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1电子镇流器及有关问题

电子镇流器的负载是一种特殊负载,要求电子镇流器工作?#26412;?#26377;能为负载提供稳定电流的能力。由于它具有节能、效率高、节省金属材料(铜、硅钢)等优点,具有很高的经济效益和社会效益,所以引起社会各界的广泛关注。

电子镇流器采用高频开关变换技术,体积可以做得很小。但由于高频开关和整流运行的原因,它又存在源侧谐波失真大、电磁辐射干扰?#29616;?#31561;缺点,当大批电子镇流器同时工作时,高频谐波会使电源中线?#29616;?#20559;离零电位,同时引入极大的峰值电源电流,?#29616;?#24178;扰电源系统供电质量,甚至造成重大经济损失。

2电子镇流器的发展

从时间上划分,电子镇流器主要经历了以下几个阶段:

第一阶段是80年代中期到90年代初期。这期间,电力电子技术由led节能灯生产厂家低频向高频发展,apfc(有源功率因数校正)也开始起步,电子镇流器的优缺点开始显现出来。这一阶段电子镇流器的主要特征是:

(1)镇流器的输入端采用不可控整流和大电容(或不用电容)滤波,输入电流波形?#29616;?#30072;变,当大量使用时,会造成中线电流增加,?#29616;?#26102;会引起镇流器大量损坏甚至造成火灾。

(2)采用“逐流”无源滤波技术,使得pf>0.9,thd

第二阶段是90年代初期到90年代中期。这期间,由于apfc技术已成熟,并推出了相关专用集成芯片。电子镇流器电路主要采用两级功率变换,第一级采用apfc(常用boost型pfc电路),第二级采用功率dc/ac逆变。人们常将采用这种技术的电子镇流器叫作第三代电子镇流器。由于它采用了pfc技术,所以pf可达0.电子镇流器原理99,thd及各次谐波指标均能满足要求。但是这种电子镇流器采取了两级高频功率变换,所以整机效率在80%~90%,甚至更低,同时电路复杂,成本高,一时难于大?#27573;?#25512;广。

第三阶段是典型电路采用单级多功能电子镇流器,发展方向主要有:

(1)美国vepc提出的高?#30340;?#37327;反馈的电荷泵电路,主要指标可达pf>0.995,thd

(2)cuk等人提出的单管电子镇流器。

本文主要讨论两种采用高?#30340;?#37327;反馈技术的电子镇流器和它们的工作原理。

3电子镇流器的主要?#38382;?/p>

评价电子镇流器的指标有很多,下面介绍一些常用指标:

(1)输入侧功率因数?#35805;?#35201;求pf>0.9;

(2)输入侧电流总谐波失真thd

(3)瞬态过电压保护由于供电电网中有时会出现高幅值(如1kv左右)的瞬态脉冲电压,但电子镇流器由于受成本的限制飞利浦镇流器价格,功率变换器件的?#38382;?#20313;量不大。为使电子镇流器可靠工作,应对这种高幅值的瞬态干扰加以?#31181;?

(4)软起动功能电子镇流器开起时,起动电流比正常工作电流大许多,降低了负载工作寿命,所以电子镇流器应配以软起动电路来减小起动电流;

(5)空载电压电子镇流器刚开始工作瞬间,负载还未工作,这时电子镇流器的输出电压既不能太高,又不能太低。太低,灯管不能起辉;太高,又易降低灯管工作寿命;

(6)负载触发起动方法常用的负载触发起动方法有两种:

①采用正温度系数的热敏电阻法。由于热敏电阻的热惯性,负载稳态工作时会对负载工作特性产生不利影响;

②瞬间触发起动,由于负载没有预热过程,而直接加上较高的触发电压,会降低灯管阴极使用寿命;

(7)电流波峰因子c雷仕节能灯f对电子镇流器要求cf

(8)效率η由于电子镇流器较普通镇流器的优点就是效率高,效率提高了就会达到节能效果;

(9)温升由于自激振荡的电子镇流器或采用apfc技术的电子镇流器中采用了磁性元件,而磁性元件的磁导率和温度有关。实用中应采用高bs值的磁性材料,同时应选用温度系数低的磁性元件,特别是振荡线圈磁性材料;

(10)应力?#38382;?#30001;于高频功率变换器寄生?#38382;?#30340;存在,功率开关器件工作时,会有高频振荡现象产生。产生较大的dv/dt、di/dt,即所谓的动态电压、电流应力。过大的动态应力会造成功率变换器件的损坏。这点可采用软开关技术来降低动态应力值。

4采用无源滤波技术和有源滤波技术的电子镇流器

4.1采用电荷泵无源滤波技术的电子镇流器电路分体螺旋灯

该电路工作框图如图1所示。

图1采用无源滤波的电子镇流器电路

电路的输出及输入特性分别见表1及表2。

表1输出特性

?#38382;?#21517;称

灯管电压

灯管电流

阴极电压

阴极电流

工作频率(khz)

有效值

110.3v

0.168a

1.9v

0.187a

37.1

峰值

117.7v

0.294a

3.3v

0.308a

波峰因数cf

1.61

1.83

1.73

1.65

表2输入特性

?#38382;?#21517;称

电压

电流

有功功率18.9w功率因数pf=0.964电源频率50或60hz

有效值

228.8v

0.089a

峰值

382.8v

0.132a

波峰因数cf

1.38

1.48

失真度thd%

1.9

24.3

电源侧电压、电流波形见图2。

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