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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。elecfanscom-電子鎮(zhèn)流器PCB原理圖-首先提供一個(gè)HYPERLINK/article/88/131/138/2008/200806189736.htmlo電子鎮(zhèn)流器原理圖t_blank電子鎮(zhèn)流器原理圖,然后再分析電子鎮(zhèn)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(fù)阻性電光源,即為負(fù)值,從圖1可以看出,當(dāng)燈電流上升時(shí),燈管的工作電壓下降,但是供電電壓不會(huì)下降,多出的這點(diǎn)電壓加到燈管后會(huì)使燈電流進(jìn)一步上升,如此循環(huán),最終燒壞燈管或燈管熄滅,所以要使燈

2、管正常工作,應(yīng)配以如圖2所示的鎮(zhèn)流元件,用以限制和穩(wěn)定燈電流。這個(gè)限流裝置叫做鎮(zhèn)流器。目前氣體放電燈常用的鎮(zhèn)流器有兩種:電感式鎮(zhèn)流器和高頻交流電子鎮(zhèn)流器。由于電感式鎮(zhèn)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(fā)光有頻閃,所以現(xiàn)在一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮(zhèn)流方法,而高頻交流電子鎮(zhèn)流器就是一種有效方法。鎮(zhèn)流原理如圖3所示,鎮(zhèn)流電路的工作特性曲線如圖4所示。HYPERLINK/article/UploadPic/2008-6/200861822361432726.jpg燈電路串以電感鎮(zhèn)流器的工作原理圖目前,世界上一些著名的大專(zhuān)院校、科研

3、院所、公司都投入了較大的力量進(jìn)行高頻交流電子鎮(zhèn)流器的科研開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)。如美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)功率電子研究中心(VPEC)李澤元教授領(lǐng)導(dǎo)的科研中心每年都有相關(guān)論文和實(shí)驗(yàn)報(bào)告在IEEE功率電子學(xué)學(xué)刊刊出,并提出了如高頻能量反饋、采用電荷泵功率因數(shù)校正的電子鎮(zhèn)流器等概念,美國(guó)加州理工大學(xué)(UCT)的S.CUK教授關(guān)于單級(jí)高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器,一種用于緊湊型熒光燈的E類(lèi)電子鎮(zhèn)流器,西班牙、巴西、我國(guó)臺(tái)灣和香港地區(qū)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研開(kāi)發(fā)。同時(shí),國(guó)內(nèi)一些著名科研院所、大學(xué)等都投入了較大力量進(jìn)行科研開(kāi)發(fā)。這一點(diǎn)可從國(guó)內(nèi)相關(guān)科技文獻(xiàn)看出。但是勿容置疑的是我

4、國(guó)是世界上電子鎮(zhèn)流器的一個(gè)生產(chǎn)大國(guó),有較多的公司、企業(yè)從事這種“綠色電光源”產(chǎn)品的生產(chǎn)。特別是自20世紀(jì)80年代末、90年代初,IEC928(1990)、GB15143(1994)管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)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(zhèn)流器的性能要求等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布與實(shí)施,使交流電子鎮(zhèn)流器的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)有了統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器要求體積小、造價(jià)低,并且對(duì)電磁輻射干擾、輸入功率因數(shù)、波峰因數(shù)、可靠性等技術(shù)指標(biāo)要求嚴(yán)格,所以要做出一個(gè)滿(mǎn)足高性能、低價(jià)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(zhèn)流器并非易事

5、,所以往往讓人感到,看似簡(jiǎn)單的一個(gè)電子產(chǎn)品,但是技術(shù)含量很高,是一個(gè)涉及電路拓?fù)?、高頻電子變換、諧振開(kāi)關(guān)(ZVS、ZCS)、LC串、并聯(lián)諧振、功率因數(shù)校正(PFC)、電磁干擾抑制(EMC、EMI)、信號(hào)傳感、采集和控制、電子元器件、電光源器件等電力電子技術(shù)方方面面的電子產(chǎn)品。同時(shí),如何測(cè)量高頻交流電子鎮(zhèn)流器的技術(shù)參數(shù),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(zhèn)流器的研究熱點(diǎn)。實(shí)踐證明,要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器,還需對(duì)它的燈負(fù)載技術(shù)特性、燈負(fù)載對(duì)電源的技術(shù)要求有所了解,否則要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器也是件不現(xiàn)實(shí)的事。2、熒光燈50Hz交流市電供電

