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中國對電子鎮流器的研究開發起步較晚,技術起點低,早期對這一產品的難度和復雜性認識不足,專用半導體器件開發未跟上,產品質量過不了關,而且市場極不規范,大量的低價劣質品被拋向市場,使消費者蒙受損失,嚴重損害了電子鎮流器的形象。90年代后期,由于生產水平有了迅速發展和提高,從電路設計到了電子器件的配套都進入了較成熟階段,優質產品進入建筑工程,隨著中國綠色照明工程的實施,為電子鎮流器推廣應用鋪平了道路,國產電子鎮流器必將迅速趕上國際先進水平,在競爭的國際市場中占有一席之地。

熒光燈、殺菌燈用電子鎮流器知識

電子鎮流器知識簡介：

使用半導體電子元件,將直流或低頻交流電壓轉換成高頻交流電壓,驅動低壓氣體放電燈(殺菌燈)、鹵鎢燈等光源工作的電子控制裝置。應用最廣的是熒光燈電子鎮流器。

電子鎮流器分：熒光燈電子鎮流器、高壓鈉燈電子鎮流器、金屬鹵化物燈電子鎮流器。由于采用現代軟開關逆變技術和先進的有源功率因數矯正技術及電子濾波措施,具有很好的電磁兼容性, 降低了鎮流器的自身損耗。

辨別電子鎮流器好壞

把起輝器拆下,斷開電源,測試鎮流器兩端即可。如果鎮流器那種比較老的電感式的,電感式的才可以用這種方法測試線圈是否燒壞。這種老式的鎮流器壞了,一般就是線圈燒斷,導致燈管兩端沒有電壓,不會引起燈管燒壞。對于電子鎮流器就會有很多情況。

可以按上述所說的方法分別測量三個鎮流器的阻值,看看有沒有較大區別,以此判斷鎮流器是否損壞。還可以換起輝器,看看那個會燒的起輝器是否不可以斷開,一直處于通路狀態。總之用替換法。

1、獨立式

2、內裝式

3、整體式

按性能特點

1、普通型,0.6≥120%90%1.4~1.6高頻化使之小型、輕、有節電功能；

2、高功率因數型H級,≥0.9≤30%≤18%1.7~2.1采用無源濾波和異常保護；

3、高性能電子鎮流器L級,≥0.95≤20%≤10%1.4~1.7有完善的異常保護功能,電磁兼容；

4、高性價比電子鎮流器L級,≥0.97≤10%≤5%1.4~1.7集成技術和恒功率電路設計,電壓波動影響照度小；

5、可調光電子鎮流器,≥0.96≤10%≤5%≤1.7采用集成技術和有源可變頻率諧振技術。

為了使熒光燈、殺菌燈正常工作,必須滿足三個條件：

a、燈絲的預熱電流或燈絲電流

b、高電壓啟動c、 限制工作電流

具體分析

電子鎮流器的工作原理　由于氣體放電燈（如熒光燈、霓虹燈、金鹵燈等）是一種具有如圖1所示V-I特性的負阻性電光源,即為負值,從圖1可以看出,當燈電流上升時,燈管的工作電壓下降,但是供電電壓不會下降,多出的這點電壓加到燈管后會使燈電流進一步上升,如此循環,最終燒壞燈管或燈管熄滅,所以要使燈管正常工作,應配以如圖2所示的鎮流元件,用以限制和穩定燈電流。這個限流裝置叫做鎮流器。目前氣體放電燈常用的鎮流器有兩種：電感式鎮流器和高頻交流電子鎮流器。由于電感式鎮流器工作在工頻市電頻率,體積大、笨重,還需消耗大量銅和硅鋼等金屬材料,散熱困難、工作效率低、燈發光有頻閃,所以現在一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮流方法,而高頻交流電子鎮流器就是一種有效方法。鎮流原理如圖3所示,鎮流電路的工作特性曲線如圖4所示。

在圖2所示的電路中,燈管上的工作電壓加上鎮流元件上的電壓等于電源供電電壓,最終可以使氣體放電燈穩定工作。在圖2所示的電路中,燈功率可以按下式計算：

P=IVα （1）

式中的α表示燈發光系數,它和燈管的工作電壓和工作電流有關,對電感鎮流器,α可以取0.8,對高頻電子鎮流器,α可以取0.99。

在燈電路穩定工作期間,燈管上的電壓是穩定的,所以燈功率主要取決于燈電流的大小,而燈電流的大小和鎮流元件的阻抗和電源供電電壓的高低有關,并且供電頻率對熒光燈的工作也有影響,如圖5和圖6所示。例如對電感鎮流,鎮流電感的阻抗ZL=2πfL,電感鎮流器的電感量和它的繞組匝數和鐵心的尺寸有關,所以當電源供電頻率較高時,鎮流電感的體積也會小些。這就是采用高頻交流電子鎮流電路后,鎮流電感的體積和尺寸會很小的原因。

