电子镇流器工作原理 镇流器 镇流器-简介,镇流器-原理

镇流器(ballast)又称电感镇流器,它是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流发生变化时,则在线圈中将引起磁通的变化,从而产生感应电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍着电流变化。在日光灯中用到。镇流器可以由电阻、电感、电容和漏磁变压器等独立组成,也可以由这些器件或由电子元件等组合而成。镇流器在实际应用中,其功能已不仅局限于镇流器本身,还常将电路中所需的其他功能或装置,都包含于镇流器之中。

镇流器_镇流器 -简介


镇流器数字式电子镇流器是针对于模拟式的电子镇流器而言,镇流器在出现了电子镇流器后,是先从模拟式开始,初期的电路,一般而言,模拟式回路的电子镇流器,结构比较简单,功能比较单一,要实现标准的要求如3C的要求,则回路的构建比较复杂,且不易实现预热启动、Cut-off及其它的保护功能;如果能实现这些功能的模拟式电子,则在产品的一致性、可靠性上则面临较大的难题,不易解决。但普通模拟式电子具有成本的优势,在电子镇流器替代电感镇流器的市场化进程中,起到十分重要的作用,至今仍是市场走量最大的品种。

伴随市场的发展,用户的要求愈来愈高,普通模拟式电子镇流器镇流器也在逐步向数字式转变,于是混合有数字和模拟电路的电子镇流器出现在市场上,电路上前段模拟,后段数字,或者前段数字,后段模拟,这些混合型电路较大提升了普通模拟电路品质要求,可以简单的部分实现标准性能要求及可靠性要求,也是一种不错的过渡性选择,可以满足部分要求相对高一点市场需求,但成本高于模拟式电子。
真正可以满足安全要求、性能要求、EMI及EMC的要求,并同时实现产品高可靠性要求,则一定要走数字式电子镇流器的路。数字电路以特有的高稳定性、高可靠性、高逻辑性,可以方便实现标准所规定的各种要求,如:宽电压甚至全电压启动(120-277V)、程序式预热启动、异常状态诊断及保护等,数字式电子镇流器可以真正实现国家标准要求,方便的应用于各种场合。

虽然目前就单个造价而言,数字式高于模拟式和混合式电子镇流器,但以TOC(客户总成本)的观点来看,即总成本=采购成本+使用成本+维护成本,数字式电子镇流器的采购成本是高的,但它的使用成本和维护成本却大大降低,最终其总成本(TOC)还是远远低于模拟式电子及混合式电子镇流器;数字式电子镇流器有高达5年的品质保证(或大于20,000小时),同时极大的发挥灯管的效能及使用寿命,是一款真正给客户创造价值、符合国家节能环保产业政策的产品。

当今数字化在国家生活中已成滚滚潮流,不可阻挡,没有人再持砖头一样的大哥大手机(模拟机)了,尽管当年它风头出尽;小巧的MP3、MP4也早以取代磁带机(模拟机)挂在腰间;曾经不可一世的柯达公司,也不得不推出数码相机,尽管它非常希望用户买它的胶卷(模拟式)。国内电子镇流器的数字化之路也是由市场和客观决定,它不会因我们简单的认同就全面到来,也不会因我们简单的拒绝就离开,但就欧、美、日等先进国家节能环保的经验和照明产业来看,数字式电子镇流器早已如火如荼的展开,在世界一体、绿色产品当道的今天,相信国内电子镇流器的数字化之路也很快会到来。

镇流器_镇流器 -原理


镇流器大多数气体放电灯是利用弧光放电特性制成的,具有电压随电流增加而下降的负特性(又称负阻特性),不可能建立稳定的工作点。为了使放电稳定,限制灯工作电流,必须在气体放电光源电路中设置镇流器。镇流器已成为气体放电光源电路中重要的附加装置。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、卤钨灯等光源工作的电子控制装置。应用最广的是荧光灯电子镇流器。

镇流器_镇流器 -分类

镇流器的类型很多,主要有电阻型、电感型、漏磁变压器型、电容型、LC型和电子型6种。
1、电阻镇流器它通过电阻上的电压正比于电流来调节灯电流。在配用直流电源的气体放电光源电路中,应用电阻镇流器,设计和加工都比较简单,但功耗大,效率低。在配用交流电源的气体放电光源电路中,也有应用电阻镇流器的,如自镇流高压汞灯电路中,应用钨丝作电阻镇流器。但一般来说,在交流电路中应用电阻镇流器会影响灯电流波形,并使灯的发光效率下降和稳定性变差,但能提高电路功率因数。

