鎮(zhèn)流器(ballast resistor)是日光燈上起限流作用和產(chǎn)生瞬間高壓的設(shè)備,它是在硅鋼制作的鐵芯上纏
漆包線制作而成,這樣的帶鐵芯的線圈,在瞬間開(kāi)/關(guān)上電時(shí),就會(huì)
自感產(chǎn)生高壓,加在日光燈管的兩端的電極(燈絲)上。這個(gè)動(dòng)作是交替進(jìn)行的,當(dāng)
啟輝器(跳泡)閉合時(shí),燈管的燈絲通過(guò)鎮(zhèn)流器限流導(dǎo)通發(fā)熱;當(dāng)啟輝器開(kāi)路時(shí),鎮(zhèn)流器就會(huì)自感產(chǎn)生高壓加在燈管的兩端燈絲上,燈絲發(fā)射電子轟擊管壁的螢光粉發(fā)光,啟輝器反復(fù)幾次通斷,就會(huì)反復(fù)幾次這樣的動(dòng)作,從而打通
燈管。當(dāng)燈管正常發(fā)光時(shí),內(nèi)阻變小,啟輝器就始終保持開(kāi)路狀態(tài),這樣電流就穩(wěn)定的通過(guò)燈管、鎮(zhèn)流器工作了,使燈管正常發(fā)光。由于鎮(zhèn)流器在日光燈工作時(shí),始終有電流通過(guò),所以容易產(chǎn)生振動(dòng),并且會(huì)發(fā)熱,所以有鎮(zhèn)流器的日光燈,特別是鎮(zhèn)流器質(zhì)量不好時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的聲音,用的時(shí)間長(zhǎng)了,還容易燒毀。鎮(zhèn)流器分
電子鎮(zhèn)流器和
電感鎮(zhèn)流器。
電感鎮(zhèn)流器
當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合電路中施加220V 50HZ的交流電源時(shí),電流流過(guò)鎮(zhèn)流器,燈管燈絲
啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開(kāi)始時(shí)是斷開(kāi)的,由于施加了一個(gè)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(gè)電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱),當(dāng)啟動(dòng)器的兩個(gè)電極靠在一起,由于沒(méi)有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩極分開(kāi),由于電感鎮(zhèn)流器呈感性,當(dāng)電路突然中斷時(shí),在燈兩端會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間約1ms的600V-1500V的脈沖電壓,其確切的電壓值取決于燈的類(lèi)型,在放電的情況下,燈的兩端電壓立即下降,此時(shí)鎮(zhèn)流器一方面對(duì)燈電流進(jìn)行限制作用,另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生55
。到65
。的相位差,從而維持燈的二次啟動(dòng)電壓,使燈能更穩(wěn)定的工作。
電感鎮(zhèn)流由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器,它的市場(chǎng)占有率還比較大,由于它的功率因數(shù)低,低電壓?jiǎn)?dòng)性能差,耗能笨重,頻閃等諸多缺點(diǎn),它的市場(chǎng)慢慢地被電子鎮(zhèn)流器所取代,電感鎮(zhèn)流器能量損耗:40W(燈管功率)+10W(電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱損耗)等于整套燈具總耗電為50W。
電子鎮(zhèn)流器
電子鎮(zhèn)流器是一個(gè)將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是:
工頻電源經(jīng)過(guò)射頻干擾(RFI)濾波器,全波整流和無(wú)源(或有源)功率因素校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟娫?。通過(guò)DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,但使燈管"放電"變成"導(dǎo)通"狀態(tài),再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài),此時(shí)高頻電感起限制電流增大的作用,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,常增設(shè)各種保護(hù)電路,如異常保護(hù),浪涌電壓和電流保護(hù),溫度保護(hù)等等。
特點(diǎn)
節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
(1)節(jié)能。熒光燈的電子鎮(zhèn)流器,多使用20~60kHz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長(zhǎng)度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節(jié)能效果。
(3)起點(diǎn)更可靠。預(yù)熱燈管后一次起點(diǎn)成功,避免了多次起點(diǎn)。
(4)功率因數(shù)高。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的25W以上的熒光燈,其功率因數(shù)高于0.95。但應(yīng)注意,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)25W以下的燈管規(guī)定的
諧波限值很高,以致使其功率因數(shù)下降到0.7~0.8。
(5)穩(wěn)定輸入功率和輸出
光通量:高品質(zhì)產(chǎn)品有良好的穩(wěn)壓性能,在電源、電壓偏差很大時(shí),仍能保持光源恒定功率,穩(wěn)定光照度,有利于節(jié)能。
(6)延長(zhǎng)燈管壽命。高品質(zhì)產(chǎn)品的恒功率和燈管電流下降,以及起點(diǎn)可靠等因素可使燈管壽命延長(zhǎng)。
