•                           電子鎮(zhèn)流器

   

    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）。現(xiàn)代日光燈越來(lái)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)流器通常可以兼具啟輝器功能，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。

定義

    20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，節(jié)約能源的緊迫感使許多公司致力于節(jié)能光源和熒光燈電子鎮(zhèn)流器的研究，隨著半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，各種高反壓功率開關(guān)器件不斷涌現(xiàn)，為電子鎮(zhèn)流器的開發(fā)提供了條件，70年代 末，國(guó)外廠家率先推出了第一代電子鎮(zhèn)流器，是照明發(fā)展史上一項(xiàng)重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn)，引起了全世界的極大關(guān)注和興趣，認(rèn)為是取代電感鎮(zhèn)流器的理想產(chǎn)品，隨后一些著名的企業(yè)都投入了相當(dāng)?shù)娜肆Α⑽锪?lái)進(jìn)行更高一級(jí)的研究與開發(fā)。由于微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，促進(jìn)了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展，許多半導(dǎo)體公司推出了專用功率開關(guān)器件和控制集成電路的系列產(chǎn)品，1984年，西門子公司開發(fā)出了TPA4812等有源功率因數(shù)校正電器IC，功率因數(shù)達(dá)到0.99。隨后一些公司相繼推出集成電子鎮(zhèn)流器，89年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調(diào)光單片集成電路電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器在全世界特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已全國(guó)推廣應(yīng)用。

    中國(guó)對(duì)電子鎮(zhèn)流器的研究開發(fā)起步較晚，技術(shù)起點(diǎn)低，早期對(duì)這一產(chǎn)品的難度和復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足，專用半導(dǎo)體器件開發(fā)未跟上，產(chǎn)品質(zhì)量過不了關(guān)，而且市場(chǎng)極不規(guī)范，大量的低價(jià)劣質(zhì)品被拋向市場(chǎng)，使消費(fèi)者蒙受損失，嚴(yán)重?fù)p害了電子鎮(zhèn)流器的形象。90年代后期，由于生產(chǎn)水平有了迅速發(fā)展和提高，從電路設(shè)計(jì)到了電子器件的配套都進(jìn)入了較成熟階段，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入建筑工程，隨著中國(guó)綠色照明工程的實(shí)施，為電子鎮(zhèn)流器推廣應(yīng)用鋪平了道路，國(guó)產(chǎn)電子鎮(zhèn)流器必將迅速趕上國(guó)際先進(jìn)水平，在競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。

熒光燈、殺菌燈用電子鎮(zhèn)流器知識(shí)

    電子鎮(zhèn)流器知識(shí)簡(jiǎn)介：使用半導(dǎo)體電子元件，將直流或低頻交流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓，驅(qū)動(dòng)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(yīng)用最廣的是熒光燈電子鎮(zhèn)流器。

    電子鎮(zhèn)流器由于采用現(xiàn)代軟開關(guān)逆變技術(shù)和先進(jìn)的有源功率因數(shù)矯正技術(shù)及電子濾波措施，具有很好的電磁兼容性， 降低了鎮(zhèn)流器的自身?yè)p耗。

辨別電子鎮(zhèn)流器好壞

    把起輝器拆下，斷開電源，測(cè)試鎮(zhèn)流器兩端即可。如果鎮(zhèn)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(cè)試線圈是否燒壞。這種老式的鎮(zhèn)流器壞了，一般就是線圈燒斷，導(dǎo)致燈管兩端沒有電壓，不會(huì)引起燈管燒壞。對(duì)于電子鎮(zhèn)流器就會(huì)有很多情況。可以按上述所說的方法分別測(cè)量三個(gè)鎮(zhèn)流器的阻值，看看有沒有較大區(qū)別，以此判斷鎮(zhèn)流器是否損壞。還可以換起輝器，看看那個(gè)會(huì)燒的起輝器是否不可以斷開，一直處于通路狀態(tài)。總之用替換法。

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圖所示。

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(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。