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什么是无极灯镇流器

本站为您提供的什么是无极灯镇流器,无极灯镇流器是将85V~265V 50Hz/60Hz 的电网电能高可靠、高效率地转换为驱动灯泡/管所需的高频(180-250KHz;2-3MHz)交流形式电能。

        导言

      无极灯是Promise Light(electrodeless lamp)高频电磁等离子体放电灯的简称,由灯泡/管、耦合器(内外置)、电子镇流器(高、低频)三部分组成。镇流器起电频转化和驱动效果,耦合器(电磁转化)与灯泡/管是镇流器的负载。这类灯的寿数非常长,可到达6-10 万小时以上。

  无极灯镇流器是将85V~265V 50Hz/60Hz 的电网电能高牢靠、高功率地转化为驱动灯泡/管所需的高频(180-250KHz;2-3MHz)沟通方法电能。灯泡/管的特性决议了整个体系的寿数首要取决于高频电子镇流器高牢靠、高安稳的运转寿数的技能、资料确保。

  1 无极灯的灯泡/管特性

  1.1 负阻特性

  即灯管等效阻抗随温度T 的上升,阻抗呈下降状况,若镇流器无限流功用,灯管功率将不断上升直至电路或灯管损坏。

  1.2 发动特性

  发动时需高达数千伏特的电压和满意的功率,才能使灯管气体由高阻状况进入作业时的额外等效阻抗(从电特性对灯管作业的剖析)。

  1.3 温度特性

  即环境温度的不同,使灯管的初始等效阻抗值相差巨大,这一特征对灯管在低温下发动有显着影响。

  2 灯泡/管和驱动供电

  与一般日光灯管/HID 的方法相同,负载与电源之间串接一只电感器,该电感器即镇流器电感或则叫扼流电感,电感器安稳负载电流的原理是一种负反应调理,一般工频状况下,为到达镇流器所需的电感量,其体积大,重量重,为减小体积和重量,则要进步作业频率,因此引入了变频器,这便是节能灯、无极灯电子镇流器。因变频以及进步功率因数又带来了电磁搅扰问题,又不得不添加电路来处理电磁搅扰,为完成镇流,把电路搞得杂乱与巨大。

  发动问题,一般日光灯/HID 的发动是运用镇流器电感反向冲击电压与电源电压叠加完成高压发动。无极灯电子镇流器则运用谐振原理发作高压完成发动。

  发动时除了高压要求之外,另一个重要参数即功率,只需发动电流到达灯泡/管发动功率要求,方可有用发动灯泡/管。

  灯泡/管的第三个特征,便是因温度下降,灯管初始等效阻抗大幅进步,使得在相同谐振电压状况下,发动电流相对削减,影响灯管的发动,构成发动困难。

  此外,无极灯与灯具的恰当合作确保杰出的散热效果,也是充分发挥无极灯优秀功用的一个很重要的部分。

  3 无极灯镇流器技能要点研讨问题

  3.1 节能功率

  变频进程中的功率问题镇流器功率的凹凸,直接影响无极灯是否高效节能。

  在研讨处理功率问题中,自己以为,在确保电路正常、安全作业的准则下,规划电路时:一是要尽或许减化电路;二是要体系一切参数以最优为方针(根绝短板效应)、并以降耗为榜首准则,本钱考虑放在其次。

  镇流电路中的元件都是物理元件,只需作业必定发作损耗,而不同的元件其发作损耗的性质是不相同的,可分为两类:一类为固定损耗类,例如二极管、电阻、导线等。此类元件的参数规划简略,只需依据电路原理、功率、耐压等一些根本参数要求,精选元件就能完成最低能量损耗的电路规划。第二类为可变损耗类,如场效应管(三极管)、电容、电感,此类元件的参数规划是降耗的要害,规划得好功耗低、规划欠好功耗大幅上升。规划中不只需考虑单个元件的参数,并且要考虑电路的全体优化,是一项体系性很强的作业。

