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                  电子镇流器的基本原理和工作原理

                  发布时间:2020-09-15 02:42:05        

                  导读:电子镇流器(Electronic ballast),是镇流器的一种,是指采用电子技术驱动电光源,使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器(或镇流器)。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器,轻便小巧,甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起,同时,电子镇流器通常可以兼具启辉器功能,故此又可省去单独的启辉器。电子镇流器还可以具有更多功能,比如可以通过提高电流频率或者电流波形(如变成方波)改善或消除日光灯的闪烁现象;也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。传统电感式整流器的一些缺点使它正在被日益发展成熟的电子镇流器所取代。...

                  •                           电子镇流器

                     

                      电子镇流器(Electronic ballast),是镇流器的一种,是指采用电子技术驱动电光源,使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器(或镇流器)。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器,轻便小巧,甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起,同时,电子镇流器通常可以兼具启辉器功能,故此又可省去单独的启辉器。电子镇流器还可以具有更多功能,比如可以通过提高电流频率或者电流波形(如变成方波)改善或消除日光灯的闪烁现象;也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。传统电感式整流器的一些缺点使它正在被日益发展成熟的电子镇流器所取代。

                   

                  定义

                   

                      20世纪70年代出现了世界性的能源危机,节约能源的紧迫感使许多公司致力于节能光源和荧光灯电子镇流器的研究,随着半导体技术飞速发展,各种高反压功率开关器件不断涌现,为电子镇流器的开发提供了条件,70年代 末,国外厂家***推出了***代电子镇流器,是照明发展***一项重大的创新。由于它具有节能等许多优点,引起了全世界的极大关注和兴趣,认为是取代电感镇流器的理想产品,随后一些***的企业都投入了相当的人力、物力来进行更高一级的研究与开发。由于微电子技术突飞猛进,促进了电子镇流器向高性能高可靠性方向发展,许多半导体公司推出了专用功率开关器件和控制集成电路的系列产品,1984年,西门子公司开发出了TPA4812等有源功率因数校正电器IC,功率因数达到0.99。随后一些公司相继推出集成电子镇流器,89年芬兰赫尔瓦利公司又成功推出可调光单片集成电路电子镇流器,电子镇流器在全世界特别是发达***已推广应用。

                      中国对电子镇流器的研究开发起步较晚,技术起点低,早期对这一产品的难度和复杂性认识不足,专用半导体器件开发未跟上,产品质量过不了关,而且市场极不规范,大量的劣质品被抛向市场,使消费者蒙受损失,严重损害了电子镇流器的形象。90年代后期,由于生产水平有了迅速发展和提高,从电路设计到了电子器件的配套都进入了较成熟阶段,优质产品进入建筑工程,随着中国绿色照明工程的实施,为电子镇流器推广应用铺平了道路,国产电子镇流器必将迅速赶上国际***水平,在竞争的国际市场中占有一席之地。

                  荧光灯、杀菌灯用电子镇流器知识

                      电子镇流器知识简介:使用半导体电子元件,将直流或低频交流电压转换成高频交流电压,驱动低压气体放电灯(杀菌灯)、卤钨灯等光源工作的电子控制装置。应用***广的是荧光灯电子镇流器。

                      电子镇流器由于采用现代软开关逆变技术和***的有源功率因数矫正技术及电子滤波措施,具有很好的电磁兼容性, 降低了镇流器的自身损耗。

                  辨别电子镇流器好坏

                      把起辉器拆下,断开电源,测试镇流器两端即可。如果镇流器那种比较老的电感式的,电感式的才可以用这种方法测试线圈是否烧坏。这种老式的镇流器坏了,一般就是线圈烧断,导致灯管两端没有电压,不会引起灯管烧坏。对于电子镇流器就会有很多情况。可以按上述所说的方法分别测量三个镇流器的阻值,看看有没有较大区别,以此判断镇流器是否损坏。还可以换起辉器,看看那个会烧的起辉器是否不可以断开,一直处于通路状态。总之用替换法。

                   

                  工作原理

                   

                   