目前,世界上一些著名的大專院校、科研院所、公司都投入了較大的力量進行高頻交流電子鎮流器的科研開發、生產。如美國弗吉尼亞大學功率電子研究中心（VPEC）李澤元教授領導的科研中心每年都有相關論文和實驗報告在IEEE功率電子學學刊刊出,并提出了如高頻能量反饋、采用電荷泵功率因數校正的電子鎮流器等概念,美國加州理工大學（UCT）的S.CUK教授關于單級高功率因數電子鎮流器,一種用于緊湊型熒光燈的E類電子鎮流器,西班牙、巴西、我國臺灣和香港地區的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人員、實驗室進行科研開發。同時,國內一些著名科研院所、大學等都投入了較大力量進行科研開發。這一點可從國內相關科技文獻看出。但是勿容置疑的是我國是世界上電子鎮流器的一個生產大國,有較多的公司、企業從事這種“綠色電光源”產品的生產。特別是自20世紀80年代末、90年代初,IEC928（1990）、GB15143（1994）《管形熒光燈用交流電子鎮流器一般要求和安全要求》及IEC929（1990）、GB/T15144《管形熒光燈用交流電子鎮流器的性能要求》等技術標準相繼頒布與實施,使交流電子鎮流器的研究、開發、生產有了統一技術規范。

由于高頻交流電子鎮流器要求體積小、造價低,并且對電磁輻射干擾、輸入功率因數、波峰因數、可靠性等技術指標要求嚴格,所以要做出一個滿足高性能、低價格、體積小、低電磁輻射干擾、使用安全可靠等要求的高頻交流電子鎮流器并非易事,所以往往讓人感到,看似簡單的一個電子產品,但是技術含量很高,是一個涉及電路拓撲、高頻電子變換、諧振開關（ZVS、ZCS）、LC串、并聯諧振、功率因數校正（PFC）、電磁干擾抑制（EMC、EMI）、信號傳感、采集和控制、電子元器件、電光源器件等電力電子技術方方面面的電子產品。同時,如何測量高頻交流電子鎮流器的技術參數,如功率、高頻諧波成分、效率、電磁輻射干擾（EMI）,也是高頻交流電子鎮流器的研究熱點。

實踐證明,要做出一只高性能的高頻交流電子鎮流器,還需對它的燈負載技術特性、燈負載對電源的技術要求有所了解,否則要做出一只高性能的高頻交流電子鎮流器也是件不現實的事。

電感鎮流由于結構簡單,壽命長,作為第一種熒光燈配合工作的鎮流器,它的市場占有率還比較大,但是,由于它的功率因數低,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流器所取代,電感鎮流器能量損耗：40W（燈管功率）+10W（電感鎮流器自身發熱損耗）等于整套燈具總耗電為50W。

② 、電子鎮流器的工作原理：

電子鎮流器是一個將工頻交流電源轉換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是：

工頻電源經過射頻干擾（RFI）濾波器,全波整流和無源（或有源）功率因數校正器（ppFC或APFC）后,變為直流電源。通過DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯諧振電路加熱燈絲,同時在電容器上產生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管"放電"變成"導通"狀態,再進入發光狀態,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。

2、消除頻閃,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,以致使其功率因數下降到0.7—0.8。

5、穩定輸入功率和輸出光通量：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：原使用白熾燈或鹵鎢燈調光的場所,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。

需要注意的是,只有設計優良的電子鎮流器才能發揮以上各種優點。雖然都是電子鎮流器,用于金鹵燈的電子鎮流器要比用于熒光燈的復雜很多,或者說幾乎完全不一樣。如果設計或制造工藝不到位,一個非常小的疏漏,都會造成故障。

鎮流器與燈的組合對電源輸入功率的有效利用,在有些地方也表示為Watt/VA或COSΦ。一般來說電感鎮流器

的PF為0.5,即使經過電容校正也只能達到0.8左右,而電子鎮流器通常能做到0.95~0.99,它的意義在于您用足了發電廠供出的每一瓦電,并對環境保護作出了卓越的貢獻。

