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文檔簡介

電子鎮流器原理與維修

節能燈日漸普及,由于電子鎮流器減少鐵耗,節省能源,是燈光源發展的方向。節能燈的故障大部份出在電子鎮

流器。現介紹常見故障的修理方法。

由于路線直接與市電相通,有觸電的危(wci)險,修理時最好準備一只隔離變壓器,既安全又便于通電檢

查。

首先應進行外觀檢查,然后可通電檢測。加電之前用萬用表測A、B兩點應有幾十千歐的阻值;加電后A、

B點應有300V直流電壓,燈管應能起輝;若不亮應弄清故障點在觸發電路或者串諧起輝電路。用交流500V擋

監測燈管兩端有無交流電壓,若有交流電壓說明電路已起振,故障點在串諧起輝電路,可能是起輝電路漏電;

若無交流電壓,可能為起輝電容擊穿短路或者沒有起振,應重點檢查觸發電路。圖2中的C2、R1、D;圖1中的R2、

R3阻值增大或者V2性能變差,提供的偏流不足不能使V2進入自激狀態,只要適當調整阻值就會起振。C2漏電使

雙向二極管達不到轉折電壓,V2也不能進入振蕩狀態,可換一只雙向二極管一試。觸發管至b極串接的電阻增

大,加之管子的p值偏低時就很難起源。

對三極管的要求:瓦數大的燈管配用三極管的PCM、ICM也要大些,兩只三極管交替工作在飽和導通、截

止狀態,ICM要足夠大才行。普通30~40瓦燈管均用MJE13005—7或者BUTUA,并加有鋁板散烝器,以免夏天

環境溫度升高就可能超溫損壞。常用的高反壓管有2SC2482、DK52、DK53等,除2482外均可加裝散熱板,若

是散熱板與管子c極導通的就有高電壓,要注意絕緣并防止極間短路。

幾種典型故障分析:

I、燈管能起輝,但有明顯閃爍,圖1中C4、C5有一只容值減小;這兩只電解電容既起電源濾波作用乂參預

振蕩,容值減小充放電電流也要減小,會導致燈管閃爍。

2、燈管不起輝且僅為兩端發亮(有時發紅),大多是起輝電容擊穿,時間一長燈絲要受損,這在雙U型燈中

最敏感。此外,圖2中的流波電容值減小到1"以卜或者起輝電容容值過份偏小會浮現滾轉光圈(也叫螺旋光)并伴

有閃爍。

3、30~40瓦直管日光燈的鎮流器分兩部份裝于燈管兩端,為方便更換燈管,燈絲與路線采用可拆卸式彈性

連接(這點與U型節能燈不同)。應注意:裝上燈管后要檢查燈絲與路線可靠接通后,才通電,如果通電不亮再調

整燈管,在調整過程中極易損壞三極管。因為電子鎮流器工作在20kHz以上高頻振蕩工況下,燈絲是振蕩回路的

一部份,回路中的電感、電容都是儲能元件,燈絲回路間斷性通斷,路線中勢必浮現幅值很高的尖脈沖,很容易

擊穿三極管。對于電感式鎮流器日光燈通電后調整燈管是司空習慣的,而電子鎮流器日光燈則應先關斷電源再調

整。

小瓦數炭膜電阻焊接時間不能太長,過份受熱會使兩端引線帽的壓接處松動,阻值變大且不穩定;特殊是在

三極管b極申接電路中,就會浮現間斷性振蕩,甚至擊穿管子,且不易檢查出故障點,最好用不小于1/4瓦的金屬

膜電阻。

附圖3~圖1()為常見的日光燈電子鎮流器測繪電路圖(圖9、圖1()待續)。

MJE1300-5x2(加散熱板)

