鎮(zhèn)流器(ballast resistor)是日光燈上起限流作用和產生瞬間高壓的設備,它是在硅鋼制作的鐵芯上纏
漆包線制作而成,這樣的帶鐵芯的線圈,在瞬間開/關上電時,就會
自感產生高壓,加在日光燈管的兩端的電極(燈絲)上。這個動作是交替進行的,當
啟輝器(跳泡)閉合時,燈管的燈絲通過鎮(zhèn)流器限流導通發(fā)熱;當啟輝器開路時,鎮(zhèn)流器就會自感產生高壓加在燈管的兩端燈絲上,燈絲發(fā)射電子轟擊管壁的螢光粉發(fā)光,啟輝器反復幾次通斷,就會反復幾次這樣的動作,從而打通
燈管。當燈管正常發(fā)光時,內阻變小,啟輝器就始終保持開路狀態(tài),這樣電流就穩(wěn)定的通過燈管、鎮(zhèn)流器工作了,使燈管正常發(fā)光。由于鎮(zhèn)流器在日光燈工作時,始終有電流通過,所以容易產生振動,并且會發(fā)熱,所以有鎮(zhèn)流器的日光燈,特別是鎮(zhèn)流器質量不好時,會產生很大的聲音,用的時間長了,還容易燒毀。鎮(zhèn)流器分
電子鎮(zhèn)流器和
電感鎮(zhèn)流器。
電感鎮(zhèn)流器
當開關閉合電路中施加220V 50HZ的交流電源時,電流流過鎮(zhèn)流器,燈管燈絲
啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開的,由于施加了一個大于190V以上的交流電壓,使得啟輝器內的跳泡內的氣體弧光放電,使得雙金屬片加熱變形,兩個電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱),當啟動器的兩個電極靠在一起,由于沒有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩極分開,由于電感鎮(zhèn)流器呈感性,當電路突然中斷時,在燈兩端會產生持續(xù)時間約1ms的600V-1500V的脈沖電壓,其確切的電壓值取決于燈的類型,在放電的情況下,燈的兩端電壓立即下降,此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進行限制作用,另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產生55
。到65
。的相位差,從而維持燈的二次啟動電壓,使燈能更穩(wěn)定的工作。
電感鎮(zhèn)流由于結構簡單,作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器,它的市場占有率還比較大,由于它的功率因數(shù)低,低電壓啟動性能差,耗能笨重,頻閃等諸多缺點,它的市場慢慢地被電子鎮(zhèn)流器所取代,電感鎮(zhèn)流器能量損耗:40W(燈管功率)+10W(電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱損耗)等于整套燈具總耗電為50W。
電子鎮(zhèn)流器
工頻電源經過射頻干擾(RFI)濾波器,全波整流和無源(或有源)功率因素校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟娫?。通過DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,但使燈管"放電"變成"導通"狀態(tài),再進入發(fā)光狀態(tài),此時高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,為了提高可靠性,常增設各種保護電路,如異常保護,浪涌電壓和電流保護,溫度保護等等。
特點
節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的特點
優(yōu)點
(1)節(jié)能。熒光燈的電子鎮(zhèn)流器,多使用20~60kHz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節(jié)能效果。
(2)消除了
頻閃,發(fā)光更穩(wěn)定。有利于提高
視覺分辨率,提高功效;降低連續(xù)作業(yè)的
視覺疲勞,有利于保護視力。
(3)起點更可靠。預熱燈管后一次起點成功,避免了多次起點。
(4)功率因數(shù)高。符合國家標準的25W以上的熒光燈,其功率因數(shù)高于0.95。但應注意,國家標準對25W以下的燈管規(guī)定的
諧波限值很高,以致使其功率因數(shù)下降到0.7~0.8。
(5)穩(wěn)定輸入功率和輸出
光通量:高品質產品有良好的穩(wěn)壓性能,在電源、電壓偏差很大時,仍能保持光源恒定功率,穩(wěn)定光照度,有利于節(jié)能。