THDTotalHarmonicDistortion總諧波失真

鎮流器與燈在額定電源電壓下工作時,燈達到穩定工作狀態之后,輸入電源電流中奇次諧波各分量之和。根據博里葉定義矩形波是由一系列具有共同用期但頻率不同的正弦波疊加而成,那末諧波含量越大對輸入的正弦波形破壞就越大。在使用電子鎮流器較多的場合,如THD值較大則會影響到三相交流電輸入的中線電流,由于正弦波被破壞,中線電流會偏大,所以一般我們在大規模使用電子鎮流器時選擇THD在15%-25%之間的性能價格比會較合適。

CFCrestFactor波峰系數

在額定電源電壓下,鎮流器與燈配套工作時,當燈達到穩定工作狀態之后。流過燈管的電流狀態輸出電流的

峰值與均方根值的比值CF=PK/rms。通俗的講CF值越小,流過燈管的電流越穩定,燈管壽命越長。IEC /GB的標準為CF≤1.7。

EMCElectromagneticCompatibility

設備或系統在電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾能力。在歐美有不同的執行標準。A．FCC（USAStandardClassA；ClassB）B．CISPR（國際電工委員會CISPR15）C．EN55015（歐洲標準）。中國將按照歐洲的標準執行。

當用戶在使用符合標準的鎮流器時,它的外圍電子設備將不會受到干擾,如電子計算機,無線電話,及一些專業的電子設備

1、 一拖一,普通型與燈箱型專用電子鎮流器分為20W、30W、40W共6個品種

2、 一拖二,普通型與燈箱型專用電子鎮流器分為2 X 20W、2 X 30W、2 X 40W共6個品種

3、 環形燈用電子鎮流器分為22W、32W、40W共3個品種

4、 石英殺菌燈鎮流器適用于35-60W共1個品種

注：20W、40W是針對T10、T12管來說的,18W、36W是針對T8燈管來說的。所以有時我們講20W,也可以理解為18W,同時T8管的36W我們也可以理解為T10、T12的40W,因為它們的鎮流器是通用的。

2、流明系數>95%

3、工作溫度 -15℃-+50℃

4、最高溫升15℃

5、工作電壓范圍 160VAC-240VAC

6、產品設計與加工程序嚴格按ISO9002的質量保證體系來運作,原材料層層把關,篩選,成品最終要全部檢驗、老煉,合格方可入倉。

①使用安全絕緣性能高,防水防潮性能好,鎮流器溫升低,不會影響燈箱布或燈箱片因受熱而變黃。

②方便：

a、可直接插到光管腳上,無須接駁安裝接線柱；

b、鎮流器底部附有海綿貼,可粘貼固定鎮流器；

c、配備金屬扣,無須燈管支架也可固定燈管；

d、省去頻繁更換啟輝器的麻煩。

2、一拖一、一拖二普通型電子鎮流器適用于各種普通照明場合燈具的安裝與更換；

3、環形燈電子鎮流器是專門為環形燈而設計,它適用于安裝在吸頂燈具內,如家庭陽臺照明、走道照明、樓梯通道照明及其它公共場所照明。

4、石英殺菌燈鎮流器是專門為35W-60W的低壓石英殺菌燈而設計的,用它配用的下射燈壽命長（是白熾燈的4倍）亮度高、色溫恒定、體積小,可用于商店、展示櫥窗、展覽館、珠寶店、酒吧、博物館、專賣店等處的一般照明或特殊區的重點照明。

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）,在要求特別安靜的場所（病房、診室等）及青少年視看場所（教室、閱覽室等）應優先采用。

2、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,取代白熾燈或鹵素燈,能大大提高能效。

3、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,GB19625.1-2003標準規定的諧波限值很寬,如在一個建筑物內大量應用,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（μ）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μ≥0.96。

選用時要注意

1、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/T15144－2005）已經取消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》（GB17625·1－2003）。使用者應注重25W以下燈管的諧波限值非常寬松,如一建筑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。

2、注重產品質量和水平。市場上的電子鎮流器很多,質量和水平大不相同,可謂良莠不齊,魚龍混雜。主要表現為：諧波含量大；流明系數低；可靠性不高；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。

這種調光控制法利用調節高頻逆變器中功率開關管的脈沖占空比,實現輸出功率調節,對半橋逆變的最大占空比為0.5,以確保半橋逆變器的兩個開關管有一個死時間,以免兩個開關管共態導通損壞。

這種調光方法存在的問題是：如果電感電流連續并滯后于半橋電壓Uxy,則開關可能導通時工作在零電壓狀態,關斷瞬間需采用吸收電容達到ZCS工作條件,這樣可進入ZVS工作方式,這是優點,EMI和開關管應力可明顯降低。然而,如果占空比太小,以至電感電流不連續,將失去ZVS工作特性,并且由于供電直流電壓較高,而使開關管上的應力加大,這種不連續電流導通狀態將導致可靠性降低和加大EMI輻射。