A

gr直皆日光燈

Kw□20W

1N4007x4一《Id8.2

o

oC4zg10P/250V

k2.2i1N4007JI

10105C

220VR3

680k

TI

8.21C5#10P/250V

105C

A18.2<

22Q2,1N4007L

①B=F1OP/5OV

125c

電子滇流器具有體積小、分量輕、適應電源電壓范圍寬、啟動快、不閃爍、效率高等優點,于是得到廣泛應用。

本文簡介兩種常見電子鎮流器的電路及檢修。按實物測繪的電路圖如圖I、圖2。

電路簡介

市電經DI~D4整流后,由Cl、C2分壓、濾波得到±I5OV擺布的電源。在圖1中:電源經R3、R2對C3充電,

當C3兩端電壓達到18V后,D7導通,Q2正偏導通,經振蕩變壓器B耦合,當Q2由導通變為截上時,Q1則由

截止變為導通。這樣QI、Q2交替工作形成振蕩狀態。振蕩信號經L3升壓輸出使L、C6組成的串聯諧振電路諧

振,產生較高的諧振電壓使燈管燃亮。在圖2中:電源經R3、R6對C5充電,當C5充電達到0.7V左右時Q2導通,

其余跟圖1電路一樣就再也不重復。其他類型的電子鎮流器的工作原理大同小異,圖1、圖2電路可作參考。

常見故障檢修1.熒光燈不亮

從檢修實踐看,該故障大多是由C6的耐壓不夠所引起的,在圖1中C6的耐壓值為l.2kV,擊穿后現象為無光;

圖2中C6的耐壓為630V,擊穿后現象為無光但燈絲微微發紅。只要將其更換為同容量的耐壓為2kV的瓷片或者

CBB電容,故障即可得到根除。其次就是QI、Q2質量欠佳而損壞,這種故障只要用同類型的正品元件更換即

可。若無此兩種型號管,可用常見的2SC2611替代。其他元件的故障率普通較低,但對圖2中C5也須注意,因

其存在反向充電問題,也是檢查的重點。

燈2管能點痙但發光弱

這種故隙主要是由于供電不足或者激勵不足造成的,應重點檢查QI、Q2的性能是否變差;圖1中的R4、R5、

R6、R7、R8的阻值是否變大等;圖2中的R3、RI、R5、R7、R8的阻值是否變大,C4、C5是否失效等。

.3燈管故障

這種故障現象主要為燈管兩端發黑,應予以更換.

電感鎮流器

電感鎮流器(inductanceballast)是一個鐵芯電感線圈,電感的性質是當線圈中的電流發生變化

時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產生感應電動勢,其方向與電流的方向相反,于是阻礙

著電流變化。在日光燈中用到。

編輯本段相關國家標準

日光燈電子鎮流器與日光燈配套使用,為保證日光燈能正常點燃,并達到各項性能指標,

電感饃流器應符合國標GB15143和GB/T15144的要求

1.額定電源電壓及電壓變化范圍。

鎮流器外殼或者在交流輸入端的接線端處,應明確標志該參數。若標明的電壓范圍很寬(

如100?250V),選用時就要謹慎。因為100V就能正常啟動的鎮流器用于工頻電壓為額定值

或者更高(240V)的場合時,串聯諧振電容兩端的電壓非常高,不僅對燈管有影響,而且可

能會損壞其它元件

2.額定輸出功率

2.額定輸出功率或者與電子鎮流器匹配的燈管功率、型號及所帶的燈管數。燈管功率應

與電子鎮流器匹配,有的鎮流器號稱可配接16?40W日光燈,不宜選用。因為鎮流器承載

的最佳功率是一定的,不可能適應如此大范圍,這種鎮流器不可能滿足日光燈的各項性能指

3.路線的功率因素入。

盡管國家標準沒有設置下限值,但在額定電源電壓、額定頻率下,與口光燈配套后的線

路功率因素以后0.90為好。<BR>4.電源電流諧波含量標志或者o電感鎮流器與日光燈

在額定電壓下工作,達到穩定工作狀態后,帶和標志的電子鎮流器其電源電流諧波的

含量不超過國標GB/T15144和GBT17263的規定

編輯本段節能電感鎮流器在道路照明中的應用前景:

經濟的繁榮加速了城市化的進程,同時帶動了市政建設快速發展,作為城方形象窗口的

道路照明建設和管理也得到了前所未有的大發展。城市照明不僅使城市亮了起來,更為居民

的夜晚出行提供了安全、有序的環境。但隨著道路照明建設的日漸完善也為各級政府帶來了

更多的財政負擔,近年來采取的一系列的節能節電措施也取得了明顯的效果,其中節能電感

鎮流器的作用功不可沒。節能電感鎮流器與普通傳統電感鎮流器的區別在于3個基本參數:

鎮流器功耗限定的上限值,系統功率因數的最小值和最大啟動電流。鎮流器的自身損耗大,

將產生較高的溫升。溫升值太高非但耗能而且影響鎮流器的安全使用,因此減少鎮流器自身

能耗意義很大。節能型電感鎮流器的轉換效率要比普通電感鎮流器高,自身損耗小是其主要

技術指標。為了使我國的照明電器在向節能環保方面發展的道路上能更理智、更全面,由于

眾多專業人員對節能電感鎮流器在節能及綜合方面的良好評定,使行業的各種市場因素開始

被調動起來,在今天的各類照明工程與市政工程中,人們首選的是節能型電感鎮流器,其原

因就是普通型電感鎮流器的兀靠性達不到節能型電感鎮流器的水平,所以節能電感鎮流器是

永久使用場合的必選產品。國際銅業協會(中國)在這方面為節能電感鎮流器的研究和宣傳

付出了長期的努力

鎮流器

鎮流器

20世紀80年代后期,美國將環型電感鎮流器應用在緊湊型節能熒光燈上,1988年MidwestToriod公

司開始批量生產。我國相繼于90年代初,由中美合資青島太平洋照明有限公司采用環型鐵芯生產

插拔式節能熒光燈電感鎮流器,至今已有20多年歷史。

目錄

鎮流器是什么

鎮流器分電子鎮流器和電感鎮流器

鎮流器對駟質量和照明能效的意義

鎮流器的來源與發展

20世紀70年代浮現了世界性的能源危機,

大功率電子鎮流器

節約能源的緊迫感使許多公司致力于節能光源和熒光燈電子鎮流器的研究,隨著半導體技術飛速發展,

各種高反壓功率開關器件不斷涌現,為電子鎮流器的開辟提供了條件,70年代末,國外廠家率先推出了

第一代電子鎮流器,是照明發展史上一項重大的創新。由:它具有節能等許多優點,引起了全世界的極

大關注和興趣,認為是取代電感鎮流器的理想產品,隨后一些著名的企業都投入了相當的人力、物力來

進行更高一級的研究與開辟。由于微電子技術突飛猛進,促進了電子鎮流器向高性能高可靠性方向發展,

許多半導體公司推出r專用功率開關器件和控制集成電路的系列產品,1984年,西門子公司開辟出r

TPA4812等有源功率因數校正電器IC,功率因數達到().99。隨后一些公司相繼推出集成電干鎮流器,89

年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調光單片集成電路電子鎮流器,電子鎮流器目前在全世界特殊是發達

國家已全國推廣應用。

編轉本段鎮流器的類別

熒光燈鎮流器

氣體放電燈的鎮流器主要有兩大類:

(1)電感式鎮流器,包括普通型和節能型;

(2)電子式鎮流器,2()世紀7()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

流器產品中也有諧波含量大小、能耗大小不同產品。

普通型和節能型鎮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

體的數據規定,不同等級的產品規定了功率限值,可供借鑒。表1列出了歐盟的CELMA組織關于T8熒

光燈鎮流器能效等級的劃分。

表1規定的能效等級,應按照歐盟標準EN50294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級電感鎮流器,正是我國新頒布的國家標準《建造照明設計標準》(

GB50034-2004)中明確規定不應使用的電感鎮流器。該標準同時規定直管熒光燈應采用電子鎮流器或者節

能型電感鎮流器。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,電子鎮流器的系統功率

相當于A2級,節能電感鎮流器系統功率則略高于B1級,但低于B2級。

節能型電感鎮流器的特點

主要優點

(1)節能。

電感鎮流器

通過優化鐵芯材料和改進工藝等措施降低自身功耗,普通可降低20%~50%,使燈的總輸入功率(燈

管和鎮流器功率)下降5%~10%。

12)可靠。由于鐵芯材料和工藝優化,普通可使表面溫度降低,同時,電感鎮流器有傳統的生產經

驗,其可靠性高,使用壽命長。

缺點

(1)使用工頻點燈,存在頻閃效應;

(2)自然功率因數低(也有cos(p高的產品,如諧振式電感鎮流器);

(3)消耗金屬材料多,比較重。

電子鎮流器的特點

優點

EEFL鎮流器

(1)節能。熒光燈的電子鎮流器,多使用20~60kHz頻率性給燈管,使燈管光效比工頻提高約1

0%(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%,有更佳的節能效果。

?2)消除了頻閃,發光更穩定。有利于提高視覺分辨率,提高功效;降低連續作業的視覺疲勞,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)功率因數高。符合國家標準的25W以上的熒光燈,其功率因數高于0.95。但應注意,國家標準

對25W以下的燈管規定的諧波限值很高,以導致其功率因數下降到0.7~0.8。

(5)穩定輸入功率和輸出光通登―高品質產品有良好的穩壓性能,在電源—電壓偏差很大時,仍能保

持光源恒定功率,穩定光照度,有利于節能。

(6)延長燈管壽命。高品質產品的恒功率和燈管電延上降,以及起點可靠等因素可使燈管壽命延長。

17)噪音低。高品質電子鎮流器噪音可達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:原使用白熾燈或者直塾I調光的場所,代之以高效熒光燈