(7)
噪音低。高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器噪音可達(dá)35db以下,人們感覺(jué)不到噪音。
(8)可以調(diào)光。對(duì)于需要調(diào)光的場(chǎng)所,如:原使用白熾燈或
鹵鎢燈調(diào)光的場(chǎng)所,代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,可實(shí)現(xiàn)在2%~100%的大范圍調(diào)光。
缺點(diǎn)
(1)注重諧波含量。新修訂的《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器 性能要求》(GB/T15144-2005)已經(jīng)取消了原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電子鎮(zhèn)流器的分極(L級(jí)和H級(jí)),其諧波限值應(yīng)符合《電磁兼容 限值 諧波 電流發(fā)射限值》(GB17625·1-2003)。
(2)注重產(chǎn)品質(zhì)量和水平。當(dāng)前市場(chǎng)上的電子鎮(zhèn)流器很多,質(zhì)量和水平大不相同,可謂良莠不齊,魚(yú)龍混雜。主要表現(xiàn)為:
①諧波含量大;
③可靠性不高;
④使用壽命短。
這些產(chǎn)品雖價(jià)格低廉,但帶來(lái)的不良后果必須注意,建議不要使用。
類(lèi)別
氣體放電燈的鎮(zhèn)流器主要有兩大類(lèi):
(1)電感式鎮(zhèn)流器,包括普通型和節(jié)能型;也分為普通電感鎮(zhèn)流器和HID電感鎮(zhèn)流器。
(2)電子式鎮(zhèn)流器,20世紀(jì)70年代末進(jìn)入市場(chǎng),我國(guó)從上世紀(jì)80年代中期開(kāi)始研制生產(chǎn)。這類(lèi)鎮(zhèn)流器產(chǎn)品中也有
諧波含量大小、能耗大小不同熒光燈鎮(zhèn)流器 產(chǎn) 品。
普通型和節(jié)能型鎮(zhèn)流器沒(méi)有明確的界限,不便推廣應(yīng)用。歐盟關(guān)于
直管熒光燈的能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有具體的數(shù)據(jù)規(guī)定,不同等級(jí)的產(chǎn)品規(guī)定了功率限值,可供借鑒。表1列出了歐盟的CELMA組織關(guān)于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級(jí)的劃分。
表1規(guī)定的能效等
級(jí),應(yīng)按照歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 50294進(jìn)行測(cè)試,可以給定相應(yīng)的等級(jí)。
歐盟已經(jīng)禁止使用的C級(jí)和D級(jí)電感鎮(zhèn)流器,正是我國(guó)新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)中明確規(guī)定不應(yīng)使用的電感鎮(zhèn)流器。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)規(guī)定直管熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。前者相當(dāng)于歐標(biāo)的A2級(jí)和A3級(jí)產(chǎn)品;后者相當(dāng)于B1級(jí)和B2級(jí)產(chǎn)品。而從標(biāo)準(zhǔn)編制組編寫(xiě)的“標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講座”的資料可以看出,在制定“
照明功率密度(LPD)”標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)算資料,電子鎮(zhèn)流器的系統(tǒng)功率相當(dāng)于A2級(jí),節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)功率則略高于B1級(jí),但低于B2級(jí)。
等級(jí)劃分
CELMA關(guān)于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級(jí)的劃分
表1為歐盟CELMA組織關(guān)于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級(jí)的劃分,這個(gè)規(guī)定很直觀,也比較科學(xué),切合實(shí)際,而且和我國(guó)的GB50034-2004的規(guī)定很貼合。
表1 CELMA關(guān)于T8熒光燈鎮(zhèn)流器能效等級(jí)的劃分
光源額定功率 (W) | 燈的實(shí)際功率 (W) | 不同能效等級(jí)的系統(tǒng)輸入功率 (W) |
| | | A1 | A2 | A3 | B1 | B2 | C | D |
| 50Hz時(shí) | 高頻時(shí) | 可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器 | 低損耗電子鎮(zhèn)流器 | 電子 鎮(zhèn)流器 | 超低損耗電感鎮(zhèn)流器 | 低損耗電感鎮(zhèn)流器 | 普通電感鎮(zhèn)流器 | 高損耗電感鎮(zhèn)流器 |
15 | 15 | 13.5 | 9 | 16 | 18 | 21 | 23 | 25 | >25 |
18 | 18 | 16 | 10.5 | 19 | 21 | 24 | 26 | 28 | >28 |
30 | 30 | 24 | 16.5 | 31 | 33 | 36 | 38 | 40 | >40 |
36 | 36 | 32 | 19 | 36 | 38 | 41 | 43 | 45 | >45 |
58 | 58 | 50 | 29.5 | 55 | 59 | 64 | 67 | 70 | >70
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