能源问题是制约经济发展的主要问题，在电能需求日益增长的本日，电气节能显得尤为主要。据有关资料显示，我国照明用电约占总发电量的12%旁边。目前，照明节能大体分为两个方向，即新型节能灯具的研发推广和现有灯具掌握技能的提高。由于不可能在短韶光内大范围更新现有照明系统的干系举动步伐，以是在新旧举动步伐交替期内，开拓节能掌握设备更加符合当前需求。
对付大多数低压配电系统，为担保高峰负荷时供电末端的电压合格，会故意提高首端电压，偏高的电压不但会增加首端用户的电能损耗，而且会降落首审察干设备的效率，同时也会使其功率因数以及利用寿命低落。
其余，据文献1，对付日光灯系统，适度的降落其事情电压，不但可以既担保照度标准和照明质量，还可以提高功率因数，节约电能，大幅度延长灯管的利用寿命。由此可见，通过适当掌握日光灯照明系统输入端电压具有较大的节能空间。
系统事情事理在低压配电系统中串入补偿变压器T，使变压器二次侧输出电压的相位与系统电压的相位相差，由于两电压向量方向相反，叠加后即可达到降落电网电压的目的。补偿变压器一次侧电压是通过对装置输出端电压进行斩波后再滤波得到。电路拓扑构造图1所示：
图1 电路拓扑构造
与将电力电子器件直接串入电网办法比较，利用补偿变压器构造有利于增加同等器件对电网电压的调节能力，并且变压器还能起到一定的隔离浸染。由于电力电子器件没有直接串入供电岔路支路，系统许可通过的电网电流更大，装置的稳定性也得到提高。
谐波剖析（略）互换斩波示意图如图2所示，S1为斩波开关，S2为续流开关，二者的事情时序互补。
图2 互换斩波示意图
掌握办法为了提高输出电压的稳定度，防止输出电压振荡，设计中采取反馈电压PI调节办法。通过电压互感器将输出端电压引回，与给定电压值作比较，经PI调节后得到调制旗子暗记，该旗子暗记与载波三角波进行比较后掌握四个IGBT事情。掌握回路如图3所示：
图3 掌握回路构造图
在驱动旗子暗记处理方面，一样平常有互补掌握和非互补掌握两种：
1、互补旗子暗记驱动
互补旗子暗记驱动办法是指斩波开关S1和续流开关S2时序互补，即每一时候，二者有且只有一个处于导通状态。但由于实际全控型器件都有一定的开通和关断韶光，为避免直通征象发生，实际中必须加入一定的去世区韶光，考虑一定的裕量，加入去世区韶光后，每每会造成某一韶光内负载开路的征象。
该旗子暗记驱动办法的优点是掌握实现大略，但对付类似日光灯类的感性负载，随意马虎造成瞬时电压冲击，这时就不得不加入缓冲接管电路。
图4 互补旗子暗记驱动
2、非互补旗子暗记驱动
对付日光灯类感性负载，设其基波阻抗角为，如图5所示，在时区2、4中，电压和电流同相位，此时与纯阻性负载类似；而在时区1、3中，电压和电流相位相反，负载通过装置向电源反馈能量，在这两个时区内，IGBT失落去掌握，因而也称为失落控区。由于失落控区的存在，斩波后输出电压所含谐波不仅包含 次谐波，还包含3次和5次谐波，他们的幅值与基波阻抗角有关。如果同时检测输出电压和输出电流的相位，则可通过判断电压和电流的状态来掌握开关器件的事情办法，从而达到肃清失落控区的目的。
图5 感性负载电流电压波形
图5中，u、i分别是补偿变压器一次侧两端的电压和经由一次侧线圈的电流，以1区为例，此时u>0，i<0，在图1中应使V2和V4接管脉冲旗子暗记，以担保电流回路通畅，同时保持V1坚持关断，V3坚持导通，这样便肃清了失落控征象，但其缺陷是增加了掌握的繁芜程度。
仿真剖析及仿真结果（略）结论利用STC5410AD单片机为掌握芯片，补偿变压器采取容量为22kVA的工频C型铁芯变压器，构成自动分级调压装置，对电压向量叠加部分进行验证。通过剖析日光灯负载的电压、功率、照度参数之间的关系，验证了日光灯系统降压节能的可行性。
由理论剖析及仿真结果，电压串联补偿式互换斩波调压技能具有调节能力强，无电压突变，谐波污染小等特点，适宜于日光灯照明系统的降压节能环境，符合节约电能，减小谐波污染的趋势。
（摘编自《电气技能》，原文标题为“基于互换斩波技能的日光灯照明系统节能方案的研究”，作者为李光曦、张福生。）
