電子鎮(zhèn)流器的基本原理是什么？它是如何進(jìn)行工作的

鎮(zhèn)流器包括電子式鎮(zhèn)流器和電感式鎮(zhèn)流器，但隨著時(shí)光的流逝，電子式鎮(zhèn)流器在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用越來越廣泛，電感式鎮(zhèn)流器由于某些缺點(diǎn)的存在使得其應(yīng)用范圍越來越小。

一、電子鎮(zhèn)流器工作原理- -簡(jiǎn)介

電子鎮(zhèn)流器，英文名稱為Electricalballast，是一個(gè)將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器，是利用這種電子技術(shù)驅(qū)動(dòng)光源來完成照明功能的一種鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器還可與燈管集成在一起，可以兼具啟輝器的功能，也可以改善或消除日光燈的閃爍現(xiàn)象。電子鎮(zhèn)流器輕便小巧，在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。

二、電子鎮(zhèn)流器工作原理- -分類

電子鎮(zhèn)流器按安裝模式可分為獨(dú)立式電子鎮(zhèn)流器、內(nèi)裝式電子鎮(zhèn)流器和整體式電子鎮(zhèn)流器三種;按性能特點(diǎn)可分為普通型電子鎮(zhèn)流器(小型、輕巧、具有節(jié)電功能)、高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器H級(jí)(采用無源濾波和異常保護(hù)技術(shù))、高性能電子鎮(zhèn)流器L級(jí)(采用異常保護(hù)，電磁兼容)、高性價(jià)比電子鎮(zhèn)流器L級(jí)(采用集成技術(shù)和恒功率電路設(shè)計(jì))、可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器(采用集成技術(shù)和有源可變頻率諧振技術(shù))五種。

三、電子鎮(zhèn)流器工作原理

電子鎮(zhèn)流器完成的是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器，首先，工頻電源經(jīng)過射頻干擾濾波器、全波整流器、無源/有源功率因數(shù)校正器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫矗浯?，?jīng)過直流/交流變換器轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l交流電源。將轉(zhuǎn)換過后的高頻交流電源加到LC串聯(lián)諧振電路上對(duì)燈絲進(jìn)行加熱，在電容器上產(chǎn)生諧振高壓使得燈管經(jīng)導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)光狀態(tài)，以提供燈管正常工作所需的電壓和電流。還可在其基礎(chǔ)上添加異常保護(hù)、電流保護(hù)、溫度保護(hù)等保護(hù)電路以完成各種所需功能。

在熒光燈中用于取代電感鎮(zhèn)流器和啟輝器?！丁穼?duì)交流電子鎮(zhèn)流器定義如下： 由電網(wǎng)電源供電的、并包含有穩(wěn)壓器件的交流-交流逆變器，其通常在高頻下啟動(dòng)并使用一支或幾支熒光燈工作。

1、電子鎮(zhèn)流器的基本構(gòu)成及原理

電子鎮(zhèn)流器的典型的基本構(gòu)成包括整流單元、逆變單元和諧振單元。其工作原理如圖4。

圖1 電子鎮(zhèn)流器熒光燈啟動(dòng)及工作原理

220V/50Hz交流電經(jīng)過整流部分變?yōu)橹绷麟?，直流電?jīng)過逆變單元變?yōu)?0kHz～50kHz的交流電，電感L和電容C構(gòu)成諧振單元諧振單元的諧振頻率與逆變單元產(chǎn)生的交流電頻率相同。 電容C與燈管并聯(lián)，燈管可以等效為一個(gè)電阻R。在通電瞬間，燈管發(fā)光前，其阻值很大，R和C并聯(lián)后相當(dāng)于只有電容C。于是，L、C產(chǎn)生諧振，在電容C 兩端產(chǎn)生高壓，高壓電通過燈絲形成回路，燈絲發(fā)熱，燈絲陰極產(chǎn)生電子，電子在高壓作用下由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端快速運(yùn)動(dòng)。在加速運(yùn)動(dòng)的過程中，碰撞管內(nèi)惰性 氣體，使之迅速電離。惰性氣體電離生熱，熱量使水銀產(chǎn)生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線。在紫外線穿過涂覆在燈管管壁上的熒光粉，發(fā)出可 見光。 燈管發(fā)光后，燈管的等效電阻R變小，R和C并聯(lián)相當(dāng)于只有電阻R，于是，LC串聯(lián)諧振電路變?yōu)長(zhǎng)R串聯(lián)電路，諧振停止，L起限流/降壓作用，燈管穩(wěn)定發(fā)光。