6、時(shí)的發(fā)光閃爍和發(fā)光條紋現(xiàn)象由于交流市電供電的過(guò)零會(huì)使熒光燈在工作過(guò)程中出現(xiàn)發(fā)光“閃爍”效應(yīng),相對(duì)于50Hz的交流市電供電,“閃爍”效應(yīng)的頻率為100Hz,當(dāng)然“閃頻”效果和熒光燈所使用的熒光粉的“余輝”時(shí)間大小有關(guān),“余輝”時(shí)間大的熒光粉“閃頻”效應(yīng)會(huì)弱些。同樣如果供電頻率增加,“閃頻”效應(yīng)會(huì)弱些,所以采用高頻電子鎮(zhèn)流對(duì)改善熒光燈的發(fā)光“閃頻”效應(yīng)會(huì)有幫助。熒光燈在50Hz交流市電供電時(shí)的“閃頻”效應(yīng)如圖5所示。3、熒光燈的供電頻率與燈發(fā)光效率之間的關(guān)系氣體放電燈在交流供電情況下工作時(shí),氣體或金屬蒸氣放電的特性取決于交流電的頻率和鎮(zhèn)流元件的類(lèi)型。氣體放電燈在交流50Hz/60Hz供電時(shí),燈的阻

7、抗在整個(gè)交流供電周期內(nèi)一直不停地變化,從而導(dǎo)致了燈的非正弦的電壓和電流波形,產(chǎn)生了諧波成分。當(dāng)氣體放電燈的工作頻率大約為1kHz時(shí),燈內(nèi)的電離狀態(tài)不再隨著燈的工作電流而迅速變化,從而在整個(gè)工作周內(nèi)形成幾乎恒定的等離子體密度和燈阻抗,這時(shí)燈的V-I特性趨于線性,燈電流波形失真隨之降低,燈的工作頻率與50Hz供電時(shí)的燈發(fā)光效率對(duì)比曲線如圖6所示。從圖6可以看出,當(dāng)氣體放電燈的交流供電頻率大于20kHz時(shí),熒光燈的發(fā)光效率比50Hz交流供電時(shí)熒光燈的發(fā)光效率值高,據(jù)統(tǒng)計(jì)可以提高10%20%,同時(shí)熒光燈工作在高頻交流供電狀態(tài)時(shí),可以有效地克服熒光燈的發(fā)光閃爍現(xiàn)象。這也是高頻交流電子鎮(zhèn)流器相對(duì)于電感鎮(zhèn)流

8、器的優(yōu)點(diǎn)之一。由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器采用高頻開(kāi)關(guān)電子變換電路的方法實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)流,具有無(wú)頻閃、效率高、體積小、質(zhì)量輕、可調(diào)光、不使用大量銅材和硅鋼材料等一系列優(yōu)點(diǎn),所以自20世紀(jì)70年代以來(lái),高頻交流電子鎮(zhèn)流器一經(jīng)問(wèn)世,就受到了廣大用戶(hù)的歡迎。4、電子鎮(zhèn)流器的主要功能熒光燈的工作性能在很大程度上與相配套工作的電子鎮(zhèn)流器性能有關(guān),在使用中應(yīng)使熒光燈的工作性能和電子鎮(zhèn)流器的工作性能相匹配(如燈阻抗和燈的工作特性),以使熒光燈能工作在最佳狀態(tài),使用中電子鎮(zhèn)流器應(yīng)滿(mǎn)足以下功能要求:能夠限制和穩(wěn)定熒光燈的工作電流。在交流市電過(guò)零時(shí),也能正常工作。應(yīng)能為燈的點(diǎn)火提供所需的點(diǎn)火電壓。在燈點(diǎn)火工作期間,應(yīng)能控制燈點(diǎn)