除了小的脈沖占空比,當燈管發生故障時,也會出現不連續電流工作狀態,當燈為開路故障時,電感電流將流過諧振電容,由于這個電容的容量較小,所以阻抗較大。除非兩個開關管有吸收電路保護,否則開關管將承受很大的電壓應力。

調頻調光法

調頻調光法也是常用的調光方法。如果高頻交流電子鎮流器的開關頻率增加,則電感的阻抗增加,這樣,電感電流就會下降。

調頻調光法的局限性：

A、調光范圍由調頻范圍決定,如果調頻范圍不大,則功率調節范圍也不大。

B、為了實現在低燈功率工作條件下實現調光,則調頻范圍應很寬（即從25KHZ——50KHZ）。磁芯的頻率范圍、驅動電路、控制電路可能限制調光范圍。

C、在整個調頻范圍內不易實現軟開關。輕載時,不能實現軟開關,并使開關管上的電壓應力加大。硬開關的瞬態過渡是EMI輻射的主要來源。

D、如果半橋逆變器不工作在軟開關狀態,則導致逆變器的損耗加大,導致效率降低。

E、當開關頻率在紅外遙控的頻率范圍內時,熒光燈將發射低電平的紅外線,如果調頻范圍很大,其它的紅外遙控裝置如電視機將會受到影響。

F、燈電流近似反比于逆變器開關頻率,調光與開關頻率間不是線性關系。

G、當燈管發生開路故障時,將出現DCM工作狀態,特別是當開關頻率很低時。

改變半橋逆變器供電電壓調光法

利用改變半橋逆變器供電電壓法實現調光有以下優點：

A、調節半橋逆變器供電電壓來實現調光。

B、采用固定占空比（約0.5）的方法,使半橋逆變器工作在軟開關電感電流連續的寬調光范圍調光（這也可使開關控制電路簡化）。

C、由于開關頻率固定,所以可以針對給定的燈型號簡化控制電路設計。

D、由于開關頻率剛好大于諧振頻率,所以可以降低無功功率和提高工作效率。

E、由于開關頻率固定,所以可以較方便的確定無源器件的參數。

F、在較寬的燈功率范圍內（5%——100%）保持ZVS工作條件。

G、在很低的半橋逆變器供電電壓下,將會失去軟開關特性,將會出現電感電流不連續的工作狀態。然而在直流供電電壓很低的情況下,這種工作狀態不再是個問題,這時的開關管應力和損耗將很小,即使硬開關在低直流供電電壓情況下（如20V）,也不會產生太多EMI輻射。

H、可實現平滑和幾乎線性的燈功率控制特性。

I、可得到低功率解決方案,半橋逆變器的供電電壓可以選得很低（如5%——100%的調光范圍對應30-120V）,這樣可采用低電壓電容和 mosfet。

J、調光控制僅通過控制SEPIC變換器輸出電壓實現。由于半橋逆變器工作在恒頻工作狀態,所以可采用簡單的AC/DC控制即可實現調光。

K、燈電流近似和DC變換器的電壓成正比,調光幾乎和SEPICDC變換器的輸出直流電壓成正比。

脈沖調相調光法

利用調節半橋逆變器中兩支開關管的導通相位的方法來調節輸出功率,從而達到輸出調光的目的。相控調光法主要有以下特點：⑴可調光至此1%；⑵可在任意調光設定值下啟動；⑶可應用于多燈應用場合；⑷調光相位燈功率關系線性好。

2、在確定整流濾波電路良好后,再著手檢查以后的電路。由于a處斷開,用萬用表RX10k擋正測a,b兩點間的電阻(紅表筆接b,黑表筆接a),此值應大于500kSZ。若為00,應查R10,VT2的c-e極間是否燒斷；若在470kn左右,則在VT2的c-e極間嚴重漏電,甚至短路,這里提出一個容易誤判的問題,當a,b之間的電阻時只有30kf左右,好像是VT2漏電,其實不然,因為用1OkS2擋測量,表內9V電壓加在a,b間,給VT2注人偏流,VT2處于導通狀態,所以c-e間電阻小,不是漏電。

3、確定a,b間電阻正確后,用萬用表Rxlk檔測VTl和VT2的兩個PN結電阻,大致判斷這兩只三極管的性能。需注意的是,測VT1的PN結電阻時,要斷開R5,才能獲得正確讀數。用Rxl擋測R5至1110的電阻值,這些電阻都有燒斷的例子。燒斷119,1110更是常見的,這兩只電阻使用過久阻值會增加,只要它們的值大于2dZ,電路就不容易起振,燈不亮,應重點檢查。至于D5、D6、C4的耐壓較高,磁環變壓器Trl繞組線徑粗,絕緣也好,這些都不可能損壞。