(6)延長燈管壽命。高品質產品的恒功率和燈管電流下降,以及起點可靠等因素可使燈管壽命延長。
(7)
噪音低。高品質電子鎮(zhèn)流器噪音可達35db以下,人們感覺不到噪音。
(8)可以調光。對于需要調光的場所,如:原使用白熾燈或
鹵鎢燈調光的場所,代之以高效熒光燈配可調光電子鎮(zhèn)流器,可實現(xiàn)在2%~100%的大范圍調光。
缺點
(1)注重諧波含量。新修訂的《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器 性能要求》(GB/T15144-2005)已經取消了原標準規(guī)定的電子鎮(zhèn)流器的分極(L級和H級),其諧波限值應符合《電磁兼容 限值 諧波 電流發(fā)射限值》(GB17625·1-2003)。
(2)注重產品質量和水平。當前市場上的電子鎮(zhèn)流器很多,質量和水平大不相同,可謂良莠不齊,魚龍混雜。主要表現(xiàn)為:
①諧波含量大;
③可靠性不高;
④使用壽命短。
這些產品雖價格低廉,但帶來的不良后果必須注意,建議不要使用。
類別
(1)電感式鎮(zhèn)流器,包括普通型和節(jié)能型;也分為普通電感鎮(zhèn)流器和HID電感鎮(zhèn)流器。
(2)電子式鎮(zhèn)流器,20世紀70年代末進入市場,我國從上世紀80年代中期開始研制生產。這類鎮(zhèn)流器產品中也有
諧波含量大小、能耗大小不同熒光燈鎮(zhèn)流器 產 品。
普通型和節(jié)能型鎮(zhèn)流器沒有明確的界限,不便推廣應用。歐盟關于
直管熒光燈的能效等級標準有具體的數(shù)據規(guī)定,不同等級的產品規(guī)定了功率限值,可供借鑒。表1列出了歐盟的CELMA組織關于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級的劃分。
表1規(guī)定的能效等
級,應按照歐盟標準EN 50294進行測試,可以給定相應的等級。
歐盟已經禁止使用的C級和D級電感鎮(zhèn)流器,正是我國新頒布的國家標準《建筑照明設計標準》(GB50034-2004)中明確規(guī)定不應使用的電感鎮(zhèn)流器。該標準同時規(guī)定直管熒光燈應采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。前者相當于歐標的A2級和A3級產品;后者相當于B1級和B2級產品。而從標準編制組編寫的“標準培訓講座”的資料可以看出,在制定“
照明功率密度(LPD)”標準中測算資料,電子鎮(zhèn)流器的系統(tǒng)功率相當于A2級,節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)功率則略高于B1級,但低于B2級。
等級劃分
CELMA關于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級的劃分
表1為歐盟CELMA組織關于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級的劃分,這個規(guī)定很直觀,也比較科學,切合實際,而且和我國的GB50034-2004的規(guī)定很貼合。
表1 CELMA關于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級的劃分
光源額定功率 (W) | 燈的實際功率 (W) | 不同能效等級的系統(tǒng)輸入功率 (W) |
| | | A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | C | D |
| 50Hz時 | 高頻時 | 可調光電子鎮(zhèn)流器 | 低損耗電子鎮(zhèn)流器 | 電子 鎮(zhèn)流器 | 超低損耗電感鎮(zhèn)流器 | 低損耗電感鎮(zhèn)流器 | 普通電感鎮(zhèn)流器 | 高損耗電感鎮(zhèn)流器 |
15 | 15 | 13.5 | 9 | 16 | 18 | 21 | 23 | 25 | >25 |
18 | 18 | 16 | 10.5 | 19 | 21 | 24 | 26 | 28 | >28 |
30 | 30 | 24 | 16.5 | 31 | 33 | 36 | 38 | 40 | >40 |
36 | 36 | 32 | 19 | 36 | 38 | 41 | 43 | 45 | >45 |
58 | 58 | 50 | 29.5 | 55 | 59 | 64 | 67 | 70 | >70
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