2、電子鎮(zhèn)流器的輔助電路

圖1所示電子鎮(zhèn)流器僅僅為實(shí)現(xiàn)熒光燈工作所必須的基本電路。實(shí)際的電子鎮(zhèn)流器一般還包括有源濾波器和保護(hù)電路。

a、有源濾波器電路

增加有源是因?yàn)椋?a href="/tags/電子鎮(zhèn)流器" target="_blank">電子鎮(zhèn)流器的輸入整流電路產(chǎn)生較大的諧波電流，未加諧波抑制的熒光燈大量使用將會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的諧波污染。 有源濾波器(active power filter)，也稱APF，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專用設(shè)備。APF可針對(duì)測(cè)量到的各次諧波的幅值和相位，產(chǎn) 生與其幅值相等、相位相反的諧波電流與之抵消，同時(shí)，也可產(chǎn)生幅值和相位可控的基波電流補(bǔ)償基波無功電流。有源濾波器即可抑制諧波，也可對(duì)基波進(jìn)行無功補(bǔ) 償，理論上可使功率因數(shù)達(dá)到1。

b、保護(hù)電路

設(shè)計(jì)良好的，其保護(hù)回路設(shè)計(jì)必須相當(dāng)?shù)闹艿?，含蓋下列各種特殊狀況，才能提供長(zhǎng)期使用保證的品質(zhì)。 開路/短路保護(hù)回路(Open/Short Circuit Protection) 雷擊/突波保護(hù)(Inrush Current Protection) 過高壓保護(hù)(Over High Voltage Protection) 過低壓保護(hù)(Over Low Voltage Protection) 燈管末期保護(hù)(End of Lamp Life Protection) 燈管漏氣保護(hù)(Lamp Leakage Protection) 靜電高壓保護(hù)(Static Prevernion) 自動(dòng)恢復(fù)點(diǎn)燈(Auto Reset)

整流器的作用：主要有兩個(gè)作用：一、將交流電(AC)轉(zhuǎn)換成直流電(DC)，經(jīng)濾波后供給負(fù)載或逆變器;二、給蓄電池提供充電電壓。因此，它還可以充當(dāng)充電器。

電子整流器的工作原理：電子整流器是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的轉(zhuǎn)換器。其基本工作原理是工頻電源經(jīng)過全波整流、射頻干擾濾波、和無源功率因數(shù)校正器后成為DC電源。將20K-100KHZ的高頻交流電源供給與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲，通過DC/交流轉(zhuǎn)換器，同時(shí)在電容上產(chǎn)生諧振高壓，施加到燈管兩端，但燈管“放電”成“導(dǎo)通”狀態(tài)，然后進(jìn)入發(fā)光狀態(tài)。此時(shí)高頻電感起到限制電流增加的作用，保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流。為了提高可靠性，往往要增加各種保護(hù)電路。

逆變器為什么要整流?其實(shí)還有不需要整流單元的變頻器，所謂交-交變頻器。但是市場(chǎng)上的大多數(shù)產(chǎn)品是交流-DC-交流轉(zhuǎn)換器，也就是說，它們包含整流單元。這是技術(shù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)到一定程度形成的格局。交流-DC-交流轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)成本更低，使用更可靠、更成熟，因此人人都在使用。其實(shí)這也符合人類科學(xué)研究的一些規(guī)律。比如我們的聲音變成簡(jiǎn)單的0-1編碼，被數(shù)字化，然后傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方，再變成真實(shí)的聲音。因?yàn)楹?jiǎn)單的東西容易量化和處理，所以我們會(huì)把復(fù)雜的曲線線性化，然后用線性化的東西來近似復(fù)雜的實(shí)際環(huán)節(jié)。

整流器是二極管三相橋式不控整流器或由大功率晶體管組成的全控整流器，逆變器其作用是由大功率晶體管組成的三相橋式電路，正好與整流器相反，是將恒定的直流電轉(zhuǎn)換成電壓和頻率可調(diào)的交流電。中間濾波環(huán)節(jié)是用電容器或電抗器對(duì)整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。根據(jù)中間DC濾波環(huán)節(jié)的不同，交流-DC-交流變頻器可分為電壓型和電流型。由于控制方式和硬件設(shè)計(jì)等多種因素，電壓型逆變器得到了廣泛的應(yīng)用，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的變頻器以及it和電源領(lǐng)域的不間斷電源中都有應(yīng)用。