4、經過以上靜態測量,檢查完故障元件,把電路復原,仔細檢查一下電路板上的焊點及元件有無短路、觸碰、松動、斷裂的地方。經校正無誤后加電,大多數情況下,日光燈都能恢復正常工作,但還可能出現以下故障,應逐一排除。

①仍然出現過流,繼續燒RO,這主要是VT1或VT2的c-e間耐壓一F降,存在高壓軟擊穿,必須選用耐壓足夠的三極管更換。另外,C3或C5的耐壓不足,用萬用表檢查不出來,最好焊下用500V的搖表測它的絕緣電阻應為o0,否則視為漏電。

②燈管兩端發紅,亮度明顯不足。這時,首先用萬用表的交流擋測燈管兩端的電壓,應為100V左右。這僅為參考值,并非是實際數,因為燈管兩端電壓波形并不是標準的正弦波,且頻率在20kHz以上,超過萬用表的頻響范圍。若此電壓低于100V較多,可能是VT1或VT2的性能下降,導通程度不足。無示波器的情況下,用數字萬用表測兩管的b-e極電壓約為一0.4V,若偏差太大,甚至為正值,說明管子未處在飽和導通狀態,宜換管子試驗,不要盲目調整電路。

若燈管端壓已達100V,仍然發光不正常,則是燈管性能不佳。通常判定日光燈管好壞,只是測其燈絲電阻,若燈絲未斷,管內無大面積發黑,就視其完好。但是,劣質燈管雖其燈絲未斷,管內無發黑的痕跡,但卻不能正常使用。

③燈管亮度不足,管內有螺旋狀的光圈,這是流過燈管的電流小,其主要原因是C5的容量下降太多,不妨在C5兩端并接一只2.2nF1630V的電容試試。各種牌號的電子鎮流器中,諧振電容C5的容量不一樣,大致在3-10nF之間.其容量過大或過小都會使燈管不能正常發光。

1、可靠性難以保證。HID燈用電子鎮流器電路結構遠比熒光燈電子鎮流器要復雜得多,選用的電子元件數量數倍于熒光燈用電子鎮流器,電子元件失效概率也高。同時,中國HID燈泡生產廠家參差不齊,實際執行標準不一,燈泡與電子鎮流器很難實現真正意義上的匹配,使用效果便可想而知了。

2、工作環境難以如愿。電子鎮流器對使用環境的要求使得對燈具設計提出了新要求。比如鈉燈主要用于戶外道路照明,每天工作時間平均在12小時左右,工作時間較長,且露天工作,直接受到一年四季較大溫差、狂風暴雨、閃電雷擊的影響。另外,還要考慮到鎮流器和燈泡都安裝在密封的燈具外殼內,大功率燈泡所發出的熱量遠遠高于夏季環境溫度。鎮流器若能經得起高溫這一關的考驗,壽命就不成問題！

3、 散熱問題是老大難。散熱問題是影響電子鎮流器壽命的重要因素（尤其大功率電子鎮流器）。對目前大量發展的一體化燈具,難以安裝使用,主要是電子鎮流器一般要求工作環境溫度應低于55℃,使電子鎮流器外殼溫度保持在75℃以下,來保證電子鎮流器的使用壽命。而實際運行中卻很困難,因此,設計美觀大方,有良好散熱效果的燈具,是時代所需。從行業整體現狀看設計實用型的大功率電子鎮流器還有待于完善。

4、成本期待百姓價。電子鎮流器雖然其綜合經濟效益高,但是由于一次性投資高,在使用一年后才能逐漸顯現其運行成本的優勢,還難以被人們廣泛接受。還有要提高可靠性,成本必然更會大幅增加。但隨著電子技術水平的快速發展,以上問題都將陸續得到改善,電子鎮流器必將成為綠色照明的重頭戲而被廣泛的關注和應用。

保持燈瞬時輸出功率恒定,如采用方波電流驅動就可得到燈瞬時輸出功率恒定的輸出特性,進而保證不發生“聲共振”現象。

2、異常保護功能：

電子鎮流器在與燈管配套使用中有可能出現燈管漏氣、不激活、不啟動及主電路電流過大等異常情況,為了不致導致鎮流器損壞,在燈管發生異常時,自動關閉鎮流器,以保證鎮流器的安全、性能及可靠性。3、過電流、電壓控制：