  运用场效应管作开关管时,驱动功用是影响场管功耗的重要原因,一般会规划一些电路来确保驱动波形的上升速率和下降速率,使波形峻峭。例如注册时的加快电路、封闭时抽取储存电荷等等。测验部分厂家的产品,发现这样一种现象,有的镇流器波形虽好,但功耗仍较大、场管温度也较高,时有烧管现象;有的产品波形虽一般,功耗并非想像中那麽差、温度也不很高,毛病现象也不显着。假如只从驱动上剖析,解说不通这种现象。但把驱动、电路、负载特性、电源供电、结合电路一同作理论剖析,即体系参数优化(根绝短板效应),就证明这种现象存在的合理性。

  在规划、出产镇流器时是按优化电路模型核算、调整各个部分的参数,使产品本身功耗下降、而牢靠性、安稳性就得以进步。

  一般只考虑了电路功用的需求,而较少在降耗上下功夫。这些元件在理论状况下只进行能量交流而耗能不多,但因为实际上参数规划、资料选取、制造工艺的差异,终究呈现耗能相差甚远,而这正是大功率无极灯镇流器规划出产中值得一切厂家深入研讨的一环。

  3.2 谐波搅扰

  电磁兼容与谐波按捺问题除了基波外,包括各种畸变的输入电流还含有很丰厚的高次谐波重量,这些过高的谐波重量会对公共电网构成严重影响,然后构成谐波搅扰。这种周期性尖脉冲电流更窄,会使直流脉动电压崎岖变大,使灯电流的波峰系数变大,对灯泡/管极为晦气。相同,灯的光通量崎岖也加大,对人的视力构成较大危害。直流脉动电压崎岖变大也会使得开关管不能处于最佳作业状况,简略发热而导致损坏,镇流器的运用寿数将大大缩短,因小失大。

  按捺谐波的改善方法便是尽或许进步其功率因数,减小输入电流的谐波失真。要到达这个意图,就有必要进步整流管的导通率(即延伸输入电流的导通时刻),使得电源电流的波形挨近电压的正弦波,减小电流的波形失真;一起又要确保电源滤波电容能滑润地向负载接连供电(即减小输入电流与输入电压间的相位差)。

  这便是一般所说的功率因数校对电路作业原理。功率校对电路分无源校对(PPFC)和有源校对(APFC)。现在,小功率一体化无极灯电子镇流产品限于本钱价格要素,大都选用改善型逐流电路组成的无源谐波按捺电路。这种技能发展得比较老练,只需调试妥当,镇流器的谐波含量根本能够得到有用的按捺,功率因数可到达0.85-0.90。但这种电路存在调试难度高,在很多出产时难以操控产品质量的问题,并且根本上无法一起满意电磁兼容规范和功用规范要求。而有源校对则是选用三极管等分立有源器材组成的谐波按捺电路,或选用专用集成电路的谐波按捺电路,功率因数一般都可到达0.95-0.99 以上。并且后者调试要比前者简略,牢靠性更高。

  无极灯EMC 搅扰首要是辐射搅扰和传导搅扰两部分,辐射搅扰指向空间发射电磁波,也叫射频搅扰,传导搅扰指对电网的搅扰;其首要来源于功率因数校对、变频输出、电路耦合等几个当地。因为无极灯作业频率极高,输出功率大,功率管在开关进程中的硬开关特性会发作很多的奇次谐波与偶次谐波搅扰,相对来讲变频输出(镇流器作业频率)的搅扰占大部分,在EMC 检测中体现出来的便是作业频率与它的倍数频率邻近的搅扰显着增大,跟着镇流器功率的增大,搅扰强度增大,针对这个问题有必要从输入级的滤波电路、功率因数校对电路、谐振电路上做出相应的处理。高频电路的PCB 规划和工艺、结构对EMC 至关重要,重要元器材的方位、走线、接地、散热等都要仔细剖析,稳重放置。在经过对电子镇流器进行传导、辐射测验的很多数据剖析后知道,电子镇流器产品所发作的电磁搅扰中,在9~150KHz 频率规模首要以差模搅扰为主;150KHz~30MHz 频率规模首要所以共模搅扰为主。找到搅扰源,又知道其发作搅扰原因,只需采纳相应方法加以按捺其搅扰,使经过该条款的查核并非难事。

