熒光燈電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用原理及基礎(chǔ)知識

鎮(zhèn)流器連接在電源和一個或多個放電燈之間，主要用來把燈的電流限制到要求的值的一種部件。它可能包括改變供電電壓和(或)頻率、提高功率因數(shù)的器件，即可以單獨地也可以和啟輝器一起給燈的啟動提供必要的條件。而交流電子鎮(zhèn)流器是指安裝在電源與一個或幾個熒光燈之間，將電源的交流電變換為較高頻率的交流電，使燈(單支或多支)正常啟動和穩(wěn)定工作的變換器或電子裝置。

二、鎮(zhèn)流器的分類1、從工作原理上可分：電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器

2、按安裝模式可分為：獨立式、內(nèi)裝式、整體式

3、從啟動方式上分為：預(yù)熱啟動式、冷啟動式(或瞬時啟動)

三、鎮(zhèn)流器工作原理1、電感鎮(zhèn)流器工作原理

如下圖，施加220V 交流電源時，電流流過鎮(zhèn)流器，燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開的，由于施壓了一個大于190V以上的交流電壓，使得啟輝器內(nèi)的跳泡內(nèi)的氣體弧光放電，使得雙金屬片加熱變形，兩個電極靠在一起，形成通路給燈絲加熱)，當啟動器的兩個電極靠在一起，由于沒有弧光放電，雙金屬片冷卻，兩極分開，由于電感鎮(zhèn)流器呈感性，當電路突然中斷時，在燈兩端會產(chǎn)生持續(xù)時間約1ms的600V—1500V的脈沖電壓，點亮燈管，其確切的電壓值取決于燈的類型。

首先提供一個電子鎮(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(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。

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(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)論文和實驗報告在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、實驗室進行科研開發(fā)。同時，國內(nèi)一些著名科研院所、大學(xué)等都投入了較大力量進行科研開發(fā)。這一點可從國內(nèi)相關(guān)科技文獻看出。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)標準相繼頒布與實施，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、造價低，并且對電磁輻射干擾、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(zhèn)流器并非易事，所以往往讓人感到，看似簡單的一個電子產(chǎn)品，但是技術(shù)含量很高，是一個涉及電路拓撲、高頻電子變換、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，如何測量高頻交流電子鎮(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。

實踐證明，要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器，還需對它的燈負載技術(shù)特性、燈負載對電源的技術(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)實的事。

2、 熒光燈50Hz交流市電供電時的發(fā)光閃爍和發(fā)光條紋現(xiàn)象

由于交流市電供電的過零會使熒光燈在工作過程中出現(xiàn)發(fā)光“閃爍”效應(yīng)，相對于50Hz的交流市電供電，“閃爍”效應(yīng)的頻率為100Hz，當然“閃頻”效果和熒光燈所使用的熒光粉的“余輝”時間大小有關(guān)，“余輝”時間大的熒光粉“閃頻”效應(yīng)會弱些。同樣如果供電頻率增加，“閃頻”效應(yīng)會弱些，所以采用高頻電子鎮(zhèn)流對改善熒光燈的發(fā)光“閃頻”效應(yīng)會有幫助。熒光燈在50Hz交流市電供電時的“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，氣體或金屬蒸氣放電的特性取決于交流電的頻率和鎮(zhèn)流元件的類型。氣體放電燈在交流50Hz/60Hz供電時，燈的阻抗在整個交流供電周期內(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。當氣體放電燈的工作頻率大約為1kHz時，燈內(nèi)的電離狀態(tài)不再隨著燈的工作電流而迅速變化，從而在整個工作周內(nèi)形成幾乎恒定的等離子體密度和燈阻抗，這時燈的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供電時的燈發(fā)光效率對比曲線如圖6所示。

從圖6可以看出，當氣體放電燈的交流供電頻率大于20kHz時，熒光燈的發(fā)光效率比50Hz交流供電時熒光燈的發(fā)光效率η值高，據(jù)統(tǒng)計可以提高10%~20%，同時熒光燈工作在高頻交流供電狀態(tài)時，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)流器相對于電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)點之一。

電子鎮(zhèn)流器是指用現(xiàn)代的電子光源技術(shù)驅(qū)動光源。電子鎮(zhèn)流器能夠給電源設(shè)備提供源源不斷的熱能和光能，而且因為電子鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)小巧，使用方便，所以被普遍應(yīng)用于各種日光燈、熒光燈、照明燈管等照明設(shè)備中。其中熒光燈電子鎮(zhèn)流器是最為普遍的，因為它的造型多變，安裝簡單，所以也受到了很多家庭用戶的喜愛。下面小兔就將詳細為大家介紹熒光燈電子鎮(zhèn)流器的接法及相關(guān)注意事項，希望能有所幫助。

熒光燈電子鎮(zhèn)流器的構(gòu)造

在接線之前，我們要先弄清楚熒光燈電子鎮(zhèn)流器的構(gòu)造，以便能夠更安全的進行安裝。在熒光燈電子鎮(zhèn)流器上，L代表火線，N代表零線，相對應(yīng)的從機盒中延生出的兩條線，最上面是火線，下面是零線，注意不要隨意拆開機盒，不要在通電情況下，同時連接零線和火線。

熒光燈電子鎮(zhèn)流器的工作原理

熒光燈電子鎮(zhèn)流器的工作電源一般為100一250V，多用于三基色直管式熒光燈或節(jié)能式熒光燈。在電路中，當熒光燈電子鎮(zhèn)流器接收到電流后，經(jīng)過整流C1濾波后就把原有的電壓信號切換成合適電源的直流電壓，然后當電流經(jīng)過電阻器時就啟動電容器進行充電，當電容器兩端的電壓升高到極值時，就會瞬間通過基極發(fā)射，將電路中的VT2導(dǎo)通，使電流能夠隨著導(dǎo)通程度的變化而變化。在這種不斷變化的電流之下就會刺激產(chǎn)生連綿不斷的感應(yīng)電流，使次級線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢，于是又在這個不斷變化的感應(yīng)電勢中，使整個電路發(fā)生飽和，沖壓到工作的熒光燈燈管上，讓燈管能夠持續(xù)發(fā)光發(fā)亮。

熒光燈電子鎮(zhèn)流器的接法

為了安全起見，在熒光燈電子鎮(zhèn)流器連接前，要先把電路通上電，然后用電筆測試一下熒光燈電子鎮(zhèn)流器的線路區(qū)別，然后把電路斷掉，然后再按照操作說明書把熒光燈的外殼拆下來，換上熒光燈電子鎮(zhèn)流器，用螺絲刀擰緊，最后蓋好熒光燈外殼，將其固定，這樣熒光燈電子鎮(zhèn)流器就接完了。

在安裝熒光燈電子鎮(zhèn)流器，進行電路連接時，由于熒光燈電子鎮(zhèn)流器本身的通過電壓比較高，所以如果是自己在家進行熒光燈電子鎮(zhèn)流器的安裝，就一定要注意用電安全，做好防電觸電的準備的工作，最好是在操作時帶上防電手套或者旁邊有人照看，否則一旦發(fā)生危險，后果將不堪設(shè)想。所以小兔也溫馨提示大家，熒光燈電子鎮(zhèn)流器的安裝最好請專業(yè)人事操作，以免發(fā)生意外。