當供電質量不高,電網中各種諧波和噪波污染（如瞬時高壓、高能脈沖）嚴重,以及雷擊過流沖擊等都會直接影響或損壞開關管、電容器等,為此需要設置過電流、電壓保護。

4、降低溫升：

鎮流器在長時間的工作后溫度會大幅升高,鎮流器的溫升主要來自半導體元器件產生的功耗而發熱,溫升提高,其壽命必然縮短,設計時,要盡量減少功耗,提高效率,性能優良的電子鎮流器電效率一般在90%以上。采用專業電子絕緣膠封灌,可使產品整體溫升降低,防止水、灰塵等雜物進入,避免因潮濕引起的短路造成產品損壞,進一步提高了產品的可靠性,同時也避免運輸震動和沖擊造成的損壞。

5、寬電壓工作范圍：

一些偏遠經濟欠發達地區供電質量較差,電壓變化較大,電子鎮流器應能適應電網變化,保持正常工作。

6、燈電流波峰系數控制：

熒光燈壽命取決于燈管陰極的發射能力。燈電流波峰系數是影響陰極發射能力和發射電流穩定性的重要指標,國家標準規定控制在≤1.7,燈電流波峰系數高,燈陰極受到損傷度大,燈管發黑時間加快,壽命必然下降,燈電流波峰系數過大,還會帶來附加閃動。

數字式電子鎮流器是針對于模擬式的電子鎮流器而言,鎮流器在出現了電子鎮流器后,是先從模擬式開始,初期的電路,一般而言,模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模擬式電子,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。

伴隨市場的發展,用戶的要求愈來愈高,普通模擬式電子鎮流器鎮流器也在逐步向數字式轉變,于是混合有數字和模擬電路的電子鎮流器出現在市場上,電路上前段模擬,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模擬電路品質要求,可以簡單的部分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,可以滿足部分要求相對高一點市場需求,但成本高于模擬式電子。

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,數字式高于模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+使用成本+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）還是遠遠低于模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策的產品。

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（模擬機）了,盡管當年它風頭出盡；小巧的MP3、MP4也早以取代磁帶機（模擬機）掛在腰間；曾經不可一世的柯達公司,也不得不推出數碼相機,盡管它非常希望用戶買它的膠卷（模擬式）。國內電子鎮流器的數字化之路也是由市場和客觀決定,它不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如荼的展開,在世界一體、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。作為一般照明用的常用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,要求鎮流器能和燈有很好的匹配,以取得更好的綜合效果。

一、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,在燈工作期間,鈉和汞以液鈉汞氣的形式貯藏在放電管的冷端部分。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,只有部分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。在一定的功率范圍內燈電壓和燈功率的關系近似于線性關系。

1、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。

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一組鎮流器特性曲線。如圖4為在額定電源電壓升高或降低時對鎮流器特性曲線的影響。

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20—30%左右。

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出現的最大燈電壓、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,這時鎮流器將不能確保燈能穩定地或持續地工作。

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與兩條燈電壓線相交,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。對于一個靠近燈設計功率線的相對比較平坦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,不同規格燈對鎮流器規定了不同的四邊形圖的要求。如圖6。

高壓鈉燈鎮流器的制造并不復雜,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,或工作的不穩定性。

二、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。

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(HX Auto)

這種鎮流器使用在低電源電壓(如：100V/120V)的場合,或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)

這種鎮流器由自耦漏磁升壓變壓器串聯電容器組 成,稱為恒功率鎮流器,也稱為超前頂峰式鎮流器。該 鎮流器可獲得較高的開路電壓,線路功率因數可達90%。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。但線路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(CWl)

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(Regulated Lag)

這種鎮流器實際上是一個穩壓式電器,確保金鹵燈一直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、金鹵燈對鎮流器工作電路的選擇

目前在國內用于一般照明用的金鹵燈主要有Na-T1-In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-T1-In型金鹵燈來自于歐洲的制造技術,其燈的啟動性能優良,配用一般的感抗型鎮流工作電路,只需要在電源電壓下(220V),加上較低峰值電壓(≤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-In型金鹵燈,可配用同一功率類型的高壓汞燈鎮流器或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高壓鈉燈,它比前者提高了光效并改善了光色,也比后者大大地改善了顯色性能。主要參數的變化參見表2。

