電子鎮(zhèn)流器工作原理及與其他鎮(zhèn)流器的區(qū)別、再教您如何選型-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2018-09-27
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在照明領(lǐng)域采用電子式鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器，我們認為是今后道路照明發(fā)展的方向，節(jié)電效果非常明顯，可達30%以上，而且壽命長、體積小、電壓范圍寬等特點?，F(xiàn)在就簡單的分析一下電子鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的特性區(qū)別以及其優(yōu)越的經(jīng)濟實用性。
一、電子鎮(zhèn)流器的產(chǎn)品特性
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70年代末進入市場，我國從上世紀80年代中期開始研制生產(chǎn)。這類鎮(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標準有具體的數(shù)據(jù)規(guī)定，不同等級的產(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)流器能效等級的劃分。
表1規(guī)定的能效等級，應(yīng)按照歐盟標準EN 50294進行測試，可以給定相應(yīng)的等級。
歐盟已經(jīng)禁止使用的C級和D級電感鎮(zhèn)流器，正是我國新頒布的國家標準《建筑照明設(shè)計標準》（GB50034-2004）中明確規(guī)定不應(yīng)使用的電感鎮(zhèn)流器。該標準同時規(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)于歐標的A2級和A3級產(chǎn)品；后者相當(dāng)于B1級和B2級產(chǎn)品。而從標準編制組編寫的“標準培訓(xùn)講座”的資料可以看出，在制定“照明功率密度（LPD）”標準中測算資料，電子鎮(zhèn)流器的系統(tǒng)功率相當(dāng)于A2級，節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)功率則略高于B1級，但低于B2級。
二、鎮(zhèn)流器選型
鎮(zhèn)流器是氣體放電燈不可少的附件，但自身功耗比較大，降低了照明系統(tǒng)能效。鎮(zhèn)流器之優(yōu)劣對照明質(zhì)量和照明能效都有很大影響。其選擇要求敘述如下。
1. 鎮(zhèn)流器選型
按《建筑照明設(shè)計標準》規(guī)定，直管熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；高壓鈉燈、金鹵燈應(yīng)配節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器?？傊荒茉俨捎脗鹘y(tǒng)的功耗大的普通電感鎮(zhèn)流器。
2.鎮(zhèn)流器的能效因數(shù)（BEF）
BEF值是衡量其能效優(yōu)劣的參數(shù)，但是BEF值很不直觀，要經(jīng)過換算，才能看出其能效之高低。
μ—— 鎮(zhèn)流器的流明系數(shù)；
Ρ—— 線路輸入功率，等于光源額定功率和鎮(zhèn)流器功耗之和，W。
我國制訂了3種氣體放電燈的鎮(zhèn)流器的能效標準，是采用BEF值評價。
3. 鎮(zhèn)流器能效比較
直管熒光燈電子鎮(zhèn)流器（以下簡稱EB）和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器（以下簡稱SLB）的能效比較：由于EB是用幾十千赫的高頻電流供給燈管，使燈管的光效比工頻時提高約10%，加之其自身功耗更小，所以配EB比SLB具有更高的系統(tǒng)能效。
三、電子鎮(zhèn)流器工作原理
當(dāng)開關(guān)閉合電路中施加220V50HZ的交流電源時，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，由于施加了一個大于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(dāng)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(dāng)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，其確切的電壓值取決于燈的類型，在放電的情況下，燈的兩端電壓立即下降，此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進行限制作用，另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生55。-65。的相位差，從而維持燈的二次啟動電壓，使燈能更穩(wěn)定的工作。
