鎮(zhèn)流器

20世紀(jì)80年代后期，美國(guó)將環(huán)型電感鎮(zhèn)流器應(yīng)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(guó)相繼于90年代初，由中美合資青島太平洋照明有限公司采用環(huán)型鐵芯生產(chǎn)插拔式節(jié)能熒光燈電感鎮(zhèn)流器，至今已有10多年歷史。

基本簡(jiǎn)介

鎮(zhèn)流器是日光燈上起限流作用和產(chǎn)生瞬間高壓的設(shè)備，它是在硅鋼制做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(guān)上電時(shí)，就會(huì)自感產(chǎn)生高壓，加在日光燈管的兩端的電極(燈絲)上。這個(gè)動(dòng)作是交替進(jìn)行的，當(dāng)啟輝器(跳泡)閉合時(shí)，燈管的燈絲通過(guò)鎮(zhèn)流器限流導(dǎo)通發(fā)熱;當(dāng)啟輝器開路時(shí)，鎮(zhèn)流器就會(huì)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(fù)幾次通斷，就會(huì)反復(fù)幾次這樣的動(dòng)作，從而打通燈管。當(dāng)燈管正常發(fā)光時(shí)，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(guò)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(shí)，始終有電流通過(guò)，所以容易產(chǎn)生振動(dòng)，并且會(huì)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的聲音，用的時(shí)間長(zhǎng)了，還容易燒毀。[!--empirenews.page--]

鎮(zhèn)流器分電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器。

來(lái)源發(fā)展

20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，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(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，各種高反壓功率開關(guān)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(guó)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(xiàng)重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn)，引起了全世界的極大關(guān)注和興趣，認(rèn)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(dāng)?shù)娜肆?、物力?lái)進(jìn)行更高一級(jí)的研究與開發(fā)。由于微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，促進(jìn)了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展，許多半導(dǎo)體公司推出了專用功率開關(guān)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(dá)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(dá)國(guó)家全國(guó)推廣應(yīng)用。[!--empirenews.page--]

分類

氣體放電燈的鎮(zhèn)流器主要有兩大類：

(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(jì)70年代末進(jìn)入市場(chǎng)，我國(guó)從上世紀(jì)80年代中期開始研制生產(chǎn)。這類鎮(zhèn)流器產(chǎn)品中也有諧波含量大小、能耗大小不同熒光燈鎮(zhèn)流器 產(chǎn) 品。

普通型和節(jié)能型鎮(zhèn)流器沒(méi)有明確的界限，不便推廣應(yīng)用。歐盟關(guān)于直管熒光燈的能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有具體的數(shù)據(jù)規(guī)定，不同等級(jí)的產(chǎn)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(guān)于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級(jí)的劃分。

表1規(guī)定的能效等級(jí)，應(yīng)按照歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 50294進(jìn)行測(cè)試，可以給定相應(yīng)的等級(jí)。

歐盟已經(jīng)禁止使用的C級(jí)和D級(jí)電感鎮(zhèn)流器，正是我國(guó)新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)中明確規(guī)定不應(yīng)使用的電感鎮(zhèn)流器。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定直管熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。前者相當(dāng)于歐標(biāo)的A2級(jí)和A3級(jí)產(chǎn)品;后者相當(dāng)于B1級(jí)和B2級(jí)產(chǎn)品。而從標(biāo)準(zhǔn)編制組編寫的“標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講座”的資料可以看出，在制定“照明功率密度(LPD)”標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)算資料，電子鎮(zhèn)流器的系統(tǒng)功率相當(dāng)于A2級(jí)，節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)功率則略高于B1級(jí)，但低于B2級(jí)。[!--empirenews.page--]

工作原理

電感鎮(zhèn)流器

當(dāng)開關(guān)閉合電路中施加220V 50HZ的交流電源時(shí)，電流流過(guò)鎮(zhèn)流器，燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時(shí)是斷開的，由于施加了一個(gè)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(gè)電極靠在一起，形成通路給燈絲加熱)，當(dāng)啟動(dòng)器的兩個(gè)電極靠在一起，由于沒(méi)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(dāng)電路突然中斷時(shí)，在燈兩端會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)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(shí)鎮(zhèn)流器一方面對(duì)燈電流進(jìn)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。-65。的相位差，從而維持燈的二次啟動(dòng)電壓，使燈能更穩(wěn)定的工作。

電感鎮(zhèn)流由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器，它的市場(chǎng)占有率還比較大，但是，由于它的功率因數(shù)低，低電壓?jiǎn)?dòng)性能差，耗能笨重，頻閃等諸多缺點(diǎn)，它的市場(chǎng)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[!--empirenews.page--]

電子鎮(zhèn)流器是一個(gè)將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器，其基本工作原理是：

工頻電源經(jīng)過(guò)射頻干擾(RFI)濾波器，全波整流和無(wú)源(或有源)功率因素校正器(PPFC或APFC)后，變?yōu)橹绷麟娫?。通過(guò)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，同時(shí)在電容器上產(chǎn)生諧振高壓，加在燈管兩端，但使燈管"放電"變成"導(dǎo)通"狀態(tài)，再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài)，此時(shí)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(shè)各種保護(hù)電路，如異常保護(hù)，浪涌電壓和電流保護(hù)，溫度保護(hù)等等。

電子鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)

(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(zhǎng)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(jué)分辨率，提高功效;降低連續(xù)作業(yè)的視覺(jué)疲勞，有利于保護(hù)視力。

(3)起點(diǎn)更可靠。預(yù)熱燈管后一次起點(diǎn)成功，避免了多次起點(diǎn)。

(4)功率因數(shù)高。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的25W以上的熒光燈，其功率因數(shù)高于0.95。但應(yīng)注意，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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。[!--empirenews.page--]

(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(shí)，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(zhǎng)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(diǎn)可靠等因素可使燈管壽命延長(zhǎng)。

(7)噪音低。高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器噪音可達(dá)35db以下，人們感覺(jué)不到噪音。

(8)可以調(diào)光。對(duì)于需要調(diào)光的場(chǎng)所，如：原使用白熾燈或鹵鎢燈調(diào)光的場(chǎng)所，代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，可實(shí)現(xiàn)在2%~100%的大范圍調(diào)光。

缺點(diǎn)

使用者應(yīng)關(guān)注到表2注中25W以下燈管的諧波限值非常寬松，如一建筑物內(nèi)大量使用這種小功率熒光燈(包括長(zhǎng)度2尺的T8、T5燈管和緊湊型熒光燈)，將導(dǎo)致嚴(yán)重的波形畸變、中性線電流過(guò)大以及功率因數(shù)降低的不良后果。

(2)注重產(chǎn)品質(zhì)量和水平。當(dāng)前市場(chǎng)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：[!--empirenews.page--]

①諧波含量大;

②流明系數(shù)低;

③可靠性不高;

④使用壽命短。

這些產(chǎn)品雖價(jià)格低廉，但帶來(lái)的不良后果必須注意，建議不要使用。