電力電子技術(shù)在綠色照明電路中的應(yīng)用

閆軍

摘 要：電力電子技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)在已經(jīng)滲透到工業(yè)乃至民生的每一個角落。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，各種電力電子新技術(shù)應(yīng)用于照明領(lǐng)域。該文主要對電力電子技術(shù)在照明領(lǐng)域的應(yīng)用進行分析，并對其發(fā)展的前景進行展望。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù) 照明 應(yīng)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(jīng)濟的不斷發(fā)展使得人們的物質(zhì)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(jié)約照明電能，提高照明效率，注重照明質(zhì)量，就成為了一個很重要的問題。目前，電力電子技術(shù)廣泛用于人們生活中的各個方面，我國也把電力電子技術(shù)的發(fā)展列為國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的一大重要戰(zhàn)略。照明行業(yè)是電力電子技術(shù)大顯身手的一個陣地，本文將簡略介紹電力電子技術(shù)在照明領(lǐng)域的一些應(yīng)用。

1 照明節(jié)能

1.1 推廣使用各種節(jié)能燈

隨著環(huán)保節(jié)能要求的提出，傳統(tǒng)的白熾燈逐步被新型的節(jié)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(zhèn)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(zhèn)流器，存在散熱困難，效率低，頻閃等問題，現(xiàn)在采用電子鎮(zhèn)流器可以很好的解決。高頻電子鎮(zhèn)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?yōu)槊}動直流電，再通過高頻逆變電路將直流電逆變?yōu)楦哳l交流電，然后通過負載諧振電路向電燈供電。電子鎮(zhèn)流器具有能耗低，發(fā)光效率高等優(yōu)點，可以有效的節(jié)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(jié)能源，其儲量無限，它在照明領(lǐng)域存在巨的大應(yīng)用潛力。太陽能在照明中主要有兩大方面應(yīng)用，一是將太陽能組件與建筑結(jié)構(gòu)融為一體，將屋頂，墻面等大面積建筑表面鋪設(shè)太陽能電池采光板，從而對建筑內(nèi)部包括照明進行供電。二是簡單的太陽能供電照明系統(tǒng)，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(zhuǎn)化為電能，同時將這電能貯存到蓄電池，到照明系統(tǒng)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(chǎn)成本已大幅下降，這對太陽能在照明中的應(yīng)用提供了有利條件。

1.3 開發(fā)功率LED光源

發(fā)光二極管自20世紀60年代誕生以來，就深受各方青睞，其應(yīng)用涉及很多領(lǐng)域，但由于其發(fā)光效率低，亮度低，發(fā)光顏色品種少，那時未能應(yīng)用于照明。隨著LED技術(shù)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(yōu)點，因此LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來發(fā)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(zhì)量的驅(qū)動電源必不可少，這就需要各種電力電子技術(shù)的綜合應(yīng)用。隨著國內(nèi)廠家技術(shù)和生產(chǎn)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(zhì)文化和精神生活水平迅速的提高，智能化已經(jīng)成為當今發(fā)展的主流技術(shù)，由于各種原因，大多數(shù)仍然沿用傳統(tǒng)的控制方式，部分智能大廈采用樓宇自控系統(tǒng)來監(jiān)控，但也只能實現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能。與傳統(tǒng)照明相比，智能照明可達到安全、節(jié)能、舒適、高效的目的，因此智能照明有著較好的發(fā)展前景。智能照明控制系統(tǒng)使用了先進的電力電子技術(shù)，能對大多數(shù)燈具進行智能調(diào)光。除此之外，智能照明的管理系統(tǒng)采用設(shè)置照明工作狀態(tài)等方式，通過智能化管理實現(xiàn)節(jié)能。目前，中國智能照明市場并未成熟，智能照明的應(yīng)用領(lǐng)域還主要集中在商務(wù)領(lǐng)域和公共設(shè)施領(lǐng)域，隨著國內(nèi)智能照明研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品推廣力度的加大，智能照明一定會在將來的照明領(lǐng)域中大放光彩。

3 提高質(zhì)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(dǎo)致電燈在使用的過程中出現(xiàn)周期性的閃爍，長時間在這樣環(huán)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(shù)的發(fā)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(xiàn)象會消除，從而提高照明的質(zhì)量。

4 電子電子技術(shù)在照明電路中存在的問題

4.1 諧波問題

目前應(yīng)用在照明領(lǐng)域的電力電子技術(shù)主要就是電子鎮(zhèn)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(wǎng)會產(chǎn)生嚴重的影響與污染。如果大量的電子鎮(zhèn)流器同時進行工作，就會出現(xiàn)短路或者是跳閘的現(xiàn)象，嚴重的會導(dǎo)致電子鎮(zhèn)流器發(fā)生損害，甚至會引發(fā)電網(wǎng)火災(zāi)，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(shè)計合適的校正補償裝置，使諧波成分下降，將功率因數(shù)提高；另一種是開發(fā)有源電力濾波器，該濾波器采用PWM技術(shù)，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(yīng)用于高度發(fā)達的國家中，不過其具有成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點，我國當前的經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)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(zhèn)流器和電子變壓器采用高頻設(shè)計，逆變電路中的開關(guān)頻率達到50 kHz 左右。這就要考慮到開關(guān)過程中的損耗以及電磁干擾問題，這正是軟開關(guān)技術(shù)的用武之地。軟開關(guān)技術(shù)是電力電子技術(shù)中新發(fā)展的技術(shù)。通過開關(guān)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(guān)過程中電壓、電流的重疊問題，減低其變化率。從而減小開關(guān)損耗以及開關(guān)噪聲。而且軟開關(guān)技術(shù)可以控制開關(guān)運行軌跡，從而降低電磁干擾，提升電路功率轉(zhuǎn)換的效率。

5 展望

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，各種各樣的技術(shù)綜合用于照明領(lǐng)域方面，未來的照明正向著節(jié)能，智能，高效，環(huán)保，舒適，安全的方向發(fā)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(shù)，控制技術(shù)，通信技術(shù)等各種技術(shù)來實現(xiàn)在照明領(lǐng)域的智能等等都是未來發(fā)展熱點。

6 結(jié)語

綠色照明事業(yè)是我們共同的事業(yè)，保護地球環(huán)境是我們每個人的義務(wù)，愿我們共同為促進我國綠色照明事業(yè)的發(fā)展做出努力。

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