  除了在镇流器的输入端(电源端)加串EMI滤波器外,还能够在镇流器发作搅扰的部件上下功夫。早年面的剖析知道,开关管在其导通和断开瞬间会发作起伏较高的脉冲电压或电流,只需把这个脉冲电压或电流消除或削弱即可下降镇流器的搅扰电压。可分别在开关管基极和发射极之间并一个瓷片电容,下降晶体管的深饱满,有助于下降脉冲电压的起伏,并且还可避免开关管的共态导通,不致于损坏开关管;或在开关管集电极和发射极之间参加阻尼网络(D、R、C),以吸收其通断间发作的浪涌电流,对开关管起维护效果,并能有用下降搅扰强度。

  3.3 作业频率

  谐振电路的参数规划谐振电路由镇流电感、耦合电感、谐振电容等构成,在通电时发作谐振电压,灯亮后镇流电感与耦合器构成安稳的电压分配联系。在电路规划中要考虑的要素有作业频率、谐振频率、功率操控、谐振电压等参数在合理的规模内。

  无极灯镇流器的作业频率,现在有2.65MHz(自激震动驱动)与250KHz(它激震动驱动)两种,一般为固定频率。当频率、灯泡/管功率确认后由灯泡/管功率向前反推规划参数。规划谐振参数时,可设灯管为开路状况,镇流器电感、耦合器电感、电容构成一串并联(LCC)电路。其间f0 为谐振频率,L1 为镇流电感,L2 为耦合电感,C2 为谐振电容。一般取L1,L2 根本持平,依据灯管功率、灯管温度等,耦合器线径、匝数、磁环参数、电感量即可确认。耦合器与灯泡/管类似变压器联系,其初级为耦合器,次级为灯泡/管,次级电流将改动初级电感量,使谐振电路参数发作改动,f0 偏移,镇流器则以稳定频率作业在理性负载状况(即输出频率略高于驱动频率)。镇流电感的负反应的效果可调理灯泡/管功率。恰当进步谐振电压和反应电压起伏,以利于在低温发动时留有足够的余量。

  4 反常状况维护

  反常状况下的维护无极灯的反常状况维护首要有几方面:高温维护、过电压维护、作业中维护、发动维护。

  因为无极灯电子镇流器为电子元器材,镇流器长时刻在超越70 度以上作业时,容性元件的运用寿数会大大下降,故而在作业中有必要设置高温维护电路来确保镇流器的寿数与安稳性。

  在雷击等反常状况下,电网供电电压会发作极短时刻的高压浪涌,若没有有用的电路把这种瞬间的能量导出电路以外,会对镇流器发作永久性的损坏,依据浪涌等级的不同,需求设置不同强度的维护电路。

  作业中维护是指在灯管正常点亮之后,在管壳决裂、漏气、功率激增的反常状况的维护,这种反常状况下,若维护电路反应时刻过长或许没有维护的话,镇流器会在极短时刻之内损坏。

  发动维护是指灯管因漏气、低温等状况下焚烧失利时,电路处于容性或弱理性状况下时对电路的维护,这种维护非常要害,大多数无极灯的损坏因为这一现象引起,这种状况下跟据不同的状况须采纳多重维护的方法。

  无极灯的反常维护一般分非确定和确定两种方法;非确定方法在维护进程中,开关管依然处于作业状况,维护状况不断发动,如维护状况时刻较长,简略构成功率开关管或维护开关管的损坏。确定方法的开关管在维护进程是不作业的,电路支撑维护状况必定的时刻(国标要求大于50 秒),重启电源开关作业。

  5 结语

  剖析无极灯的这几个环节,可见无极灯镇流器要处理的技能问题为:变频、高转化功率、EMC 滤波、谐振电路规划、反常状况下的维护等几个部分。

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