电力电子技术在绿色照明电路中的应用

闫军

摘 要：电力电子技术应用十分广泛，现在已经渗透到工业乃至民生的每一个角落。随着电力电子技术的高速发展，各种电力电子新技术应用于照明领域。该文主要对电力电子技术在照明领域的应用进行分析，并对其发展的前景进行展望。

关键词：电力电子技术 照明 应用

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0040-01

社会经济的不断发展使得人们的物质生活得到了很大的改善，照明用电在电力消费中的比例也逐渐增加。因此提倡绿色照明，节约照明电能，提高照明效率，注重照明质量，就成为了一个很重要的问题。目前，电力电子技术广泛用于人们生活中的各个方面，我国也把电力电子技术的发展列为国民经济可持续发展的一大重要战略。照明行业是电力电子技术大显身手的一个阵地，本文将简略介绍电力电子技术在照明领域的一些应用。

1 照明节能

1.1 推广使用各种节能灯

随着环保节能要求的提出，传统的白炽灯逐步被新型的节能灯及各种气体放电灯取代。由于气体放电灯的负阻放电特性，它必须与镇流器配套使用才能使灯管正常工作。过去我们使用的普通高耗能电感镇流器，存在散热困难，效率低，频闪等问题，现在采用电子镇流器可以很好的解决。高频电子镇流器主要由高频变流电路和负载谐振电路组成，整流电路将工频交流电变为脉动直流电，再通过高频逆变电路将直流电逆变为高频交流电，然后通过负载谐振电路向电灯供电。电子镇流器具有能耗低，发光效率高等优点，可以有效的节省电能，在我国照明电路中广泛使用。

1.2 使用太阳能照明

太阳能作为一种清结能源，其储量无限，它在照明领域存在巨的大应用潜力。太阳能在照明中主要有两大方面应用，一是将太阳能组件与建筑结构融为一体，将屋顶，墙面等大面积建筑表面铺设太阳能电池采光板，从而对建筑内部包括照明进行供电。二是简单的太阳能供电照明系统，像一些太阳能路灯，庭院灯等。其基本原理是白天将太阳能转化为电能，同时将这电能贮存到蓄电池，到照明系统需要工作时，再通过工作电路将蓄电池的直流电变换为交流电来为电灯供电。目前我国太阳能光伏电池生产成本已大幅下降，这对太阳能在照明中的应用提供了有利条件。

1.3 开发功率LED光源

发光二极管自20世纪60年代诞生以来，就深受各方青睐，其应用涉及很多领域，但由于其发光效率低，亮度低，发光颜色品种少，那时未能应用于照明。随着LED技术的研制取得重大突破，上述问题得到了很大的改善，并且其有着使用寿命长，能耗低等优点，因此LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。然而要想使LED光源能够可靠，安全，长寿命运行，与之匹配的高质量的驱动电源必不可少，这就需要各种电力电子技术的综合应用。随着国内厂家技术和生产成本的降低，LED照明叫好而不叫座的局面行将改变。

2 智能照明

随着人们物质文化和精神生活水平迅速的提高，智能化已经成为当今发展的主流技术，由于各种原因，大多数仍然沿用传统的控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控系统来监控，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。与传统照明相比，智能照明可达到安全、节能、舒适、高效的目的，因此智能照明有着较好的发展前景。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具进行智能调光。除此之外，智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式，通过智能化管理实现节能。目前，中国智能照明市场并未成熟，智能照明的应用领域还主要集中在商务领域和公共设施领域，随着国内智能照明研发生产技术的发展和产品推广力度的加大，智能照明一定会在将来的照明领域中大放光彩。

3 提高质量

用来照明的交流电一般都是50 Hz，工作频率较低，这也就容易导致电灯在使用的过程中出现周期性的闪烁，长时间在这样环境下进行办公，会对人们的眼睛带来一定程度的伤害。随着技术的发展，主要是通过电力电子元件来组成变频器，把工频交流电变频到高频交流电，这样频闪现象会消除，从而提高照明的质量。

4 电子电子技术在照明电路中存在的问题

4.1 諧波问题

目前应用在照明领域的电力电子技术主要就是电子镇流器，其最大的问题就是其自身含有的谐波成分相对较大，这对电网会产生严重的影响与污染。如果大量的电子镇流器同时进行工作，就会出现短路或者是跳闸的现象，严重的会导致电子镇流器发生损害，甚至会引发电网火灾，因此必须严格控制谐波含量。解决方法一般有二种：一种是设计合适的校正补偿装置，使谐波成分下降，将功率因数提高；另一种是开发有源电力滤波器，该滤波器采用PWM技术，能够有效地降低谐波成分。前者成本较低，比较实用；后者滤波效果非常明显，已被广泛应用于高度发达的国家中，不过其具有成本高、结构复杂的缺点，我国当前的经济和技术发展水平，难以对有源电力滤波器进行有效的利用与推广。

4.2 高频损耗问题

电子镇流器和电子变压器采用高频设计，逆变电路中的开关频率达到50 kHz 左右。这就要考虑到开关过程中的损耗以及电磁干扰问题，这正是软开关技术的用武之地。软开关技术是电力电子技术中新发展的技术。通过开关开通前电压先降为零，或闭合前电流先降为零，可以解决开关过程中电压、电流的重叠问题，减低其变化率。从而减小开关损耗以及开关噪声。而且软开关技术可以控制开关运行轨迹，从而降低电磁干扰，提升电路功率转换的效率。

5 展望

随着科学技术的进步，各种各样的技术综合用于照明领域方面，未来的照明正向着节能，智能，高效，环保，舒适，安全的方向发展。太阳能与建筑照明一体化，大功率LED光源，以及通过采用电力电子技术，控制技术，通信技术等各种技术来实现在照明领域的智能等等都是未来发展热点。

6 结语

绿色照明事业是我们共同的事业，保护地球环境是我们每个人的义务，愿我们共同为促进我国绿色照明事业的发展做出努力。

参考文献

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