2)Sc-Na型金鹵燈及鎮流器

Sc-Na型金鹵燈來自于美國的制造技術,放電管的結構相似于高壓汞燈,燈工作不采用觸發器而借助于鎮流器的高開路電壓及燈的啟動電極的作用,使燈啟動工作。對于這類金鹵燈(175-1500W),美國標準和我國國家標準中都推薦采用CWA鎮流器工作電路,這樣可提高燈工作的穩定性,確保燈的長壽命及良好的光通維持率。如果Sc-Na型金鹵燈采用上述Na-T1-h金鹵燈的工作電路,不僅會使燈的早期失效增加(觸發器易損壞燈的啟動電極),縮短燈的平均壽命,而且增加燈的光衰。如圖9為采用“感抗鎮流器+觸發器”工作電路的不同金鹵燈的光衰曲線。

在Sc-Na型金鹵燈的CWA型工作電路中,自耦漏磁升壓型鎮流器的性能對燈工作性能的穩定性起著重要作用。要求在燈工作期間,鎮流器提供給燈并維持燈能連續工作的最低維持電壓Vss能達到以下值：

Vss=C1+C2(OT)-C3(di/dt) (175-1000W)

Vss=Cl+C2(OT)-C3[exp(-0.4di/dt)] (1500W)

Vss 鎮流器對燈的最低維持電壓 (V)

OT 在燈電壓為零時的斷流時間 (ms)

di/dt 在燈電壓為零時的電流變化率 (A/ms)

Cl,C2,C3為常數,取決于燈的規格,見表3。

最低維持Vss也可在美標或國標的文件中查得。

3)脈沖啟動-PUlse start型(Sc—Na)金鹵燈及鎮流器

對于傳統的Sc-Na型金鹵燈采用CWA電路時有600V峰值開路電壓加到放電管的啟動極上,并引起較高的峰值電流,這樣會影響燈的性能。脈沖啟動型金鹵燈是從燈和鎮流器兩方面進行改進,使燈與鎮流器工作電路達到最佳的組合,以取得最佳的綜合效果。

一方面改進放電管的結構,取消了啟動電極,如圖10b,并改進化學配方及制造工藝,改善燈的啟動性能,從而全面地改進了燈的性能。另一方面改進鎮流器的工作電路,采用觸發器來啟動燈工作,從而可降低鎮流器的開路電壓,也即降低了峰值電壓及峰值電流。鎮流器的工作溫度也相應降低,增加了鎮流器的壽命,減少維護成本。燈和鎮流器工作電路改進的綜合效果,使脈沖啟動型金鹵燈與啟動極型金鹵燈相比,燈的光輸出提高25-50%光通維持率改善了15-25%,燈的平均壽命也提高50%以上。

表4為兩種類型Sc-Na金鹵燈及鎮流器的主要性能參數的比較。

脈沖啟動型金鹵(Sc-Na)燈也可以采用性能更好的CWI和Regulated Lag的脈沖啟動型工作電路,如圖12。

4)小功率金鹵燈及鎮流器

小功率金鹵燈中主要有Sc-Na型和稀土金屬型(Dy,Ho,Tm．．．)兩種類型,前者具有較高的光效和較長的壽命,后者有較好的顯色性能,根據它們的特點,可選擇使用在不同場合。這兩種類型燈都采用簡單的 “感抗鎮流器+觸發器”的工作電路, 電源輸入端并接補償電容器以改善系統的功率因數。

小功率金鹵燈也可以配用電子鎮流器,這些鎮流器的工作頻率多數為低頻(<200Hz),這樣可防止放電管內產生聲共振及光的閃耀。一般電子鎮流器提供給燈的電流峰值因數<1．5,系統的功率因數>90%,總諧波分量（THD）<15%。小功率金鹵燈配用電子鎮流器后,能提高燈工作的穩定性,減少光衰,增加壽命。但這種低頻的電子鎮流器成本很高,因而還不能大量推廣應用。

5)金鹵燈鎮流器的近期進展

近來,國內外都在致力于中功率金鹵燈電子鎮流器的開發。國外已開發成功中功率高頻金鹵燈電子鎮流器,其工作頻率>100kHz,可防止產生放電管內的聲共振。該鎮流器還可以實現一定范圍的調光。金鹵燈使用這種電子鎮流器后可增加燈的光輸出,極大地降低光衰,提高燈的壽命,并具有節能好的綜合效果。

