鎮(zhèn)流器
20世紀80年代后期,美國將環(huán)型電感鎮(zhèn)流器應用在緊湊型節(jié)能
熒光燈上,1988年Midwest Toriod公司開始批量生產(chǎn)。我國相繼于90年代初開始生產(chǎn)。
鎮(zhèn)流器(ballast resistor)是日光燈上起限流作用和產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(chǎn)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(zhì)量不好時,會產(chǎn)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。
來源發(fā)展
20世紀70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機,
大功率電子鎮(zhèn)流器節(jié)約能源的緊迫感使許多公司致力于節(jié)能光源和熒光燈電子鎮(zhèn)流器的研究,隨著半導體技術飛速發(fā)展,各種高反壓功率開關器件不斷涌現(xiàn),為電子鎮(zhèn)流器的開發(fā)提供了條件,70年代末,國外廠家率先推出了第一代電子鎮(zhèn)流器,是照明發(fā)展史上一項重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點,引起了全世界的極大關注和興趣,認為是取代電感鎮(zhèn)流器的理想產(chǎn)品,隨后一些著名的企業(yè)都投入了相當?shù)娜肆Α⑽锪磉M行更高一級的研究與開發(fā)。由于
微電子技術突飛猛進,促進了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展,許多半導體公司推出了專用功率開關器件和控制
集成電路的系列產(chǎn)品,1984年,
西門子公司開發(fā)出了TPA4812等有源功率因數(shù)校正電器IC,功率因數(shù)達到0.99。隨后一些公司相繼推出集成電子鎮(zhèn)流器,89年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調(diào)光
單片集成電路電子鎮(zhèn)流器,電子鎮(zhèn)流器已在全世界特別是發(fā)達國家全國推廣應用。
工作原理
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(nèi)的跳泡內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)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(jīng)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)橹绷麟娫础Mㄟ^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
EEFL鎮(zhèn)流器燈的電子鎮(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(zhì)產(chǎn)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(zhì)產(chǎn)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(zhì)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(diào)光。對于需要調(diào)光的場所,如:原使用白熾燈或
鹵鎢燈調(diào)光的場所,代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,可實現(xiàn)在2%~100%的大范圍調(diào)光。
氣體放電燈鎮(zhèn)流器缺點
40W低壓無極燈鎮(zhèn)流器(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(jīng)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(chǎn)品質(zhì)量和水平。當前市場上的電子鎮(zhèn)流器很多,質(zhì)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(chǎn)品雖價格低廉,但帶來的不良后果必須注意,建議不要使用。