電磁式蜂鳴器的驅(qū)動原理是什么？分析講解

電磁式蜂鳴器是蜂鳴器的一種，區(qū)別于壓電式蜂鳴器，電磁式蜂鳴器是利用電磁線圈對蜂鳴片的作用來發(fā)聲的電子響訊器，用來給電子產(chǎn)品作發(fā)聲器件。蜂鳴器分為壓電式及電磁式的二大類：壓電式蜂鳴器是以壓電陶瓷的壓電效應(yīng)，來帶動金屬片的振動而發(fā)聲;電磁式蜂鳴器，則是用電磁的原理，通電時將金屬振動膜吸下，不通電時依振動膜的彈力彈回，故壓電式蜂鳴器是以方波來驅(qū)動，電磁式是1/2方波驅(qū)動，壓電式蜂鳴器需要比較高的電壓才能有足夠的音壓,一般建議為9V以上。壓電的有些規(guī)格，可以達(dá)到120dB以上，較大尺寸的也很容易達(dá)到100dB。電磁式蜂鳴器:用1.5V就可以發(fā)出85dB以上的音壓了，唯消耗電流會大大的高于壓電式蜂鳴器，而在相同的尺寸時，電磁式的蜂鳴器，響應(yīng)頻率可以做的比較低;電磁式蜂鳴器的音壓一般最多到90dB.機(jī)械式蜂鳴器是電磁式蜂鳴器中的一個小類別。

近年來，電子鎮(zhèn)流器逐漸取代傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器，成為人們研究的重點。那么，什么是電子鎮(zhèn)流器?優(yōu)點有哪些?本文將具體梳理。

1.電子鎮(zhèn)流器

電子鎮(zhèn)流器是集點燃與限流為一體的電子裝置，它兼有提高光效(單位輸人功率發(fā)出更多的光通量)、無頻閃效應(yīng)、改善照明質(zhì)量和提高功卒因數(shù)等多功能的高效節(jié)能元件。

2.電子鎮(zhèn)流器的起源

由于傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的各項弊端，早在上個世紀(jì)50年代，就提出關(guān)于電子鎮(zhèn)流器的構(gòu)想。但由于沒有足夠性能的功率器件，導(dǎo)致當(dāng)時的發(fā)展較為緩慢。隨著科技的發(fā)展，各種開關(guān)功率器件的不斷更新和換代為電子鎮(zhèn)流器的出現(xiàn)提供了前決條件。70年代，飛利浦公司成功研制出了熒光燈電子鎮(zhèn)流器，在電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展中起著重大的變革作用。

電感鎮(zhèn)流器的安裝使用極不方便，而且由于其受頻率的限制，會產(chǎn)生噪聲污染。而電子鎮(zhèn)流器可以提高鎮(zhèn)流元件的頻率，減小鎮(zhèn)流器的體積和噪聲，同時，解決了頻閃的問題。

3.電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點

(1)相較于電感鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器能耗低，工作效率高，節(jié)約電能。高強(qiáng)度氣體放電燈中，電感鎮(zhèn)流器能耗高，一般功率損耗占燈功率的五分之一，而電子鎮(zhèn)流器可將其能耗下降到燈功耗的十五分之一以下，在負(fù)載工作在額定功率狀態(tài)下，采用電子鎮(zhèn)流器能夠節(jié)約電能。

(2)電子鎮(zhèn)流器可以對光照輸出亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高光效，節(jié)約電能。在電子鎮(zhèn)流器的輸入功率確定的狀態(tài)下，頻率越高則燈的光效越高，在HID燈光照輸出相同的情況下，采用電子鎮(zhèn)流器光照效率更高。

(3)電子鎮(zhèn)流器功率因數(shù)更接近1。由于線路中電流諧波含量的影響，導(dǎo)致電感鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)較低，通常只有 0.5~0.6，而具有功率因數(shù)校正功能的電子鎮(zhèn)流器，電流諧波含量更低，線路的功率因數(shù)可達(dá)到 0.95 以上，電能損耗少，電源的利用率得到有效提高，電網(wǎng)的供電質(zhì)量更高。

(4)電子鎮(zhèn)流器可以進(jìn)行恒功率控制。隨著燈管的長期使用，電路電壓會因燈管老化而升高，而電感鎮(zhèn)流器具有恒流特性，導(dǎo)致功率不斷增大，加速燈管老化，影響燈的使用壽命,而電子鎮(zhèn)流器可以對 HID 燈的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行恒功率控制，延長燈的使用壽命。

(5)電子鎮(zhèn)流器可以保證 HID 燈安全啟動。在電網(wǎng)供電電壓發(fā)生波動時，采用電子鎮(zhèn)流器，在燈的啟動運行過程中，可以保證燈兩端的電壓不發(fā)生波動，可以安全、穩(wěn)定地工作。

