電子鎮(zhèn)流器(Electronic ballast),是鎮(zhèn)流器的一種,是指采用電子技術(shù)驅(qū)動(dòng)電光源,使之產(chǎn)生所需照明的電子設(shè)備。與之對(duì)應(yīng)的是電感式鎮(zhèn)流器(或鎮(zhèn)流器)?,F(xiàn)代日光燈越來越多的使用電子鎮(zhèn)流器,輕便小巧,甚至可以將電子鎮(zhèn)流器與燈管等集成在一起,同時(shí),電子鎮(zhèn)流器通??梢约婢邌⑤x器功能,故此又可省去單獨(dú)的啟輝器。
電子鎮(zhèn)流器還可以具有更多功能,比如可以通過提高電流頻率或者電流波形(如變成方波)改善或消除日光燈的閃爍現(xiàn)象;也可通過電源逆變過程使得日光燈可以使用直流電源。傳統(tǒng)電感式整流器的一些缺點(diǎn)使它正在被日益發(fā)展成熟的電子鎮(zhèn)流器所取代。
工作原理
簡(jiǎn)述為了使熒光燈、殺菌燈正常工作,必須滿足三個(gè)條件:
a、 燈絲的預(yù)熱電流或燈絲電流
b、 高電壓?jiǎn)?dòng)
c、 限制工作電流
具體分析
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。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。
在圖2所示的電路中,燈管上的工作電壓加上鎮(zhèn)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(wěn)定工作。在圖2所示的電路中,燈功率可以按下式計(jì)算:
P=IVα (1)
式中的α表示燈發(fā)光系數(shù),它和燈管的工作電壓和工作電流有關(guān),對(duì)電感鎮(zhèn)流器,α可以取0.8,對(duì)高頻電子鎮(zhèn)流器,α可以取0.99。
在燈電路穩(wěn)定工作期間,燈管上的電壓是穩(wěn)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(zhèn)流元件的阻抗和電源供電電壓的高低有關(guān),并且供電頻率對(duì)熒光燈的工作也有影響,如圖5和圖6所示。例如對(duì)電感鎮(zhèn)流,鎮(zhèn)流電感的阻抗ZL=2πfL,電感鎮(zhèn)流器的電感量和它的繞組匝數(shù)和鐵心的尺寸有關(guān),所以當(dāng)電源供電頻率較高時(shí),鎮(zhèn)流電感的體積也會(huì)小些。這就是采用高頻交流電子鎮(zhèn)流電路后,鎮(zhèn)流電感的體積和尺寸會(huì)很小的原因。
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(jìn)行高頻交流電子鎮(zhèn)流器的科研開發(fā)、生產(chǎn)。如美國弗吉尼亞大學(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類電子鎮(zhèn)流器,西班牙、巴西、我國***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)行科研開發(fā)。
同時(shí),國內(nèi)一些著名科研院所、大學(xué)等都投入了較大力量進(jìn)行科研開發(fā)。這一點(diǎn)可從國內(nèi)相關(guān)科技文獻(xiàn)看出。但是勿容置疑的是我國是世界上電子鎮(zhèn)流器的一個(gè)生產(chǎn)大國,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、開發(fā)、生產(chǎn)有了統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。
電子鎮(zhèn)流器電路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,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)洹⒏哳l電子變換、諧振開關(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。
電子鎮(zhèn)流器好壞方法判斷:
1、按國際標(biāo)準(zhǔn),點(diǎn)亮1秒達(dá)到20%的,4秒內(nèi)達(dá)到80%以上亮度就是好鎮(zhèn)流器,而那種瞬間達(dá)到80%亮度的或者4秒鐘達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)亮度的鎮(zhèn)流器品質(zhì)較差。
2、電子鎮(zhèn)流器的輸出有四根接線,有兩根是串在一個(gè)電容器的兩端的,另外兩根就是電壓輸出端,如果電壓輸出端沒有高頻交流電壓輸出,就是有故障了。電子鎮(zhèn)流器的常見故障一般是震蕩管損壞,堦振電容損壞,和濾波電容漏電。