配可調光電子鎮流器,可實現在2%?100%的大范圍調光。

缺點和應注意的問題

40W低壓無極燈鎮流器

(I)注重諧波含量。新修訂的《管形熒光燈用交流電子鎮流器性能要求》(GB/TI5I44-2005)

已經取銷了原標準規定的電子鎮流器的分極(L級和H級),其諧波限值應符合《電磁兼容限值諧

波電流發射限值》(GB176251—2003)。該標準的C類——照明設備的諧波電流限值如表2

所示。

使用者應關注到表2注中25W以下燈管的諧波限值非常寬松,如一建造物內大量使用這種小功

率熒光燈(包括長度2尺的T8、T5燈管和緊湊型熒光燈),將導致嚴重的波形畸變、中性線電流過大以及

功率因數降低的不良后果。

f2)注重產品質量和水平。當前市場上的電子鎮流器不少,質量和水平大不相同,可謂良莠不齊,

魚龍源雜。主要表現為:

①諧波含量大;

②流明系數低;

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。

直管熒光燈鎮流器的選用

1不應選用普通電感鎮流器

國標GB50034-2004

熒光燈調光鎮流器

規定,直“管熒光燈應配用電子鎮流器或者節能型電感鎮流器這兩種鎮流器的能效優于普通電感鎮流器。

歐盟也已禁止與此相當的C級產品,我國國標也明確規定不應選用。

2電子鎮流器的應用

電子鎮流器對提高照明系統能效和質最有明顯優勢,是新國際推薦應用的產品,也是未來發展的趨

勢。

選用建議:

(1)在連續緊張的視覺作業場所和視覺條件要求高的場所(如設計、繪圖、打字等),在要求特殊

肅靜的場所(病房、診室等)及青少年視看場所(教室、閱覽室等)應優先采用。

I2)在需要調光的場所,可以用三基色熒光燈配可調光數字式鎮流器,取代白熾燈或者鹵素燈,能大

大提高能效。

13)應選用高品質、低諧波的產品,不應單純追求價廉,應滿足使用的技術要求,考慮運行維護效

果,并作綜合比較。

(4)選用小于25W熒光燈時,如前所述,GBI7625.1-2003標準規定的諧波限值很

寬,如在一個建造物內大量應用,將導致多種不良后果。設計中應采取有效措施進行限制。

(5)選用的產品不僅要考察其總輸入功率,還應了解其輸出光通量。按規定,使用鎮流器的流明系

數(⑴不應低于0.95<,歐盟規定了鎮流器的能效等級,也相應規定了流明系數N目.96。

3節能型電感鎮流器的應用

鎮流器鐵芯

節能型電感鎮流器的書要優勢是可靠性高,使用壽命長,諧波含量小,價格較便宜,除對視覺有特殊要:

求外,可以廣泛應用,也是我國標準所推薦選用的產品。

選用建議:

[1)節能型和普通型電感鎮流器的功耗沒有明確界限,有的生產廠標榜自己的產品是節能型,但不

給出功耗值或者給出的數據不實。由于缺乏考核,難以杳實。前述歐盟的能效分級很明確,這些廠家標

明是B1級或者B2級產品,并經過國家檢測中心檢測就名不虛傳了。

(2)有的產品提供了總輸入功率,但未測試輸出光通量,使用者往往不注意或者難以測試。應重視對

流明系數大于0.95的要求。我們追求的是節省電,但決不能節省光。

(3)應考慮功率閃數補償,包括單燈補償或者電線集中補償等方式。

4、直管熒光燈鎮流器

直管熒光燈鎮流器對實施照“明功率密度(LPD)”限值的影響

GB50034-2004第6章規定了照“明功率密度(LPD)”最高限值指標,并作為強制性條文發布。這項規定

對于實施我國節能方針無疑是十分積極而有效的。

要實施這項指標,必須全面地采取各項措施,包括合理確定照度水平,開展科學的照明工程設計等,

但合理選用照明器材,包括光源、幻以及鎮流器,足卜分重要的因素。其中,光源是第一要素。以應用最

廣泛的直管熒光燈為例。如果選用高效的T8三基色熒光燈(36W)和T8鹵粉熒光燈相比,同為冷色溫時,

前者可提高光效30%;相同照度時,前者的安裝功率降低23%(固然,如果T8三基色熒光燈管和

過去的T12鹵粉燈管相比,可降低約32%)。

那末,鎮流器對LPD值有多大影響呢?還以T8熒光燈(36W)為例。如果使用能效最高的高品質、

低損耗電子鎮流器(相當歐標的A2級),和普通的電感鎮流器(相當于歐標的C級)相比,系統輸入功率

降低20%,即照明安裝功率可降低20%,實際LPD值可下降20%。使用超低損耗電感鎮流器(相當歐標

B1級),和使用普通電感鎮流器相比,照明安裝功率可降低8.9%,即實際LPD值可下降8.9%。

合理選擇鎮流器

數字鎮流器驅動頻率曲線

鎮流器是氣體放電燈不可少的附件,但自身功耗比較大,降低了照明系統能效。鎮流器之優劣對照明質

量和照明能效都有很大影響。其選擇要求敘述如下。

(1)鎮流器選型

按《建造照明設計標準》規定,直管熒光燈應配用電子鎮流器或者節能型電感鎮流器;高壓鈉燈、

金直燈應配節能型電感鎮流器。總之,不能再采用傳統的功耗大的普通電感鎮流器。

(2)瞋流器的能效因數(BEF)

BEF值是衡量其能效優劣的參數,但是BEF值很不直觀,要經過換算,才干看出其能效之高低。BEF

值表達見式(2):

(2)

式中:N—鎮流器的流明系數:

P——路線輸入功率,等于光源額定功率和鎮流器功耗之和,W。

我國制訂了3種氣體放電燈的鎮流器的能效標準,是采用BEF值評價。

(3)鎮流器能效比較

直管熒光燈電子鎮流器(以下簡稱EB)和節能型電感鎮流器(以下簡稱SLB)的能效比較:由于

EB是用幾十千赫的高頻電流供給燈管,使燈管的光效比工頻時提高約10%,加之其自身功耗更小,所以

配EB比SLB具有更高的系統能效。

CELMA關于T8熒光燈鎮流器能效等級的劃分

表1為歐盟CELMA組織關于T8熒光燈鎮流器能效等級的劃分,這個規定很直觀,也比較科學,切

合實際,而且和我國的GB50034-2004的規定很貼合。

表1CELMA關于T8熒光燈鎮流器能效等級的劃分

不同能效

光源燈的實際

等級的系

額定功率功率

統輸入功

(W)(W)

率(W)

AlA2A3B1B2CD

低損耗

低損耗超低損普通電高損耗

50Hz高頻可調光電電子電

電子鎮耗電感感鎮流電感鎮

時時廣鎮流器鎮流器感鎮流

流器鎮流器器流器

15

1513.591618212325>25

1818

1610.51921242628>28

3030

2416.53133363840>40

36363219363841

4345>45

58585029.5555964

6770>70

熒光燈調光電子鎮流器

Dinimableelectronicballasesforfluorescenotlamps

熒光燈的調光控制方法是隨著電子鎮流器技術不斷創新發展而提高的。近年來隨著高頻電子型鎮流

器的浮現改變了鎮流器的技術性能,逐步推出效率高、性能好、調光范圍寬、智能化程度高的高頻可調

光電子式熒光燈鎮流器,這種鎮流器作為熒光燈ECG(電子控制裝置.)已成為當今熒光燈調光控制的主

流產品。

調光電子鎮流器調光電子鎮流器控制線數可分為,二“線制〃和“四線制”兩種。四線制”調光電子鎮流器是現

在得到最為廣泛應用的,其由調光控制器通過二條主電源線為鎮流器提供功率支持,二條低電壓控制

線與調光電子鎮流器調光控制接口配套使用實現開關、調光等各種功能性控制。

EASEIC“四線制”調光電子鎮流器產品系列中,提供0/1-10V摹擬量調光控制接口共有兩個系列產品,

分別是:

熒光燈合用標準型調光電子鎮流器

熒光燈合用通用電壓型調光電子鎮流器

EASEIC在多年的努力下,在這一領域已處于率先地位。現已經向全球提供基于0/1-10V摹擬量調光

控制接口和DALI可尋址接口的數字式調光電子鎮流器產品近百種規格,在會議室、展覽竹、演播室、影

劇院及室外夜景照明等多種重要場合大規模的應用。

熒光調光鎮流器與控制器的組合

熒光調光鎮流器專用調光器和光照(動靜)傳感器與調光鎮流器配套使用,使小型會議室、教室、辦

公室等場合的光照補償、動靜探測與手動調光相結合在滿足多元化的需要的同時更有效的節約了能源。

現在眾多的舞臺燈光控制系統和智能照明控制系統,如EIB.C-bus,A-bus,CAN-bus,DYne等t均提供

0/1-10V摹擬量調光控制接口。此類控制系統可以讓整幢大樓的照明集中控制,可以通過智能化完成定點

回路的開關和調光控制,合用于需要大范圍控制場合使用。

電子鎮流器發展的三個步驟:攀擬式——混合式——數字式

數字式電子鎮流器是針對于摹擬式的電子鎮流器而言,鎮流器在浮現了電子鎮流器后,是先從摹擬

式開始,初期的電路,普通而言,摹擬式回路的電子鎮流器,結構比較簡單,功能比較單一,要實現標

準的要求如3c的要求,則回路的構建比較復雜,且不易實現預熱啟動、Cut-off及其它的保護功能;如果

能實現這些功能的摹擬式電子,則在產品的一致性、可靠性上則面臨較大的難題,不易解決。但普通模

擬式電子具有成本的優勢,在電子鎮流器替代電感鎮流器的市場化進程中,起到十分重要的作用,至今

仍是市場走量最大的品種。

汽車hid鎮流器系統框圖

伴有市場的發展,用戶的要求愈來愈高,普通摹擬式電子鎮流器鎮流器也在逐步向數字式轉變,于是混

合有數字和攀擬電路的電子鎮流器浮現在市場.上,電路上前段摹擬,后段數字,或者前段數字,后段模

擬,這些混合型電路較大提升了普通摹擬電路品質要求,可以簡單的部份實現標準性能要求及可靠性要

求,也是一種不錯的過渡性選擇,可以滿足部份要求相對高一點市場需求,但成本高于摹擬式電子。

真正可以滿足安全要求、性能要求、EMI及EMC的要求,并同時實現產品高可靠性要求,則一定要

走數字式電子鎮流器的路。數字電路以特有的高穩定性、高可靠性、高邏輯性,可以方便實現標準所規

定的各種要求,如:寬電壓甚至全電壓啟動(120-277V)、程序式預熱啟動、異常狀態診斷及保護等,數字

式電子鎮流器可以真正實現國家標準要求,方便的應用于各種場合。

雖然目前就單個造價而言,數字式高于摹擬式和混合式電子鎮流器,但以TOC(客戶總成本)的觀

點來看,即總成本:采購成本+使用成木+維護成本,數字式電子鎮流器的采購成本是高的,但它的使用成

本和維護成本卻大大降低,最終其總成本(TOC)還是遠遠低于摹擬式電子及混合式電子鎮流器;數字

式電子鎮流器有高達5年的品質保證(或者大于20,000小時),同時極大的發揮燈管的效能及使用壽命,

是一款真正給客戶創造價值、符合國家節能環保產業政鏡的產品。

當今數字化在國家生活中已成滾滾潮流,不可阻擋,沒有人再持磚頭一樣的大哥大手機(摹擬機)