(6)電子鎮(zhèn)流器正常工作中，當(dāng)電路中發(fā)生異常情況，控制保護(hù)電路會立即發(fā)生動作，防止電路損壞。例如，當(dāng) HID 燈負(fù)載電路工作在異常狀態(tài)，如出現(xiàn)燈不能啟動、燈絲斷裂，燈管安裝不到位等情況，保護(hù)電路可以立即發(fā)生動作，防止電子鎮(zhèn)流器發(fā)生損壞，維持設(shè)備安全運行。

(7)電子鎮(zhèn)流器可實現(xiàn)智能調(diào)光控制。采用頻率調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制以及調(diào)壓調(diào)制等技術(shù)，可以實現(xiàn)照明智能化控制。

1. 電感式鎮(zhèn)流器熒光燈電路分析

圖1所示為傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器熒光燈的電原理圖：熒光燈管，鎮(zhèn)流器Ld和啟器S是構(gòu)成電路的基本元件，啟輝器由一個熱開關(guān)和一個小電容組成，熱開關(guān)則由雙金屬片(U形觸片)和固定電極構(gòu)成，它封裝在充有復(fù)氣的玻璃泡內(nèi)。

啟輝器在常態(tài)下電校同處手?jǐn)嚅_狀態(tài)。當(dāng)接通電源后，由于熒光燈呈現(xiàn)高阻關(guān)斷狀態(tài)，故220 v的電源電壓全部范加到啟輝器兩端，使啟輝器玻璃管內(nèi)的氣體發(fā)生電離，電極間產(chǎn)生了電子的飛濺過程，使雙金屬片受熱變形彈開，與固定電極接觸使開關(guān)接通。

在開關(guān)接通瞬間，電流構(gòu)成回路從面有電流流過燈管兩端的燈絲，燈絲被加熱，燈絲周圍的氣體被電離從而產(chǎn)生大量的游離氣體(電子云)。約1 s后，啟輝管的雙金屬片因接通后電離現(xiàn)象消失而冷卻重新彈回原處，電流回路被切斷，電路中的電流趨向為0，結(jié)果在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生了一個非常高的感應(yīng)電壓V(方向如圖1所示)，它與電源電壓疊加在一起，瞬間加在燈管的兩端，迫使因燈絲加熱而部分電離的管內(nèi)氣體被擊穿而形成導(dǎo)電回路，至此熒光燈被點燃，管內(nèi)汞蒸氣被源源不斷的電子流激發(fā)電離而產(chǎn)生波長253.7 nm的紫外線，被熒光燈管壁上的熒光粉吸收，轉(zhuǎn)換為光色柔和的可見光輻射出來。

"熒光燈開始工作后， 鎮(zhèn)流器起著降壓和限制電流的作用，由于鎮(zhèn)流器和燈管是星串聯(lián)狀態(tài)的，其分壓作用使得燈管兩端電壓遠(yuǎn)低于220 V(例如40 W燈管的端電壓為108 V大右，而鎮(zhèn)流器兩端電壓為165 V左右)，而因燈管的電壓較低使得并聯(lián)于它兩端的啟輝器因啟輝電壓不足而處于相對的靜止?fàn)顟B(tài)，不至于影響燈管的正常工作。

圖1中的電容器C是為了提高燈管的功率因數(shù)而設(shè)置的。由于電感式鎮(zhèn)流器的引人，火管電路的功率因數(shù)只有0.4左右，接人電容器后，電感Ld的無功電流可由電容器C提供，所以電路的功率因數(shù)可大為提高，般可提高到0.9 以上，應(yīng)用中可根據(jù)不同的燈管功率，配用不同容量的電容器，例如： 20 W的燈管，配用2.5 LF的電容，30 W的燈管，配用3.5 uF的電容，40 W的燈管，配用4. 75 uF的電容。

啟輝器內(nèi)的小電容為0.01 uF、400 V的紙介質(zhì)電容，其作用可抑制燈管電路產(chǎn)生的射頻干擾，從而減少對無線電接收設(shè)備的影響。

2. 電子式鎮(zhèn)流器熒光燈

①電子式鎮(zhèn)流器熒光燈概述

傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器有著可靠性高，壽命長的優(yōu)點，但也有著重量大、功耗高、有噪聲和使熒光燈產(chǎn)生頻閃的缺點，特別是在電壓較低的用電環(huán)境中，其難以啟動甚至不能啟動的缺點就尤為突出。隨著電子技術(shù)的發(fā)展與成熟，能夠彌補(bǔ)上述缺點的電子式鎮(zhèn)流器在近年來得到了大量的使用。