荧光灯调光电子镇流器的设计
荧光灯基础知识以及和电子镇流器的设计匹配
提高荧光灯管开关寿命的关键
1、充分预热灯丝(0.4秒至1.0秒) RH/RC ≥ 4.2 (但也不宜过高, 不超过5.5为宜) 2、预热期间,辉光电流要小。 即要求预热期间镇流器加于灯管的开路 电压不可过高。 3、灯丝预热充分后镇流器要有足够高的 开路电压启动灯管。
好的启动电压,和电流波形 — 在不少于0.4秒的时间里给灯管 灯丝充分预热,有效地保护灯管
日光色荧光灯(6400K) daylight fluorescent lamp
以色度坐标的目标值z=0.313、y=0.337为圆心,以长半轴A=0.00223×5, 短半轴B=0.00095×5,长轴与x轴的夹角θ=58°23′所作椭圆为公差范 围的荧光灯。
注:本定义是按国际电工委员会( IEC )第81号标准(1984年版)给出的标准颜色面确定的。
快速启动时辉光电流的定义
t0 电源开始工作 t1 阴极预热电压波形 t2 辉光电流有效值达到10%灯电流t3的时间 t3 灯电流稳定值的90%第1个半波的时间
瞬时启动辉光电流的定义
t0 电源开始工作 t1 辉光电流出现的时间 t2灯电流稳定值的90%第1个半波的时间
辉光电流和预热时间的要求
放电 electric discharge 载流子在电场力作用下产生和运动,使电流通过气体或金属蒸气 而产生的电磁辐射。放电在照明工程中得到广泛应用。 辉光放电 glow discharge 阴极的二次电子发射比热电子发射要大得多的一种放电,其特征 是阴极位降大(70V以上)和电流密度小。 弧光放电 arc discharge 阴极位降比辉光放电时小得多的放电。弧光放电时.阴极的电子 发射可以是由于多种原因(热电子发射、场致发射等)同时作用或 分别作用而引起的,而二次电子发射仅占很小部分。 电弧 arc 弧光放电中的发光柱。
荧光灯电子镇流器(电力电子课程设计)
2013 ~ 2014 学年第 2 学期《荧光灯电子镇流器》课程设计报告题目:荧光灯电子镇流器专业:电气工程及其自动化班级: 11电气工程及其自动化1班姓名:张猛陈兴宇刘翔宇周成龙陈浩然王刚谢飞指导教师:***电气工程学院2014年6月6日1、任务书目 录摘 要 (IV)第一章绪论 (V)1.1背景 (V)1.2选题意义 (V)1.3国内外研究现状 ..................................................................................................................................... V II第二章 电子镇流器设计的基本要求 (VIII)2.1 主要技术数据 (VIII)2.2 镇流器应达到的要求(性能指标) (VIII)2.3电路主要用途及功能介绍 (VIII)第三章 电路总体方案的设计及相关原理 (X)3.1荧光灯简介 (X)3.1.1气体放电灯的基本原理 (X)3.1.2荧光灯的结构 (XI)3.1.3荧光灯的闪频现象 (XI)3.2.3 荧光灯的供电频率与灯发光效率之间的关系 (XI)3.3电子镇流器工作原理 ............................................................................................................................. X II3.3.1、 气体放电灯的负阻特性 ........................................................................................................ X II3.4高频电子镇流器组成 (XIV)3.4.4、电子镇流器的主要功能 (XIV)3.5 方案的最终设定 .................................................................................................................................... X V第四章 主电路设计及参数计算 .......................................................... X VII4.1 主电路的设计 (XVII)4.2相关参数的计算 ................................................................................................................................. X VIII4.2.1 输出电流电压的计算 ........................................................................................................... X VIII4.2.2整流二极管的计算 二极管的峰值电流为: max 12T K I A第五章 驱动电路设计 (XX)5.1对基极驱动电路的要求 ......................................................................................................................... X X5.2 驱动电路及其分析 ................................................................................................................................ X X第六章 保护电路的设计 (XXI)6.1保护电路及分析 (XXI)第七章 输入EMI 滤波电路的设计 ................................................... X XII7.1输入EMI 滤波电路及分析 (XXII)第八章 有源PFC 功率因数校正电路的设计 (XXIII)8.1有源PFC 电路架构及分析 ............................................................................................................... X XIII 课程设计总结 ....................................................................................... X XIV参考文献 (XXV)附录 ....................................................................................................... X XVI答辩记录及评分表 (XXVII)摘要自从我国在20世纪80年代末、90年代初研制并生产电子镇流器和节能灯以来,这一新兴的绿色照明产业已经得到了长足的发展,目前我国已经成为世界上照明电器产品生产规模最大的国家,产量居世界首位。
TRIAC可调光CFL电子镇流器设计
( 流 圈 ) C L 管 是 串联 在 一 起 的 ,电感 器 阻 扼 与 F 灯 抗直 接 影 响灯 电流 ,亦 即影 响灯 亮度 。当频 率 从
收稿 日期 :2 1- 4 9 0 0 0 -1
24
暗。反之 ,若R 阻值被调小 ,灯亮度将增强。 P
图2 调光器连接到eL F镇流器的输入端
平 均输入 电压 。
.钟一管有向电,相 溶栅具单导性只位 阜 美
正 向
和平滑调光 , —
.
