專利名稱：一種可調電感的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種可調電感，具體來說，涉及ー種通過調節電子開關占空比來線性調整電感的等值電感量的可調電感。
背景技術：
現有的電感無級調光技術，一般通過線性調節串聯在路燈回路的可調電感實現，而調節電感器電感量的方式，可歸納為以下三種一種是飽和電感法，在同一磁芯上繞制控制繞組Lc和工作繞組Lw，控制繞組Lc中流過直流電流，工作繞組流過交流電流，改變控制繞組Lc中直流電流的大小，就可以改變磁芯的飽和程度，從而改變工作繞組Lw的等效電感的大小，達到調整路燈的工作電流，進而調整路燈功率的目的。另ー種是正交磁芯電感控制法，C型磁芯的一半旋轉90°后與另一半對接，一半磁芯上繞制工作繞組，工作繞組上流過 交流電流，另一半繞制控制繞組，控制繞組上流過直流，改變直流電流的大小，就可以連續改變工作繞組的電感大小。還有ー種是串聯開關電感控制法，在電感器電路中，串聯ー個雙向開關晶閘管SCR，通過改變晶閘管SCR的導通角Θ，改變可控電感器LB的等值電感量，進而改變電壓調節器LA線圈上的壓降的大小和相位，實現穩壓和調節功能。但是飽和法電感法和磁芯電感控制法都需要在同一磁芯繞制控制繞組，由于存在電磁轉換的效率，控制磁芯飽和時，可調電感的負載損耗較高，且控制繞組要占用一定的窗ロ磁芯面積，使得可調電感的體積、質量大。而串聯開關電感控制法，通過分配正弦能量的儲存與釋放，來調節輸出電壓，此種方法一般需要采用兩個電感器完成，結構復雜，應用局限。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于，提供了ー種可調電感，省去了控制繞組線圈，減少電感體積，繞組的線徑選擇更加容易。本發明為解決其技術問題所采用的技術方案在于提供ー種可調電感，包括至少一個電感L和至少ー個電子開關S，其中，所述電子開關S通過第一端子和第二端子并聯在電感L兩端，所述控制電路的輸出連接電子開關S的控制端。上述的可調電感，其中，所述控制電路包括控制單元、同步采樣単元、負載采樣單元和PWM驅動單元，所述同步采樣單元和負載采樣單元的輸出連接控制單元，所述控制單元輸出到PWM驅動單元，所述PWM驅動單元的輸出為該控制電路的輸出。上述的可調電感，其中，所述控制単元為微控制器或控制環路。上述的可調電感，其中，所述電感L與電源Vin、負載RL依次串聯，所述同步采樣單元檢測電感L上的電流，所述負載采樣單元檢測負載RL兩端的電壓。上述的可調電感，其中，所述負載RL為高壓鈉燈或電機。上述的可調電感，其中，所述電感L、電源Vin和高壓鈉燈的串聯回路中還串聯鎮流器LI。
上述的可調電感，其中，所述電子開關S為晶閘管或絕緣柵雙極型晶體管。上述的可調電感，其中，所述電子開關S為場效應晶體管或三極管。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果本發明提供的可調電感，通過控制電路調節與電感L并聯的電子開關S的占空比，線性調整電感L的等值電感量，從而控制負載RL的功率，省去了控制繞組線圈，對于相同電感量的電感，通過增加線圈匝數，可減少電感體積。同時，只需考慮在最大電感量的工作電流下，電感線圈繞組的安全電流密度，繞組的線徑選擇更加容易。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現有的飽和電感法的電路結構示意圖；圖2是現有的串聯開關電感控制法的電路結構不意圖；圖3是本發明可調電感的電路結構示意圖；圖4是本發明可調電感用于高壓鈉燈的電路結構示意圖；圖5是本發明可調電感用于三相電機的電路結構示意圖。圖中100控制電路 101控制單元 102負載采樣單元103同步采樣單元104PWM驅動單元200高壓鈉燈300三相電機