電感鎮(zhèn)流由于結(jié)構(gòu)簡單，作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器，它的市場占有率還比較大，由于它的功率因數(shù)低，低電壓啟動性能差，耗能笨重，頻閃等諸多缺點，它的市場慢慢地被電子鎮(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)流器是一個將工頻交流電源轉(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)過射頻干擾（RFI）濾波器，全波整流和無源（或有源）功率因素校正器（PPFC或APFC）后，變?yōu)橹绷麟娫?。通過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)，再進入發(fā)光狀態(tài)，此時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)各種保護電路，如異常保護，浪涌電壓和電流保護，溫度保護等等。
1.提高用電質(zhì)量、省電節(jié)能
目前電網(wǎng)隨著大量的不規(guī)范電子設(shè)備的介入，使得電網(wǎng)波形產(chǎn)生明顯畸變，由此降低了供電系統(tǒng)有效容量，容易對儀器產(chǎn)生干擾，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)誤動作，并對接入的電氣設(shè)備及線路造成不容易分析出原因的安全隱患。金鹵燈、鈉燈電子鎮(zhèn)流器由于采用先進的有源功率因數(shù)矯正技術(shù)及電子濾波措施，可使系統(tǒng)功率因數(shù)達99%，對電網(wǎng)幾乎無影響，而傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器功率因數(shù)只有50%左右，對電網(wǎng)產(chǎn)生較大干擾。電子鎮(zhèn)流器在相同的點燈功率時成倍地減少了線路啟動電流，從而降低了整個供電線路的負荷與損耗。傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器由于電磁工作特性以及材料成本等因素，會在鐵芯中產(chǎn)生明顯的渦流（鐵損），大電流通過線圈時產(chǎn)生明顯的發(fā)熱（銅損），由于啟動電流大對變壓器等設(shè)備也會產(chǎn)生較高損耗，由此決定自身功耗較高。
2.降低初裝費用、節(jié)約運行開支
使用電子鎮(zhèn)流器點燃，因為其啟動電流是由小到大（而電感鎮(zhèn)流器其啟動電流時由大到小，一般是運行電流的二倍以上），因此，供電系統(tǒng)、電源線路、變壓器等設(shè)備投入可降低一半之多。由于使用電子鎮(zhèn)流器綜合節(jié)能約30%，同時還可以大大延長燈泡的使用壽命、減少燈泡的采購成本及大量人工的維護費用，在明顯提高照明質(zhì)量的前提下，經(jīng)濟效益可觀。
3.燈光穩(wěn)定、提高照明質(zhì)量
在工頻條件下使用的電感鎮(zhèn)流器，因要消耗大量的鋼材和銅材，不但笨重而且由于人眼的視覺特性，會產(chǎn)生閃爍感（頻閃效應(yīng)），并產(chǎn)生明顯的峰音。電子鎮(zhèn)流器由于采用高頻恒功率技術(shù)點燃燈泡，并克服了聲頻諧振這一世界難題，燈芯光柱成均勻穩(wěn)定的圓柱形，又消除了工頻供電的頻閃現(xiàn)象及噪音。
4.電源適應(yīng)范圍
高強度放電燈在配用電感鎮(zhèn)流器時對電源要求非常高，電壓低于198V難以起輝，高于額定電壓或頻率降低，功率及損耗急劇增大，因此，電壓及頻率變化對燈泡及電感 鎮(zhèn)流器功率、損耗、及壽命影響非常大。電子鎮(zhèn)流器有良好的穩(wěn)壓功能，在電壓160V～260V及頻率40Hz～400Hz范圍內(nèi)輸 出功率及燈泡亮度基本保持恒定，即使電壓低到70V燈泡也不會熄滅，這是任何電感鎮(zhèn)流器都望塵莫及的。
電子鎮(zhèn)流器體積小、重量輕、外形美、噪音小、溫升低、功能全、性能優(yōu)，其“綠 色環(huán)保”性能，對人類可持續(xù)性發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義；它在明顯提高照明質(zhì)量時，又能降低運行費用；既有顯著的經(jīng)濟效應(yīng)，又有良好的社會效應(yīng)。高 強度放電燈電子鎮(zhèn)流器，必將成為電感鎮(zhèn)流器更新?lián)Q代的主流產(chǎn)品，是一種非常經(jīng)濟實用的鎮(zhèn)流器。