、
E 滤 波 器 。尺 并 联在 输入 端 ,为 MI
充 电调 光 器 ( 接 在 相 线 L ,图 8 连 上 未 给 出) 的 电容 器 触 发 TRI 提 中 AC 供 DC通 路 ,并 且 在 最 小 调 光 电平 上 当TRI AC导 通 时 能 够 防 止 灯 闪
极) 加上一个触发信号 ,V 就会由阻断状态跃变到 S
导通 状 态 。一 旦 电流低 于 保 持 电流 ,VS 将 关 则 断 。 电流 通 过 电位器 RP 固定 电 阻R对 电容 C充 和
光 ,是 人们普遍 采用 的方 案。 基于 相 位控 制 的 白炽 灯( 卤素灯 ) RI 调 及 T AC
图3 电压 和 电流波 形
2 5
第 1卷 第 1 4 期
2 1年1 0 1 月
毒 濠 敷 石 阂
P W ER O SUPPLY TECH N O LO GI N D PPLI ESA A CA TI N S o
Vo . 4 NO 1 1 1 .
荧光灯高功率因数电子镇流器设计
高功率因数荧光灯电子镇流器设计——PWM型AC/DC和DC/AC变换电路综合应用专题照明技术与我们日常生活息息相关,在工厂、办公室、图书馆、餐厅、学校、商店等场所,照明技术为我们提供了宜人的工作、生活环境。
在现代照明技术中,电子镇流器由于其效率高、无频闪、无噪声、体积小等优点得到了广泛应用,此外,电子镇流器还能够实现调光,功率因数校正、同时驱动多支灯管等功能。
照明系统依赖于镇流器与灯源的协同工作,了解灯源的工作特性是设计电子镇流器的前提。
一、荧光灯的结构和工作特性1、荧光灯的结构组成家庭及工业照明用荧光灯(俗称日光灯)是一种低压汞蒸汽放电灯,其大部分光是由放电产生的紫外线激发管壁上的荧光粉涂层而发射出来的。
附图5-1是直管形荧光灯结构示意图。
荧光灯的核心部分是管形玻璃管和灯丝,其中,玻璃附图5-1 直型荧光灯管的结构示意图管的内壁上涂有荧光粉。
管内填充有惰性气体(如氩)和低气压汞蒸汽。
在灯两端各有一个电极,电极通常由钨螺旋做成,上面涂有热电子发射材料,人们将这种涂有电子发射材料的灯丝称为阴极。
灯丝两端与被称为导丝的支架相连接,导丝又与两个引出电极相连。
导丝和喇叭管等组成芯柱,其作用是保证电导线与玻璃壳进行气密性封接。
荧光灯工作时,放电发生在低气压的汞蒸汽和惰性气体的混合气中,产生很强的253.7nm的紫外辐射,经荧光粉转换成可见光。
2、荧光灯的主要特性与其它一些气体放电灯一样,荧光灯具有负阻抗特性,典型的荧光灯电压—电流(V-I)特性曲线如附图5-2所示。
当施加于荧光灯两端的电压低于触发启动电压(U strike )时,灯呈高阻关断状态,灯中没有电流通过,一旦外加电压达到了灯的点火电压值,灯则导通,并且其两端电压立即降低,灯电流增大,呈现负阻特性。
由于外接镇流器的限流作用,使灯电流稳定在额定值,并且灯两端的导通电压降(U on )也基本保持不变。
荧光灯的触发启动电压和正常工作时灯两端的电压降与灯管长度、灯管直径、灯管内填充气体的种类、气压、温度以及电极种类(是冷阴极还是热阴极)等因素有关。
可调光荧光灯数字化电子镇流器的研究
输 出电压 低 的 问题 , 成为 可 调光 荧 光灯 电子镇 流 故 器 的首选 拓 扑_ 。 字 调光 电子 镇 流器 中 大都采 用 4 数 _ 调频模 式 利 用高频逆 变 电源供 电下 荧光灯 的工 作 电流 和 电压与 功率存 在 的约束关 系 ,设计 了镇流 器主 回路