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明進一歩詳細說明圖3是本發明可調電感的電路結構示意圖，如圖3所示，本發明提供的可調電感，包括至少ー個電感L和至少ー個電子開關S，其中，所述電子開關S通過第一端子和第二端子并聯在電感L兩端，所述控制電路100的輸出連接電子開關S的控制端。其中，所述控制電路包括控制單元101、同步采樣單元103、負載采樣單元102和PWM驅動單元104,所述同步采樣單元103和負載采樣單元102的輸出連接控制單元101，所述控制單元101輸出到PWM驅動單元104，所述PWM驅動單元104的輸出為該控制電路100的輸出，并連接電子開關S的控制端。優選地，所述控制単元101為微控制器或控制環路。如3所示，所述電感L與電源Vin、負載RL依次串聯，所述同步采樣單元103檢測電感L上的電流，所述負載采樣單元102檢測負載RL兩端的電壓，檢測到的電流和電壓輸入到控制單元101，通過控制電路100的控制單元101根據檢測到的電流和電壓，調節與電感L并聯的電子開關S在一個開關周期內導通和關斷時間即占空比，線性調整電感L的等值電感量，從而控制負載RL的功率，省去了控制繞組線圈，對于相同電感量的電感，通過增加線圈匝數，可減少電感體積。同時，只需考慮在最大電感量的工作電流下，電感線圈繞組的安全電流密度，繞組的線徑選擇更加容易。如圖3所示，所述電感L、電源Vin和負載RL的串聯回路中還串聯保險絲F。如圖4所示，所述負載RL為高壓鈉燈200，所述高壓鈉燈200與電感L之間還串聯鎮流器LI，在要求最大工作電流即等效電感量最小時，電感L兩端的壓降小于I伏，路燈負載能得到在更高的亮度，在輸出電壓一定吋，路燈輸出功率更大，供電輸入功率最低。在相同負載下，當負載工作在最大工作電流時，采用并聯開關法的可調電感體積小、損耗小、最高溫升低；當負載工作在最小工作電流時，采用并聯開關法的可調電感的最小輸入功率較小。表ー為400W高壓鈉燈在最大工作電流下，采用并聯開關法和飽和電感法的可調電感的實驗數據。
權利要求
1.一種可調電感，包括電感L和電子開關S，其特征在于所述電子開關S通過第一端子和第二端子并聯在電感L兩端，所述電子開關S的控制端連接控制電路的輸出。
2.根據權利要求I所述的可調電感，其特征在于所述控制電路包括控制單元、同步采樣單元、負載采樣單元和PWM驅動單元，所述同步采樣單元和負載采樣單元的輸出連接控制單元，所述控制單元輸出到PWM驅動單元，所述PWM驅動單元的輸出為該控制電路的輸出。
3.根據權利要求2所述的可調電感，其特征在于所述控制單元為微控制器或控制環路。
4.根據權利要求3所述的可調電感，其特征在于所述電感L與電源Vin、負載RL依次串聯，所述同步采樣單元檢測電感L上的電流，所述負載采樣單元檢測負載RL兩端的電壓。
5.根據權利要求4所述的可調電感，其特征在于所述負載RL為高壓鈉燈或電機。
6.根據權利要求5所述的可調電感，其特征在于所述電感L、電源Vin和負載RL的串聯回路中還串聯鎮流器LI。
7.根據權利要求I所述的可調電感，其特征在于所述電子開關S為晶閘管或絕緣柵雙極型晶體管。
8.根據權利要求I所述的可調電感，其特征在于所述電子開關S為場效應晶體管或三極管。
全文摘要
本發明提供一種可調電感，包括電感L和電子開關S，其中，所述電子開關S通過第一端子和第二端子并聯在電感L兩端，所述控制電路的輸出連接電子開關S的控制端。本發明提供的可調電感，通過控制電路調節與電感L并聯的電子開關S的占空比，線性調整電感L的等值電感量，從而控制負載RL的功率，省去了控制繞組線圈，對于相同電感量的電感，通過增加線圈匝數，可減少電感體積。同時，只需考慮在最大電感量的工作電流下，電感線圈繞組的安全電流密度，繞組的線徑選擇更加容易。
文檔編號H02P13/00GK102682955SQ20121014416
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者于亞, 吳季強, 梁明華, 陳南輝 申請人:杭州金果科技有限公司