GGDZ照明穩壓節電器的軟啟動功能

    隨著地球資源的日益枯竭，提高各種能源的使用效率顯得越來越重要。據統計，我國各類生產、生活照明已占總發電量的12％以上，因此，照明節電已成為節約電能的重要環節。

    上海潘登新電源公司積二十多年電力穩壓器的生產經驗和技術，根據目前各類生產、生活集中照明的供電方式和氣體放電燈的特點，開發生產出GGDZ照明穩壓節電柜。它是以智能穩壓調壓、時間控制、提高功率因素等多種節電技術相結合的高效的照明節電產品，可大大提高照明電源的使用效率，降低照明電能損耗。

    大面積集中照明的場所，對電光源的要求一般是“三高”，即：高發光效率，高壽命，高顯色性。因此，這些場所一般都會優先選用高壓氣體放電燈（高壓鈉燈或金屬鹵化物燈）作為電光源。高壓氣體放電燈的一個顯著特點是，啟動時間很長（一般接近十分鐘），啟動電流較大（一般約為工作電流的2倍）。

    市場上絕大多數的照明節電柜，對氣體放電燈的啟動過程都沒有做特別處理，只是直接給其一個220V的額定電壓作為啟動電壓而已。因此，氣體放電燈啟動過程中長時間的大電流，對氣體放電燈的使用壽命，以及照明節電柜容量的沖擊等，都會有一定的影響。

    上海潘登新電源公司生產的GGDZ照明穩壓節電柜，針對氣體放電燈的啟動特點，設計了一種“軟啟動電路”，它能使氣體放電燈在啟動過程中，有效地減小其啟動電流，從而減少對氣體放電燈和照明節電柜的上述影響。

    氣體放電燈在啟動過程中，其啟動電流的變化過程大致如下（見圖1）

    由圖可見，氣體放電燈的啟動時間一般接近十分鐘，啟動電流最大值一般約為工作電流的2倍。

圖1. 啟動電流的變化過程

（不受“軟啟動電路”控制時）

    為降低氣體放電燈啟動過程中，長時間的大電流對氣體放電燈和照明節電柜的影響，“軟啟動電路”對此時節電柜的輸出電壓做了如下處理。

    氣體放電燈啟動過程中，由“軟啟動電路”控制的節電柜輸出電壓的變化過程如下（見圖2）：

圖2. 軟啟動工作過程

    由圖2可見，通過“軟啟動電路”的控制，氣體放電燈剛啟動時，照明節電柜輸出“軟啟動電壓1”（約190V左右），該電壓可使氣體放電燈的啟動電流有較大的減小（見圖3）。“軟啟動電壓1”維持時間約為3分鐘。

    3分鐘后，通過“軟啟動電路”的控制，照明節電柜輸出“軟啟動電壓2”（約220V左右），“軟啟動電壓2”維持時間約為7分鐘。該電壓可使氣體放電燈在額定電壓下完成余下的啟動過程，以避免電壓太低造成啟動時間延長。

    通過“軟啟動電路”控制后，氣體放電燈啟動電流的變化過程大致如下（見圖3，圖中粗線為啟動電流新的變化過程。）

圖3. 啟動電流的變化過程

（受“軟啟動電路”控制以后）

    對比圖1與圖3后可見，通過“軟啟動電路”的控制，可使氣體放電燈的啟動電流降低約20% ，從而減少了氣體放電燈啟動過程中，長時間的大電流對氣體放電燈和照明節電柜的影響。

    本“軟啟動電路”可用如下電路實現（見圖4），其工作過程為：

    當照明節電柜開始給負載供電時，觸點K閉合，給IC1一個觸發信號，IC1的3腳輸出高電平，繼電器J1得電，通過J1的觸點，給照明節電柜一個控制信號，讓其輸出“軟啟動電壓1”（190V）。

    3分鐘后，R2、C2組成的延時電路時間到，IC1的3腳輸出低電平，給IC2一個觸發信號，IC2的3腳輸出高電平，繼電器J2得電，通過J2的觸點，給照明節電柜一個控制信號，讓其輸出“軟啟動電壓2”（220V）。R4、C5組成的延時電路使該信號維持7分鐘的時間。

    考慮到啟動過程中，照明負載的供電電壓由190V升到220V，變化比較大，可能使燈具的照度產生一個突變。由此，可以在“軟啟動電壓1”與“軟啟動電壓2”之間，增加一過渡檔。例如，可將通過J2的觸點給出的控制信號，確定為使照明節電柜輸出205V電壓，調整R4、C5的參數，使該信號維持的時間為1分鐘。1分鐘后，IC2輸出低電平，觸發IC3輸出高電平，通過J3的觸點，給照明節電柜一個控制信號，讓其輸出“軟啟動電壓2”（220V）。啟動過程照明節電柜的輸出電壓就變成195V→205V→220V了。

    依次類推，只要增加圖4電路的級數，“軟啟動電壓1”與“軟啟動電壓2”之間，還可再多增加幾個過渡檔。

圖4.一種軟啟動控制電路

    上海潘登新電源公司生產的GGDZ照明穩壓節電柜，經眾多用戶使用中的測算，節電率普遍可達25%以上，同時電光源使用壽命可延長2倍以上。節電柜的投資成本一般1～2年內即可從節省的電費中收回，長期使用，增收節支效益可觀。上海寶鋼集團的大型煉鋼車間、上海新國際博覽中心的大型展覽場館等許多大型工廠企業、大型會展中心等都已安裝使用了GGDZ照明穩壓節電柜，均取得了很好的經濟效益。GGDZ照明穩壓節電柜已被上海市科委確定為“高新技術成果轉化項目”和“上海市節能產品”。

（上海潘登新電源公司 賀建新 吳新）<