电子镇流器工作原理 镇流器 镇流器-简介,镇流器-原理

电感镇流器2、电感镇流器又称电抗器、扼流圈,属于滞后型镇流器,即灯电流位相滞后于电源电压位相。它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。主要应用于配用交流电源的气体放电光源电路。与电阻镇流器相比较,它的功耗较小,能改善灯电流波形和灯工作的稳定性。电感型镇流器由铁磁材料制成的铁芯、漆包线制成的线圈和有关绝缘材料组成,加工工艺与普通变压器加工工艺类似。电感镇流器是根据电源电压、灯电压和灯电流进行设计的,主要保证灯的电参数,还要结合考虑损耗、温升等其他参数。在实际应用中,电感镇流器性能稳定可靠,但较笨重且有噪声。

3、漏磁变压器镇流器它是一种能获得较高开路电压(大于电
漏磁变压器镇流器源电压)的镇流器。利用变压器的漏磁性能等效作为电感型镇流器应用,属于滞后型镇流器。突出的优点是使灯启动方便,缺点是比电感性镇流器功耗大,也更笨重且噪声更大。
4、电容镇流器即在配用交流电源的气体放电光源电路中应用电容作镇流器。它不能限制灯的瞬时电流,仅限制每半周中通过电路的总电荷量。在低频交流电路中,将会使灯电流波形严重失真,形成很高的脉冲峰值电流(有效值不大),这对灯的电极产生十分有害的影响,导致灯寿命大大缩减。因此在低频交流电路中很少应用电容作镇流器。在较高频率(20~100kHz)的交流电路中,电容可以作为镇流器应用而获得满意的效果,功耗较小,电流波形失真小,体积小,重量轻,且没有噪声。

5、LC镇流器有以下两种形式。
由电感和电容串联组成的镇流器。通常设计容抗为感抗的两倍左右,总阻抗呈容性,属于超前型镇流器,即灯电流位相超前于电源电压的位相。与电阻镇流器和电感镇流器相比较,功耗小,尤其具有良好的稳流特性,灯启动时的短路特性也好。与滞后型的电感镇流器配合应用,可大大改善电路的功率因数。但在电源电压换向时提供的每半周重复电离的电压较低,重复着火能力较差。
由漏磁变压器和电容组合成的镇流器。一般属于超前型镇流器,如参数选择适当,可以较好地改善电路功率因数。其主要性能同前一种形式的LC镇流器一样,如果在设计中选择特殊的漏磁变压器结构,组成LC超前顶峰式镇流器,则除上述各项优点外,还可以大大提高重复着火能力。这是一种比较理想的镇流器。缺点是设计和加工都比较复杂。


电子镇流器6、电子镇流器它是由电子元件组合而成的新型镇流器。它的损耗、体积、重量、电路功率因素、闪烁等参数均优于上述各种镇流器。电子镇流器与上述各种镇流器的灯管,除直接电源外均工作于电源频率下(一般为50Hz或60Hz),而电子镇流器则使灯工作于20~100kHz的频率下,它实质上是一个电源变换器,灯管处于20~100kHz工作状态。目前实际应用的电子镇流器又分两种:以低压直流电源(电压低于250V)供电的电路,称为晶体管镇流器,又称逆变器。以电网(交流220V)直流供电的电路,称为电子镇流器。

镇流器_镇流器 -选购

选购时,首先要看它的标志是否齐全,以防买到假冒伪劣的镇流器。获商业部优质产品的镇流器,在产品或产品检验合格证以及包装上还有优质产品标志。在检查标志时,特别要注意标志的参数是否与所购的灯管参数配套,即所用的灯管是多少瓦(W)的,所购的镇流器的瓦数必须与之相同。
然后再看镇流器外表是否平整清洁,油漆件的漆膜是否完好。脱漆、露底以及严重流挂现象是不允许的。带引出线的镇流器,每根引出线的长度不少于12cm(厘米),必要时可以轻轻拉一下引线,看是否装接牢固。
有试验设备的商店,应将镇流器接入有相同规格的灯管和起辉器的电路上试验,看能否正常启动和正常发光。一般在距镇流器重m以外不应听到镇流器发响的噪声(或蜂音),温升不应过高,不应有沥青外溢现象,更不应有焦臭或异常气味。如果无试验设备,可以用万用表简单的检查一下镇流器的两根引线与内部线圈是否接通。一般15―40W镇流器的直流电阻值约为30Q左右,如果用万用表测出的电阻值异常大或小,就可能是镇流器有接触不良、开路或短路等问题。
一般质量合格的电感镇流器在使用中性能较稳定。为了保护消费者的利益,国家标准规定:在遵守镇流器的保管和使用条件下,确因镇流器制造不良而发生损坏或不能正常工作,从出售之日起,12个月内,制造厂都应负责为用户修理或更换。
市场上有各种各样的电子镇流器、快速启动镇流器,三合一镇流器等。有的尚无国家标准,有的正在制订行业标准,有的是按地方标准或企业标准生产。购买这类镇流器,应当先看其说明书和所使用的灯管功率等参数是否相配合,应问明其三包规定,应当面试点灯管,看能否顺利启动和正常发光,必要时还应该查看电路。如果碰上倍压式整流电路的所谓电子镇流器,最好不要购买,因为它容易损坏灯管。

