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摘要:為了充分發揮綠色照明技術中電力電子技術的應用價值,結合電力電子技術的發展趨勢及其對綠色照明技術的應用,細化探究該技術在綠色照明技術中的具體應用。
關鍵詞:電力電子;綠色照明;節能與環保
1引言
近年來,電力電子技術的快速發展,促使各種電力電子器件具備更高的性能,并有很多高效節能、控制穩定且轉換效率高的器件廣泛應用于電力系統和照明系統中。在電力電子技術未來發展過程中[1]。首先,隱身集成模塊化方向發展。電源系統中,聚合電源、集成電源等屬于重要組成部分,而在向集成模塊化方向發展過程中,電源體積會逐漸縮小,并在電力電子器件中占據核心地位。在此發展基礎上,電力電子技術應用到綠色照明系統中,會有效提高系統綜合性能,為綠色照明領域健康發展提供堅實的技術基礎。高頻高速化方向發展。在電力電子器件在現代化發展過程中,工作頻率逐漸增加,集成化速度也越來越快,并不斷提升了轉換效率,進而衍生出可控關斷型器件等。在相關器件不斷增強結構功能基礎上,其體積也會逐漸縮小,促使技術逐漸向高速高頻化方向發展。全控數字智能化方向發展。新時期社會與經濟的發展,對電力電子技術提出了更高要求,需要技術將電力變換和信息處理器件融合于一體,并促使器件更加安全,生產成本也逐漸降低。與全控型器件保持緊密結合,構建智能化模塊,將傳統模擬信號轉變為數字信號,能夠使電力電子器件具備預定功能,具有更高智能化程度,并可更加準確、便捷與靈活的使用。逐漸向新能源化、綠色化方向發展。在電力電子器件逐漸提高性能完備性過程中,綠色照明技術也將逐漸向綠色無污染、高效節能方向發展。
2電力電子技術對綠色照明技術的影響
在綠色照明技術中合理應用電力電子技術,能夠對該技術產生積極的影響,不僅有利于節約能源、保護環境,還能優化照明質量。接下來,本文細化探究電力電子技術對綠色照明技術的影響:(1)節約能量。目前在電力能源系統運行過程中,照明系統消耗的電能是非常巨大的,所以需要對照明系統加強節能化處理。在綠色照明技術中妥善運用電子技術,可以促使照明系統工作期間縮減能源消耗,進而達到能源節約作用。例如在綠色照明系統中運用節能燈,可以對IGBT鎮流器實現高效運用,并在整流設備運用基礎上,對電流進行合理優化調整,將其轉變成50kHz的交流電,促使節能燈利用效率顯著提升,最終實現節能目標。另外,在綠色照明系統中還可對電子技術和傳感技術加以應用,實現能源節約目的,比如整流技術、變頻技術等,在實際應用中合理、自動的調控電能,促使能源利用率顯著提高。(2)保護環境。傳統照明系統在實際運行過程中,會產生很多溫室氣體,嚴重影響生態環境,并且還會對人們身體健康產生一定影響。近年來,綠色照明技術持續發展,并不斷在將電力電子技術應用到照明系統中,有效解決了這些問題。比如在智能LED照明中應用傳感器(圖1),能夠有效提升燈具自動化程度,且該照明設備成本中不涉及汞等有害元素,所以照明系統在實際運行中可以降低對環境產生的影響和破壞。同時,在電力電子諧振開關技術逐漸完善和優化過程中,無功補償方面開始廣泛運用零電壓開關,這不僅可以在很大程度上減少能源消耗,還可顯著縮減諧波對環境產生的影響力,最終實現環境保護目的[2]。(3)優化照明質量。在綠色照明技術中合理的融入電力電子技術,還可以顯著改進之前的頻閃效果,促使照明質量得到有效提高。目前照明系統中所使用的交流電,一般都是50Hz,在照明系統使用中,燈具很容易出現周期性閃爍等情況,若人們長期在這樣的照明環境下生活、工作和學習,將會直接影響到視力。最深科學技術的快速發展,逐漸衍生出帶有視力保護作用的燈具,這些燈具通過對電力元件的利用,并合理組合變頻器,對燈具之前存在的周期性閃爍問題實現有效改進和優化。醫療領域在運用照明系統的時候,尤其要關注燈光閃爍問題,如果在手術過程中,燈具出現頻閃問題,將直接對醫生手術發揮產生影響,嚴重情況下會因為燈光問題造成手術失敗。因此,需要在醫療照明系統中合理運用電力電子技術,對燈具頻閃問題實現有效解決。