9、火能量,使燈電極被適當(dāng)預(yù)熱,并確保燈絲電極保持正常工作溫度。當(dāng)然電子鎮(zhèn)流電路的體積小、工作壽命長(zhǎng)和低功耗也是很重要的技術(shù)要求。同時(shí)電子鎮(zhèn)流器也應(yīng)具備以下控制功能:有高的功率因數(shù)。能限制交流輸入市電的總諧波失真(THD)。能限制燈電路的短路工作電流或避免由于燈電極電流過(guò)大而熱過(guò)載。能有效地抑制電磁輻射干擾,避免它干擾相鄰電子設(shè)備的正常工作。當(dāng)燈電路不能正常點(diǎn)火時(shí)能自動(dòng)關(guān)斷燈電路,這對(duì)電子鎮(zhèn)流器電路是比較重要的。在交流市電供電電壓變化時(shí),能穩(wěn)定燈的工作電壓、電流和功率。以上幾項(xiàng)基本要求,在電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB15143(IEC928)和GB/T15144(IEC929)中都有明確的規(guī)定。它們對(duì)熒

10、光燈交流電子鎮(zhèn)流器的性能和安全要求是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電子鎮(zhèn)流器的指南,是電子鎮(zhèn)流器必須具有和達(dá)到的基本技術(shù)條件。5、照明裝置的分類(lèi)與安全性(1)照明裝置的分類(lèi)根據(jù)照明裝置所涉及到的有關(guān)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),照明裝置可以分為以下三大類(lèi)(它們?cè)陔娮渔?zhèn)流器電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中需引起注意)。照明裝置提供的抗電擊安全保護(hù)特性??雇饨缥矬w進(jìn)入照明裝置的特性(例如防灰塵、防潮特性)。照明裝置的安裝表在抗燃特性。(2)照明裝置的安全性IEC對(duì)照明裝置的安全性分為四類(lèi),分別如下:0類(lèi)表示符號(hào)為。這類(lèi)照明裝置是電絕緣的,沒(méi)有接地,裝置的外殼可以由絕緣材料制成,從而部分或整體形成照明裝置的絕緣功能,這類(lèi)照明裝置的外殼也可以由金屬材料做

11、成,但是其中的電路帶電部件需和外殼絕緣,對(duì)0類(lèi)照明裝置可以對(duì)其中的帶電部件實(shí)行強(qiáng)制性絕緣或雙絕緣的考慮。1類(lèi)表示符號(hào)為。對(duì)1類(lèi)照明裝置,除了被電絕緣的元件外,同時(shí)也提供了接地(用符號(hào)()表示),并且這個(gè)接地部分對(duì)照明裝置的外露金屬部件進(jìn)行了連接,以確保外露金屬部件在帶電的情況下能實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。對(duì)照明的供電接線端子也應(yīng)同時(shí)提供接地端子。2類(lèi)表示符號(hào)為。對(duì)2類(lèi)照明裝置的外露金屬部件應(yīng)確保不帶電,這既可以通過(guò)雙重絕緣也可以通過(guò)接地的方法實(shí)現(xiàn)。3類(lèi)表示符號(hào)為。這類(lèi)照明裝置對(duì)極低電壓供電應(yīng)用時(shí)也應(yīng)能確保安全工作,不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害,最常用的應(yīng)用情況就是低交流市電供電的應(yīng)用場(chǎng)合(如42V),對(duì)這類(lèi)照明裝置可以不用提供接地保護(hù)。為了確保電子產(chǎn)品的安全性,在歐洲國(guó)家范圍有一種叫CE的認(rèn)證,CE是“ConformitEuropeenn”的縮寫(xiě),表示在歐洲國(guó)家范圍內(nèi)流通產(chǎn)品一致性的最基本的要求,以確保市場(chǎng)監(jiān)控部門(mén)有效地監(jiān)控有關(guān)產(chǎn)品的性能指標(biāo)。電光源產(chǎn)品要受到電磁兼容(EMC)和低電壓電子產(chǎn)品監(jiān)控部門(mén)的監(jiān)控,CE主要針對(duì)與電子產(chǎn)品的安全性有關(guān)的內(nèi)容。電光源產(chǎn)品在投入市場(chǎng)應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)安全性、EMC和電性能的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,并應(yīng)通過(guò)有關(guān)技術(shù)認(rèn)證部門(mén)的技術(shù)認(rèn)證。根據(jù)IEC的要求,照明裝置的供電電壓應(yīng)在額定供電電壓的-8%+6%范圍內(nèi)變化。如果電源供電電壓范圍變化過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生以下幾種結(jié)果:如果照明裝置的

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