电子镇流器优点


1、节能。荧光灯的电子镇流器,多使用20~60kHz频率供给灯管,使灯管光效比工频提高约10%(按长度为4尺的灯管),且自身功耗低,使灯的总输入功率下降约20%,有更佳的节能效果。
2、消除了频闪,发光更稳定。有利于提高视觉分辨率,提高功效;降低连续作业的视觉疲劳,有利于保护视力。
3、起点更可靠。预热灯管后一次起点成功,避免了多次起点。
4、功率因数高。符合国家标准的25W以上的荧光灯,其功率因数高于0.95。但应注意,国家标准对25W以下的灯管规定的谐波限值很高,以致使其功率因数下降到0.7~0.8。
5、稳定输入功率和输出光通量:高品质产品有良好的稳压性能,在电源、电压偏差很大时,仍能保持光源恒定功率,稳定光照度,有利于节能。
6、延长灯管寿命。高品质产品的恒功率和灯管电流下降,以及起点可靠等因素可使灯管寿命延长。
7、噪音低。高品质电子镇流器噪音可达35db以下,人们感觉不到噪音。
8、可以调光。对于需要调光的场所,如:原使用白炽灯或卤钨灯调光的场所,代之以高效荧光灯配可调光电子镇流器,可实现在2%~100%的大范围调光。

镇流器_镇流器 -发展趋势


镇流器目前生产应用的主要为电感镇流器,而LC镇流器和电子镇流器则有很大的发展前途。LC镇流器由于设计复杂、加工困难,生产和应用都受到一定限制,但某些类型的气体放电光源(如金属卤化物灯)以配用特殊结构形式的LC超前顶峰式镇流器为好,因而受到了人们的重视。80年代以来电子镇流器发展很快,尤其配合紧凑型荧光灯的发展应用,优点非常突出,如节能、小型、启动快、使用方便等。目前电子镇流器主要应用于荧光灯和其他小功率的气体放电光源,大功率的气体放电光源应用电子镇流器较少。

镇流器在实际应用中,其功能已不仅局限于镇流器本身,还常将电路中所需的其他功能或装置,都包含于镇流器之中。镇流器中可以包括以下各种装置:电源电压变压的装置;提供启动电压、预热电流的装置;防止冷态启动的装置;减少频闪效应的装置;校正功率因数的装置;抗无线电干扰的装置等。随着应用范围的扩大,生产和测试的需要,还出现了各种专用镇流器,如试验灯管启动性能的启动镇流器,作灯管寿命试验用的寿命镇流器,作灯管测试用的基准镇流器等。还有改善启动性能的快速启动镇流器、瞬时启动镇流器等。

镇流器_镇流器 -应用

日光灯电子镇流器与日光灯配套使用,为保证日光灯能正常点燃,并达到各项性能指标,电子镇流器应符合国标GB15143和GB/T15144的要求,额定电源电压及电压变化范围。镇流器外壳或在交流输入端的接线端处,应明确标志该参数。若标明的电压范围很宽(如100~250V),选用时就要慎重。因为100V就能正常启动的镇流器用于工频电压为额定值或更高(240V)的场合时,串联谐振电容两端的电压非常高,不仅对灯管有影响,而且可能会损坏其它元件额定输出功率或与电子镇流器匹配的灯管功率、型号及所带的灯管数。灯管功率应与电子镇流器匹配,有的镇流器号称"可配接16~40W日光灯",不宜选用。因为镇流器承载的最佳功率是一定的,不可能适应如此大范围,这种镇流器不可能满足日光灯的各项性能指标,线路的功率因数λ。尽管国家标准没有设置下限值,但在额定电源电压、额定频率下,与日光灯配套后的线路功率因数以λ≥0.90为好。4.电源电流谐波含量标志"L"或"H"。电子镇流器与日光灯在额定电压下工作,达到稳定工作状态后,带"L"和"H"标志的电子镇流器其电源电流谐波的含量不超过国标GB/T15144和GBT17263的规定。镇流器对照明质量和照明能效的意义。

  

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