電子鎮流器的某些數據系數：

1、型號：LX-YZ22E-55E

2、執行標準：GB17625．1-1998

3、電源：AC220V

4、頻率：50HZ

5、額定電流：0．1A～0．22A

6、功率因數：0．60H

7、非預熱型：TC55°C

8、保護類型：帶異常保護

9、諧波含量：H

10、流明系數：≥0．95

11、外殼最高溫：60°C

12、證書編號：2003011002074807

性能特點：

1、節能效果明顯,可節電80%。

2、一開即亮,無需啟輝器,工作電壓寬150-280V。

3、可長期空載,超高壓等情況能自動保護熔斷保險絲。

4、無普通60HZ的交流頻閃,視覺穩定,能保護視力,無噪聲。

5、抗干擾,對電視機、收錄機等無干擾,壽命超過20000小時。

6、對燈管無沖擊,能有效的保護光管的壽命。

注意事項：開蓋不保修DO NOT OPEN

產品選用要點

1、產品定義

使用半導體電子元件,將直流或低頻交流電壓轉換成高頻交流電壓,驅動低壓氣體放電燈等光源工作的電子控制裝置。

2、分類

熒光燈電子鎮流器、高壓鈉燈電子鎮流器、金屬鹵化物燈電子鎮流器。

3、產品特點

①節能：電子鎮流器自身的功率損耗僅為電感鎮流器的40%左右,而且熒光燈在30KHz左右的高頻下,光效將提高20%,工作電流僅為電感的40%左右,并且能夠在低溫、低壓下啟動和工作。

②無頻閃：燈管在30KHZ左右工作時,發光穩定,人眼感覺不出"頻閃"有利于保護視力。

③無噪聲：有利于在安靜的環境中工作和學習。

④燈管壽命延長：無需啟輝器,不被反復沖擊,閃爍,不會使燈管過早發黑,一次啟動,減少維修和更換啟輝器和燈管的工作量

⑤功率因數高,減少了無功損耗,提高了供電設備容量的有效利用率,減少線路的損耗。

電子鎮流器與電感鎮流器的比較

性能比較

傳統電感鎮流器（以下用符號“LB”）和節能型電感鎮流器（符號“SELB”）、電子鎮流器（符號“EB”）的性能比較列于表1。EB按標準又分為H級和L級。

表1 直管熒光燈（36W為例）幾種鎮流器性能比較

注：

① 表中鎮流器功耗、諧波含量、使用壽命為參考值,各企業產品差別較大。

② LB、SELB的功率因數可補償到0.9以上。

折疊分析
SELB是在LB基礎上改進而來,其自身功耗下降約40~50%,使燈的系統功耗降低約8%,由于鐵芯材料好,工藝合理,溫升較低,可靠性更高,壽命更長,產品質量較穩定,雖硅鋼片用量增大,價格稍高,但可從節能和使用壽命得到補償,容易獲得回收。

EB則是更新產品,優點是節能效果更好,發光穩定,沒有頻閃,沒有噪聲,功率因數高,可以實現調光；缺點是生產企業多,產品質量良莠不齊,有些產品電路簡單,元件未經優選,工藝不先進,導致可靠性差,使用壽命不長,而優質產品價格較貴,都影響了推廣應用。

HID電子與HID電感的優缺點

1、確保燈管壽命：傳統銅鐵式鎮流器老化或劣化時,其所提供電流有可能過大,容易傷害燈管,造成壽命縮短,CDM燈管售價相當的高,如果使用電子鎮流器比較容易確保燈管壽命。因此只要在5,000內有更換燈管的記錄,對業者而言,使用電子式會比傳統式劃算。
2、防變色：如果使用傳統銅鐵式安定器,使用2,000小時之后,金鹵燈的色溫會開始產生偏移,甚至高達30%以上變色,對賣場商品產生嚴重影響,使用電子鎮流器,至燈管壽命終了前,色溫改變局限5%以內。
3、省電：和傳統銅鐵式鎮流器比較,電子式可以節省10%~20%電力成本。
4、重量輕：和傳統銅鐵式鎮流器比較,電子式重量約為傳統式的1/3左右。尤其特別適合35w及20w小瓦特數的金鹵燈或者軌道式燈具的設計。

二、HID電子鎮流器和熒光燈電子鎮流器設計不同之處熒光燈電子鎮流器金鹵燈電子鎮流器點燈工作頻率：>20K Hz以上<250 Hz 工作回路定電流回路定功率回路驅動方式半p諧振全p諧振

三、電子鎮流器和傳統電感鎮流器的比較6點

1、省電：電子鎮流器可以節省10%~20%電力。
2、承受電壓變動：電子鎮流器因為采取主動功因路路,可以承受大范圍電壓變動,而傳統鎮流器只能承受10%范圍以內。
3、重量輕：電子鎮流器的重量約為傳統鎮流器的1/3。
4、頻閃：電子鎮流器無燈管閃爍的問題。
5、啟輝器：電子鎮流器不需要啟輝器。
6、補償電容器：電子鎮流器不需要補償電容器。