了,盡管當年它風頭出盡;小巧的MP3、MP4也早以取代磁帶機(摹擬機)掛在腰間;曾經盛氣凌人的柯

達公司,也不得不推出數碼相機,盡管它非常希翼用戶買它的狡卷(摹擬式)。國內電子鎮流器的數字化

之路也是由市場和客觀決定,它入會因我們簡單的認同就全面到來,也不會因我們簡單的拒絕就離開,

但就歐、美、日等先進國家節能環保的經驗和照明產業來看,數字式電子鎮流器早已如火婦荼的展開,在

世界?體、綠色產品當道的今天,相信國內電子鎮流器的數字化之路也很快會到來。

HID燈對鎮流器的要求及工作電路的選擇

沈季平發布時間:2022年12月28日19時56分

HID燈是一種高氣壓放電燈,其放電的伏“一安”性能呈負阻特性,因此在燈的工作電路中需連接限

流器件,即通常稱為鎮流器。HID燈多數工作在交流狀態下,采用電抗器件作為鎮流器。HID燈有不同

的種類,根據燈的類型及其應用的需求,可配置不同形式的鎮流器電路,以求得鎮流器電路和燈的最佳

匹配。作為普通照明用的常用HID燈有高壓汞燈、高壓鈉燈和金鹵燈。高壓汞燈是HID燈中發展最早的

光源,產品性能穩定,配套的鎮流器電路較成熟。高壓鈉燈和金鹵燈是近代發展的高效節能新光源,耍

求鎮流淵能和燈有很好的匹配,以取得更好的綜合效果。

1高壓鈉燈和鎮流器

高壓鈉燈和高壓汞燈在性能上有所不同,高壓鈉燈內不僅有汞,還充有鈉,在燈工佇期間,鈉和汞

以液鈉汞氣的形式貯藏在放電管的冷端部份。高壓鈉燈在壽命期間,燈功率隨著燈電壓的變化而發生變

化。這和高壓汞燈的情況有所不同,高壓汞燈在功率發生變化時燈電壓相對地保持穩定,因為高壓汞燈

工作時燈內的汞蒸氣壓處于飽和狀態下。高壓鈉燈的燈電壓和燈功率的關系是基于在放電管內包含著過

量的鈉汞氣而造成的。在燈工作期間,惟獨部份的汞和鈉形成蒸氣壓,蒸氣壓的高低也即反映在燈電壓

上,它取決于放電管冷"端''處的溫度。冷端溫度的變化造成蒸氣壓的變化,產生燈電壓的變化,從而發生燈

功率的變化。在一定的功率范闈內燈電壓和燈功率的關系近似于線性關系。

1.I高壓鈉燈的特性曲線

高壓鈉燈的燈功率和燈電壓的線性關系曲線稱為燈的特性曲線,對于一個特定的燈的特性曲線,可

通過在一定范圍內改變電源電壓或者鎮流器的阻抗,從而改變燈的電壓和功率得到,如圖1所示.當燈

電壓等于設計電壓時,燈功率將達到設計目標功率。對相同型號,相同功率的燈有近似平行的特性曲線,

如圖2所示。對于那些有較高燈電壓的燈,其特性曲線斜率的陡度會減小。

1.2高壓鈉燈鎮流器的特性曲線

當高壓鈉燈在恒定的輸入電壓下連續工作時,燈電壓和燈功率的變化會遵循著鎮流器的特性曲線。

如圖3為兩種典型鎮流器的特性曲線。該曲線可通過測量一批帶有不同特性曲線燈的燈電壓和燈功率得

到,或者對同一個燈通過外部方法,使放電管的冷端溫度升高來變化燈電壓和燈功率得到。當電源電壓

變化時可得到?組鎮流器特性曲線。如圖4為在額定電源電壓升高或者降低時對鎮流器特性曲線的影響。

1.3高壓鈉燈鎮流器的四邊形圖

在高壓鈉燈的使用系統中存在著各種因素的變化,如:電源電壓的變化、燈性能隨時間的變化、燈

具內反射器效率的變化、使用環境的變化等等,如何使鎮流器的特性曲線適應這些動態的變化?高壓鈉燈

的國際標準中以邊界圖的形式,要求鎮流器能確保燈在壽命期間及任何動態變化的狀況下,其電氣性能

參數變化限制在一定的范圍內。如圖5所示,高壓鈉燈為鎮流器特性曲線規定了一個四邊形圖。

四邊形圖的上部代表著高壓鈉燈最大功率的極限。最大功率的極限取決于放電管最大可允許的工作

溫度,最大功率線通常設置在超過燈泡標稱功率的2()—30%擺布。

四邊形圖的下部代表著高壓鈉燈最小功率的極限。設置最小功率線以確保能滿足燈泡的升溫特性、

燈泡工作的穩定性、可接受的光的輸出效率,以及光色性能等。最小功率線通常設置在低于燈標稱功率

的20—30%附近。

四邊形圖左邊的最小燈電壓線為燈可接受的最小燈電壓的燈特性曲線。對于每種規格的高壓鈉燈所

認同的最小燈電壓都已規定在燈的性能參數表中。

四邊形圖右邊的最大燈電壓線表示為燈可允許的最高燈電壓時的燈特性曲線,該曲線考慮了燈中可

能浮現的最大燈電壓、燈壽命期間燈電壓的上升、密封式燈具內燈電壓的上升,以及其他變化因素。如

果燈電壓超出最大燈電壓曲線之外,這時鎮流淵將不能確保燈能穩定地或者持續地工作。

因此,上述四邊形圖可作為高壓鈉燈工作系統的一個規范,它包含了燈和鎮流器兩者的要求,也考

慮了其他因素的影響。四邊形圖概括性地規定了鎮流器設計的條件,如:

a)鎮流器的特性曲線應號兩條燈電壓線相交,并在燈的壽命期間保持在燈功率的極限線之間。

b)鎮流器的設計應使燈不僅在額定電源電壓下,而且在可允許的最低或者最高的電源電壓下,總是工

作在四邊形圖的區域內。

c)最佳的鎮流器特性曲線要能使燈在最大電壓線之前達到最大功率,然后在該點外燈功率隨著燈電壓

的增大而減小。對于一個挨近燈沒計功率線的相對照較平整的鎮流器特性曲線比相對陡峭上升和下降的

特性曲線更可取。

d)為避免縮短燈的壽命,或者工作的不穩定性,鎮流器應能使燈遠離四邊形圖右邊最大燈電壓特性外

工作。

在高壓鈉燈的國際標準中,入同規格燈對鎮流器規定了不同的四邊形圖的要求。如圖6。

高壓鈉燈鎮流器的創造并不復雜,但往往由于在設計、工藝及選用材料上的差異,同一規格不同廠

家生產的鎮流器配用高壓鈉燈時,呈現出不同形狀的鎮流器特性曲線,如圖7所示。品質差的鎮流器會

造成燈泡使用期間超負載運行,或者工作的不穩定性。

2金鹵燈和鎮流器

金鹵燈的放電管中因充人不同的金屬鹵化物而形成各種不同類型的金鹵燈,這些不同類型的金鹵燈

不僅在燈的光電性能參數上有著明顯的差別,而且在燈的運行和維護中對配套電器的要求也不盡相同。

因此,選擇合適的鎮流器和相關的工作電路,以充分發揮金鹵燈的性能優勢是至關重要的。

2.1常用的金鹵燈鎮流器及工作電路

1)感抗型鎮流器(Choke)

這是常用的普通型鎮流器,其開路電壓即為電源電壓,需要借助于觸發器來啟動燈工作,工作電路

的電壓峰值因數和電流峰值因數較低,對保護放電管的電極有利,這種鎮流器的成本較低,但在電源電

壓波動較大的情況下,控制燈功率的波動和穩定燈性能的能力較差。

2)高阻抗自耦升壓式鎮流器(HXAuto)

這種鎮流器使用在低電源電壓(如:100V/120V)的場合.或者為取得高的開路電壓而使燈能直接啟

動的場合。工作電路的峰值電壓和電流峰值因數較高,控制燈陛能穩定性的能力也較差,通常這種鎮流

器較少采用。

3)恒功率自耦升壓式鎮流器(CWA)

這種饃流器由自耦漏磁升壓變壓器串聯電容器組成,稱為恒功率饃流器,也稱為超前頂峰式饃流器。

該鎮流器可獲得較高的開路電壓,路線功率因數可達9()%。在電源電壓起伏較大情況下,對穩定燈的功

率,維護好燈的性能起到較好的調節作用。甚至在電源電壓跌落30-40%時還能使燈繼續工作。但路線的電

流峰值因數較高,鎮流器的成本也相對較高。

4)恒功率升壓式鎮流器(CW1)

這種鎮流器由漏磁升壓變壓器串聯電容器組成,也是一種恒功率鎮流器,它比上述CWA鎮流器有

更好的穩定燈功率及性能的調節作用。

5)調整式遲后型鎮流器(RegulatedLag)

這種鎮流器實際上是一個穩壓式電器,確保金鹵燈向來在穩定的電源電壓下工作,可使燈獲得最

長的壽命和最佳的燈性能參數的維護。這種鎮流器的成本較高,但對金鹵燈照明的長期運行成本來說

卻是低的。

圖8是上述鎮流器的工作電路圖,表1為主要性能參數的比較。

2.2金鹵燈對鎮流器_L作電路的選擇

目前在國內用于普通照明用的金鹵燈主要有Na-Tl-ln型、Sc-Na型,及稀土金屬(Dy,Ho,Tm...)

型等不同類型,它們分別具有不同的性能特點,并要求配用合適的鎮流器。

1)Na-TI-In型金鹵燈及鎮流器

Na-Tl-ln型金鹵燈來自于歐洲的創造技術,其燈的啟動性能優良,配用普通的感抗型鎮流工作電路,

只需要在電源電壓下(220V),加之較低峰值電壓仁750V)的觸發器就能啟動燈工作。燈的光電性能參數穩定,

具有長壽命(平均壽命20000h),高光通維持率的特點。經過性能改進的Na-Tl-ln型金鹵燈,可配用同一功

率類型的而壓汞燈鎮流器或者高壓鈉燈鎮流器工作,而金鹵燈的平均壽命仍可達到規定的20000h之內。

這樣,這種金鹵燈在沒有更換原有照明裝置內電器的情況下可方便地替換原有的高壓汞燈或者高壓鈉燈,

它比前者提高了光效并改善

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