5.燈泡啟動快、壽命長
配用電感鎮(zhèn)流器時還需附加觸發(fā)器才能將燈泡啟動點燃，電壓稍低則難以啟動并容易損壞燈泡，即使在正常電壓下燈泡啟動過程也要8～10分鐘才能達到正常亮度。如果超過額定電壓，燈泡功率會大增（例如250w高強度放電燈在電壓250V時，功率會達到350W），壽命將急劇縮短。
電子鎮(zhèn)流器不再需要外配附件，在電壓160V～260V范圍內(nèi)燈泡只需電感鎮(zhèn)流器約三分之一的啟動時間就能達到正常亮度，此時在恒功率及欠功率條件下使用，燈電流波 峰比≤1.4，燈泡壽命將大大延長，加上電感鎮(zhèn)流器不能點燃的燈泡中有些仍可繼續(xù)使用，燈泡綜合壽命會延長 1.5～2.5 倍。
6.多項保護功能、安全可靠
配用電感鎮(zhèn)流器長時間啟動困難容易損壞燈泡，如果燈泡長時間開路或短路，也會對觸發(fā)器及鎮(zhèn)流器造成損害，而且容易出現(xiàn)飛弧現(xiàn)象或線圈燒焦而引發(fā)事故。電子鎮(zhèn)流器配備多項保護功能，如短路保護、開路（無燈）保護、過壓保護、欠壓 保護、過流保護等，使用安全。電子鎮(zhèn)流器采用緩啟動技術(shù)，減小了沖擊電流，而且每次引燃能量很小，持續(xù)時間很短，此時靜態(tài)功耗約1瓦，即使較長時間短路或開路也 無妨，對于其它鎮(zhèn)流器一般是無法承受的。
7.安裝簡單、使用方便
電子鎮(zhèn)流器采用鋁合金密封殼體，小巧美觀輕便，無須外罩，室內(nèi)外都可直接安裝使用。采用獨特啟動方式，傳輸距離可達15米。
如下表格中展示了電感式電子鎮(zhèn)流器、普通電子鎮(zhèn)流器和標準型3AAA牌電子鎮(zhèn)流器這3種電子鎮(zhèn)流器的要素對比。
1、工作原理不同：高頻（無噪音、無閃爍）
2、更加節(jié)約資源（材料）：電子鎮(zhèn)流器采用電子元器件，相對于電感鎮(zhèn)流器，節(jié)約了大量銅、硅鋼資源，而同時，這些資源的節(jié)約也是節(jié)能與環(huán)境的體現(xiàn)。
3、節(jié)能節(jié)電：傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)一般只有0.5，而電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)可以做到0.9以上甚至0.98以上。功率因數(shù)越高，線路電流就越小，這對國家、電廠來說是節(jié)約大量能源。電子鎮(zhèn)流器的省電主要決定于自身的損耗及工作的頻率。熒光燈工作于20KHZ以上比工作于50HZ時光效要提高20%，同時電子鎮(zhèn)流器自身功耗小，比電感鎮(zhèn)流器要小得多。一般來說電子鎮(zhèn)流器比電感鎮(zhèn)流器將省電18%～30%，主要是根據(jù)燈管不同而有所差別。
4、適用電壓廣，使用方便：適用電壓為AC176V～AC264V，并且可以根據(jù)線路的不同分為立即點亮，或者是預(yù)熱后點亮（預(yù)熱時間在0.4～1秒之間）。
5、延長燈管壽命：電子鎮(zhèn)流器在線路設(shè)計時可以增加各種異常保護功能，對本身以及燈管進行保護，延長燈管的使用壽命。
電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點
A、節(jié)能 它的自身功耗為電感鎮(zhèn)流器1/4，工作電流為1/3，功率因數(shù)高，無功損耗低。發(fā)光效率較電感鎮(zhèn)流器提高15%，所以輸入功率比標稱功率下降5%左右，其照度不變。綜合計算比電感鎮(zhèn)流器節(jié)電不小于25%，能夠低電壓或低溫啟動。
B、無頻閃 燈管內(nèi)熒光粉在高頻20KHZ以上工作時發(fā)光穩(wěn)定，光線柔和，消除了“閃”，啟動無需啟輝器、無閃爍、有利于保護眼睛視力。
C、無噪音 而電感鎮(zhèn)流器工作發(fā)出的令人煩躁的轟鳴聲，不利于人們在安靜的環(huán)境中工作學(xué)習(xí)。
D、燈管壽命長 燈管啟動無需啟輝器，不被反復(fù)沖擊、閃爍、不會使燈管兩端過早發(fā)黑。一次啟輝，延長燈管壽命3倍，大大減少維修更換燈管的工作量。
E、高性能電子鎮(zhèn)流器對電網(wǎng)的陰抗表視為容性，功率因數(shù)高減少無功率損耗，減少供電設(shè)備的增容和線路中的銅鐵損。
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