3電力電子技術在綠色照明技術中的應用
(1)在高頻交流電子鎮流器技術方面的應用。目前我國使用的比較多的高頻交流電子鎮流器電路和單級半橋諧振逆變電路比較相似,此電路使用的元件數量比較少,并且經濟性高,當前在多個領域都有廣泛運用,不夠該技術的運用也存在諸多不足。由于改電路在整流之后,會對逆變電路進行直接供電,所以會存在高次諧波污染,同時在高頻工作狀態下,會出現電磁,對其他相關設備正常運行產生干擾。另外,此電路在實際運行期間,會導致三相電網點位出現一定偏離情況,造成電網改變正常的三相均衡狀態。若運行場合中不需要電子鎮流器保持滿功率運行,那么可以通過調光控制提升綠色照明技術的節能效果。通過運用調光控制法,能夠盡量大的發揮脈沖功能和作用,確保兩開關管實現同步導通過程中更加安全,不會被破壞。在調光開關運用中,需要對電力電子器件實際控制角加以改變,并以此為基礎將輸出波形改變,達到調節輸出電壓的目的[3]。綠色照明系統在低速或者弱光狀態下,電壓和電流都會比較低,以實現節能目標。(2)在高頻軟開關技術方面的應用。在電力電子技術持續發展過程中,要求電力電子裝置重量更輕、形態更小、頻率更高,以解決開關損耗和電磁干擾等問題。而軟開關技術,主要是將電容、電感等電子器件融入電力電子電路中,形成諧振網絡,在此基礎上增加換流支路實現諧振,最終達到零電流(零電壓)開啟與關斷,促使開關損耗顯著降低,提高節能效果。在綠色照明技術中運用軟開關技術,還可以促使du/dt降低,減小受到的電磁干擾,切實提高產品安全性能[4]。在軟開關技術中引入電子鎮流器,能夠縮減電子器件重量,使器件體積縮小等,最終實現損耗消除、開關噪音降低的目標。(3)在智能照明控制系統方面的應用。在人們生活質量不斷提高過程中,對生活中的照明系統也提出了更高要求。智能照明控制系統屬于智能控制系統的關鍵子系統之一,主要是通過先進的電子感應技術和電磁調壓技術,實時跟蹤監控供電情況,對電路電流和電壓幅度實現自動、平滑的調整,能夠改進照明電路中由于不均衡負荷所產生的額外功效,可以顯著提升功率因素,使線路與燈具工作溫度降低,優化供電運行狀態。該照明控制系統不僅可以滿足不同受眾差異化的燈光效果需求,還可以優化工作環境,促使人們提升工作效率。該系統應用期間,能夠對各個區域實際燈光敏感度和照明效果進行自動化調節,還可識別到無人區域將該區域燈光自動的關閉。另外,此系統還可利用編程,對光照情況進行動態調節,促使照明系統可以滿足不同場合對光照的差異化需求。目前智能樓宇設計中,智能照明控制系統已經屬于一種核心設計元件,不僅能夠提高樓宇綜合管理水平,還可自動化的調控照明系統。
4結語
隨著人們生活水平的不斷提升,人們對照明系統提出了更高要求,通過在綠色照明技術中合理應用并融入電力電子技術,能夠有效優化和完善綠色照明系統,為人們打造理性、自然的生活環境。所以,需要相關技術人員深刻的認識電力電子技術發展趨勢,及該技術對綠色照明技術的影響,在綠色照明技術中合理的應用電力電子技術,促進綠色照明技術的進一步發展。
參考文獻
[1]張洵浩.電力電子技術的發展和應用分析[J].科學技術創新,2017(34):186-187.
[2]李大興,羅瑋.基于先進電力電子技術的新型節能器在城市綠色照明工程中的應用[J].電氣應用,2017,36(02):20-24+65.
[3]王嬌,顧波,魏偉.電力電子技術在綠色照明系統中的應用分析[J].電子世界,2017(03):92+94.
[4]周文揚.電力電子技術在新能源領域中的應用分析[J].電子制作,2017(02):30+32.圖1智能LED照明中的應用傳感器
作者:劉振興 單位:湖南湘安新能源科技有限公司