运行和调光 4个阶段设计了基于调频控制的软件流程图和实现步骤 。与传统 的电子镇流器相 比, 所提方案实现 了全 数字化且结构简单、 运行可靠 、 节能效 果明显和调光范 围大 , 具有较好的应用价值。
关 键 词 : 流器 : 字 控 制 ; 光 灯 : 调 光 镇 数 荧 可
中 图分 类 号 :M 6 T 4 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 0 10 (0 0 O — 0 8 0 10 — 0 X 2 1 )1 0 5 — 2
第4 4卷 第 l 期
2 0年 1月 01
电 力 电子 技 术
P w rE e t n c o e l cr i s o
Vo. 4.N . 1 4 o1
Jn a , 0 0 a ur 2 1 y 民
( 东工 业 大 学 , 东 广 州 50 0 ) 广 广 I 10 6
1 引 言 目前 , 照 明行 业 中 . 在 荧光灯 是使 用最 为广泛 的 光源 .因此 具有节 能功 能 的可 调光 荧光灯 电子 镇流 器 越来 越受 到关注 。该镇 流器 克服 了传统 的 电感 式 镇 流 器存 在功 率 因数 低 、 率 差 、 能调 光 、 效 不 缺乏 预 热、 保护 功 能等缺 点 。 可调 光荧光 灯 电子镇流 器大 但 都是基 于 镇流 器 控制 芯 片开 发 的[1本质 上 还属 于 1. - 2 模 拟调 光镇流 器 , 需开发 全数字 化 的荧光灯 镇流器 。 与 其 它类 型 的气 体 放 电灯 类似 , 荧光 灯 具有 负 阻抗 特性 f 3 ] 降低 荧 光灯 的频 闪并 提 高荧 光灯 效 。为 率 , 常要 求荧 光灯 的工 作频 率达 4 Hz 通 0k 以上 。在 诸 多类 型 的逆变 器 中 , L S . 型逆 变器 既克服 了 C A SD 全 桥逆 变 器器 件 繁 多 的缺 点 , 又解 决 了半 桥 逆变 器
荧光灯电子镇流器
常用荧光灯电子镇流器电路与应用1.1采用逐流电路的荧光灯电子镇流器电路1.采用逐流电路的30W荧光灯电子镇流器电路该电路如图1所示,电子镇流器主振荡级选用双向触发二极管组成的半桥逆变自激振荡电路。
为提高电路的功率因数,采用了逐流滤波无源功率因数校正电路,该无源功率因数校正电路由二极管VD5、VD6、VD7及电容C1、C2等元器件组成。
这里,利用逐流滤波无源功率因数校正电路可以使电子镇流器的功率因数由0.6提高到0.95。
图1 采用逐流电路的30W荧光灯电子镇流器电路电容器C3起滤除电磁谐波干扰的作用,使输入电源的总谐波失真减至最小。
电容器C7同样具有滤除谐波干扰的功能,对加至荧光灯负载的射频干扰有很好的衰减作用。
在双向触发二极管DB3回路中串联低值电阻R3,可有效地降低触发电路的浪涌脉冲电流对DB3的冲击,起到了过电流、过电压限幅的作用。
所以,锯齿波发生器的启动电容器C4的容量才可以加大,以延长荧光灯灯管的预热启辉时间。
串联谐振电容器为两个同容量、同耐压值的电容器C8、C9的串联。
这样相应地提高了串联谐振电容器的总耐压值,以确保串联谐振电容器可靠工作。
