新技術應用于照明領域。該文主要對電力電子技術在照明領域的應用進行分析，并對其發展的前景進行展望。

關鍵詞：電力電子技術 照明 應用

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）06（c）-0040-01

社會經濟的不斷發展使得人們的物質生活得到了很大的改善，照明用電在電力消費中的比例也逐漸增加。因此提倡綠色照明，節約照明電能，提高照明效率，注重照明質量，就成為了一個很重要的問題。目前，電力電子技術廣泛用于人們生活中的各個方面，我國也把電力電子技術的發展列為國民經濟可持續發展的一大重要戰略。照明行業是電力電子技術大顯身手的一個陣地，本文將簡略介紹電力電子技術在照明領域的一些應用。

1 照明節能

1.1 推廣使用各種節能燈

隨著環保節能要求的提出，傳統的白熾燈逐步被新型的節能燈及各種氣體放電燈取代。由于氣體放電燈的負阻放電特性，它必須與鎮流器配套使用才能使燈管正常工作。過去我們使用的普通高耗能電感鎮流器，存在散熱困難，效率低，頻閃等問題，現在采用電子鎮流器可以很好的解決。高頻電子鎮流器主要由高頻變流電路和負載諧振電路組成，整流電路將工頻交流電變為脈動直流電，再通過高頻逆變電路將直流電逆變為高頻交流電，然后通過負載諧振電路向電燈供電。電子鎮流器具有能耗低，發光效率高等優點，可以有效的節省電能，在我國照明電路中廣泛使用。

1.2 使用太陽能照明

太陽能作為一種清結能源，其儲量無限，它在照明領域存在巨的大應用潛力。太陽能在照明中主要有兩大方面應用，一是將太陽能組件與建筑結構融為一體，將屋頂，墻面等大面積建筑表面鋪設太陽能電池采光板，從而對建筑內部包括照明進行供電。二是簡單的太陽能供電照明系統，像一些太陽能路燈，庭院燈等。其基本原理是白天將太陽能轉化為電能，同時將這電能貯存到蓄電池，到照明系統需要工作時，再通過工作電路將蓄電池的直流電變換為交流電來為電燈供電。目前我國太陽能光伏電池生產成本已大幅下降，這對太陽能在照明中的應用提供了有利條件。

1.3 開發功率LED光源

發光二極管自20世紀60年代誕生以來，就深受各方青睞，其應用涉及很多領域，但由于其發光效率低，亮度低，發光顏色品種少，那時未能應用于照明。隨著LED技術的研制取得重大突破，上述問題得到了很大的改善，并且其有著使用壽命長，能耗低等優點，因此LED發光產品的應用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產品，必然是未來發展的趨勢。然而要想使LED光源能夠可靠，安全，長壽命運行，與之匹配的高質量的驅動電源必不可少，這就需要各種電力電子技術的綜合應用。隨著國內廠家技術和生產成本的降低，LED照明叫好而不叫座的局面行將改變。

2 智能照明

隨著人們物質文化和精神生活水平迅速的提高，智能化已經成為當今發展的主流技術，由于各種原因，大多數仍然沿用傳統的控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控系統來監控，但也只能實現簡單的區域照明和定時開關功能。與傳統照明相比，智能照明可達到安全、節能、舒適、高效的目的，因此智能照明有著較好的發展前景。智能照明控制系統使用了先進的電力電子技術，能對大多數燈具進行智能調光。除此之外，智能照明的管理系統采用設置照明工作狀態等方式，通過智能化管理實現節能。目前，中國智能照明市場并未成熟，智能照明的應用領域還主要集中在商務領域和公共設施領域，隨著國內智能照明研發生產技術的發展和產品推廣力度的加大，智能照明一定會在將來的照明領域中大放光彩。

3 提高質量

用來照明的交流電一般都是50 Hz，工作頻率較低，這也就容易導致電燈在使用的過程中出現周期性的閃爍，長時間在這樣環境下進行辦公，會對人們的眼睛帶來一定程度的傷害。隨著技術的發展，主要是通過電力電子元件來組成變頻器，把工頻交流電變頻到高頻交流電，這樣頻閃現象會消除，從而提高照明的質量。

4 電子電子技術在照明電路中存在的問題

4.1 諧波問題

目前應用在照明領域的電力電子技術主要就是電子鎮流器，其最大的問題就是其自身含有的諧波成分相對較大，這對電網會產生嚴重的影響與污染。如果大量的電子鎮流器同時進行工作，就會出現短路或者是跳閘的現象，嚴重的會導致電子鎮流器發生損害，甚至會引發電網火災，因此必須嚴格控制諧波含量。解決方法一般有二種：一種是設計合適的校正補償裝置，使諧波成分下降，將功率因數提高；另一種是開發有源電力濾波器，該濾波器采用PWM技術，能夠有效地降低諧波成分。前者成本較低，比較實用；后者濾波效果非常明顯，已被廣泛應用于高度發達的國家中，不過其具有成本高、結構復雜的缺點，我國當前的經濟和技術發展水平，難以對有源電力濾波器進行有效的利用與推廣。

4.2 高頻損耗問題

電子鎮流器和電子變壓器采用高頻設計，逆變電路中的開關頻率達到50 kHz 左右。這就要考慮到開關過程中的損耗以及電磁干擾問題，這正是軟開關技術的用武之地。軟開關技術是電力電子技術中新發展的技術。通過開關開通前電壓先降為零，或閉合前電流先降為零，可以解決開關過程中電壓、電流的重疊問題，減低其變化率。從而減小開關損耗以及開關噪聲。而且軟開關技術可以控制開關運行軌跡，從而降低電磁干擾，提升電路功率轉換的效率。

5 展望

隨著科學技術的進步，各種各樣的技術綜合用于照明領域方面，未來的照明正向著節能，智能，高效，環保，舒適，安全的方向發展。太陽能與建筑照明一體化，大功率LED光源，以及通過采用電力電子技術，控制技術，通信技術等各種技術來實現在照明領域的智能等等都是未來發展熱點。

6 結語

綠色照明事業是我們共同的事業，保護地球環境是我們每個人的義務，愿我們共同為促進我國綠色照明事業的發展做出努力。

參考文獻

[1] 肖萍.電子技術在綠色照明電路的應用[J].電子技術與軟件工程，2013（10）.

[2] 范惠康.照明鄰域中的電力電子技術[J].現代企業教育，2012（4）.

[3] 史清風.光伏發電與LED照明綜合應用的技術研究[D].北京：北京建筑工程學 院，2012.

[4] 方福波.高亮度LED在綠色照明工程中的應用研究與開發[D].武漢：武漢理工大學，2002.

[5] 王懿杰.照明電源拓年及其控制技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2012.