                  简述

                  为了使荧光灯、杀菌灯正常工作,必须满足三个条件:

                  a、 灯丝的预热电流或灯丝电流

                  b、 高电压启动

                  金卤灯电子镇流器

                  c、 限制工作电流

                   

                  具体分析

                      电子镇流器的工作原理 由于气体放电灯(如荧光灯、霓虹灯、金卤灯等)是一种具有如图1所示V-I特性的负阻性电光源,即为负值,从图1可以看出,当灯电流上升时,灯管的工作电压下降,但是供电电压不会下降,多出的这点电压加到灯管后会使灯电流进一步上升,如此循环,***终烧坏灯管或灯管熄灭,所以要使灯管正常工作,应配以如图2所示的镇流元件,用以限制和稳定灯电流。这个限流装置叫做镇流器。气体放电灯常用的镇流器有两种:电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率,体积大、笨重,还需消耗大量铜和硅钢等金属材料,散热困难、工作效率低、灯发光有频闪,所以一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法,而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。镇流原理如图3所示,镇流电路的工作特性曲线图所示。

                  在图2所示的电路中,灯管上的工作电压加上镇流元件上的电压等于电源供电电压,***终可以使气体放电灯稳定工作。在图2所示的电路中,灯功率可以按下式计算:

                  P=IVα (1)式中的α表示灯发光系数,它和灯管的工作电压和工作电流有关,对电感镇流器,α可以取0.8,对高频电子镇流器,α可以取0.99。

                      在灯电路稳定工作期间,灯管上的电压是稳定的,所以灯功率主要取决于灯电流的大小,而灯电流的大小和镇流元件的阻抗和电源供电电压的高低有关,并且供电频率对荧光灯的工作也有影响,如图5和图6所示。例如对电感镇流,镇流电感的阻抗ZL=2πfL,电感镇流器的电感量和它的绕组匝数和铁心的尺寸有关,所以当电源供电频率较高时,镇流电感的体积也会小些。这就是采用高频交流电子镇流电路后,镇流电感的体积和尺寸会很小的原因。

                      世界上一些***的大专院校、科研院所、公司都投入了较大的力量进行高频交流电子镇流器的科研开发、生产。如美国弗吉尼亚大学功率电子研究中心(VPEC)李泽元******的科研中心每年都有相关***和实验报告在IEEE功率电子学学刊刊出,并提出了如高频能量反馈、采用电荷泵功率因数校正的电子镇流器等概念,美国加州理工大学(UCT)的S.CUK***关于单级高功率因数电子镇流器,一种用于紧凑型荧光灯的E类电子镇流器,西班牙、巴西、我国台湾和香港地区的一些***高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人员、实验室进行科研开发。同时,国内一些***科研院所、大学等都投入了较大力量进行科研开发。这一点可从国内相关科技文献看出。但是勿容置疑的是我国是世界上电子镇流器的一个生产大国,有较多的公司、企业从事这种“绿色电光源”产品的生产。特别是自20世纪80年代末、90年代初,IEC928(1990)、GB15143(1994)《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》及IEC929(1990)、GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》等技术标准相继颁布与实施,使交流电子镇流器的研究、开发、生产有了统一技术规范。

                  电子镇流器电路

                      由于高频交流电子镇流器要求体积小、造价低,并且对电磁辐***扰、输入功率因数、波峰因数、可靠性等技术指标要求严格,所以要做出一个满足高性能、格、体积小、低电磁辐***扰、使用安全可靠等要求的高频交流电子镇流器并非易事,所以往往让人感到,看似简单的一个电子产品,但是技术含量很高,是一个涉及电路拓扑、高频电子变换、谐振开关(ZVS、ZCS)、LC串、并联谐振、功率因数校正(PFC)、电磁干扰***(EMC、EMI)、信号传感、采集和控制、电子元器件、电光源器件等电力电子技术方方面面的电子产品。同时,如何测量高频交流电子镇流器的技术参数,如功率、高频谐波成分、效率、电磁辐***扰(EMI),也是高频交流电子镇流器的研究热点。

                      实践证明,要做出一只高性能的高频交流电子镇流器,还需对它的灯负载技术特性、灯负载对电源的技术要求有所了解,否则要做出一只高性能的高频交流电子镇流器也是件不现实的事。

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