照明电子开关节能与电耗分析
摘要: 照明电子开关节能与电耗分析
灯度数 项目 |
15W | 40W |
电度数 | 28800度 | 62400度 |
电费 | 1.152万元 | 2.496万元 |
2、控制部件的静态功耗 照明电子开关不象常见的电子设备,使用时才通电,而是全天时加电。一般说来,电子开关都没有可见光传感器,白天处于闭锁状态,晚间或环境光照度低于某一设定值,大多数时间处于待命状态,仅当有关传感器接收到启动信息后,开关导通,灯亮,几十秒后灯灭。电子开关一旦加电,控制部件就有电流流过,必然要消耗功率,此功耗称为控制部件的静态功耗。
控制部件的静态电流与控制部件的结构和参数有关,有的达4mA或更大,有的不到1mA。我们以4mA、1mA电流为例,参照图2电路,分析电子开关的静态功耗情况。
图2
图2,IC=4mA控制部件消耗的功率:
PC=VIC=220V×0.004=0.88W 一天消耗电度数: 24小时×0.88W×10-3=0.02度 一年消耗电度数: 365天×0.02度=7.3度 IC=1mA的控制部件消耗功率、每天、每年耗电度分别为: Pc=VIC=220×0.001=0.22W 每天耗电度数=0.005度 每年耗电度数=1.8度 从数量上看,以上两种静态电流的开关,每天、每年消耗的电都很小,但是,电子开关的量大了,年耗电量就是一笔很可观的数目。比如,1千支4mA、1mA静态电流的开关,年耗电分别为7300度和1800度。从节能和提高电子开关寿命方面考虑,我们应尽量减少静态电流、降低静态功耗。 减少控制部件静态电流的主要思路是: .在保证电路正常功能的前提下,直流电源宁低勿高; .电阻器件的值宁小勿大; .半导体器件中,宁用集成电路勿用分立元件; .有源器件的漏电流以小为好。 注意以上几点,控制部件的静态电流就可以达到令人满意的程度。 3、执行部件的耗电分析
在电子开关中,执行部件与照明灯直接联系,控制灯的亮或灭。理想的执行部件应是:通时,两端如同短路;断时,两端如同开路。但是,有些结构的电子开关,其执行部件在导通时,它的两端残压相当大,以致不能忽略。相对而言,执行部件在断开时,更接近于理想开关的开路状态。 图3
图3电路,控制部件与灯RL为串联关系,而与执行部件为并联联接。控制部件两端电压与灯RL的工作状态或执行部件的通断状态有关。当控制部件发出信号后,即G端有触发信号,执行部件导通,3、4两端电压V34随即降低,控制部件两端电压也同时下降,如此使得触发信号电平也随之下降,导致可控硅不能完全导通,V34反而增大,经过一系列反馈过程,V34最后稳定在几十伏的范围内。假定RL为25W灯泡,当可控硅触发后,图3电路的V34为55V左右,由此可以计算出灯亮以后执行部件消耗的功率P34。
灯亮时的电流IL 流过执行部件的电流近似为IL,则P34 P34=V34×IL=55V×0.085A=4.7W 220V交流电加在灯RL和执行部件上,除去执行部件的电压,灯RL的压降只剩下165V,25W的灯实际消耗的功率为: PRL=165V×0.085A=14W 可见,如图3形式的电路——串联型电子开关,当灯工作时,执行部件消耗相当大的功率,如计算所得结果,执行部件功耗占灯耗的1/3,它将转变成热能浪费掉;再者,这种结构的电路不能充分发挥灯泡的容量。图3电路,当执行部件断开时,它不会消耗功率。 |
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