该电路的主要电气参数如表1所示,电路元件表如表2所示。
2.采用逐流电路的20W荧光灯电子镇流器电路该电子镇流器电路如图2所示。
高频电感L1为射频干扰抑制电感,与高频滤波电容器C9相配合,能有效地滤除半桥功率逆变电路中产生的高次谐波脉冲干扰电流对电网的污染,降低了电子镇流器使用时对其他家用电器的射频干扰。
图2 采用逐流电路的20W荧光灯电子镇流器电路整流二极管VD5、VD6、VD7与电解电容器C1、C2构成无源逐流滤波电路,改善了普通桥式整流、单电容滤波电路使交流输入市电电流波形严重畸变的弊端。
无源逐流滤波电路与L1、C9相配合,可以使电子镇流器的功率因数提高到0.95。
图2中的VT3、VT4构成该电子镇流器的过电压、过电流故障保护电路。
当电子镇流器电路的主振电路正常工作时,并联在直流回路里的电阻R10、R11 起分压作用,在电阻R11上分出的电压给钳位二极管VD11提供一个反偏电压,使二极管VD11截止。
数控调光紧凑型荧光灯电子镇流器
光 源 与 照 明
2 1 年第 2 01 期
数控调光 紧凑型 荧光灯 电子镇 流器
王君普 临沂师范学院信息学院 ( 山东 临沂 26 0 ) 70 5
摘 要 UB 22 是 飞利 浦新 开 发 的一种 集 成了 紧凑 型荧 光灯 ( F A 08 C L)电子 镇 流器控 制器 和两 个半 桥功 率 MOS E F T的可 调光 功
低压 电源输 入端 预热 电流传 感器输 入
8
9 1 O
CP S
C N S CT
平均 电流传感器 正输入
平均 电流传感器 负输入 预热定 时器输 出
l啪乱 兰
1 8
1 9 2 0
G I L
S H S L
下面 M0 F T栅极输 入, SE 必须连接 到 G L端
照明系统的一种通信 协议 和标准 ,是 I C 2 E 9 9和欧盟
E 6 9 9电子镇流器标准附录 E中的一部分 内容 。 N 02 2 1紧凑 型荧光灯 ( F . C L)电子镇流 器主电路
图 2中 ,2 C L电子镇 流器主电路 由输入 电 0 W F 磁 干扰 ( MI 滤波器 、 E ) 桥式整流滤波 电路 ( C ) D 、 。、 基 于主控制器 U A 0 8的 D / B 22 C DC半桥式 逆变器 和输 出级灯 电路 ( 和 C 等 )组成 。电路 的工作原理如 厶
下所述 :
・
数控调光 C L电子镇流器 F U A2 2 是一种 可调光 C L驱动 I B 08 F C,不 仅可以
利用 传统 白炽灯三端 双 向可控硅 ( r c Ti )调光器 ( a 连
3 ・ 9
荧光灯电子镇流器原理
荧光灯电子镇流器原理荧光灯电子镇流器是一种用于荧光灯的电子设备,它主要用于提供稳定的电流,以确保荧光灯的正常工作。
在荧光灯电子镇流器中,有许多复杂的电子元件和电路,这些元件和电路共同协作,以实现对荧光灯的电流控制和调节。
本文将详细介绍荧光灯电子镇流器的原理,以帮助读者更好地理解这一设备的工作原理。
首先,荧光灯电子镇流器的主要原理是利用电子元件和电路来控制电流的大小和稳定性。
在荧光灯电子镇流器中,有一个称为电子变压器的元件,它可以将输入电压转换为适合荧光灯使用的电压。
此外,还有一些电容器和电感元件,它们可以帮助稳定电流,并滤除电路中的杂散信号和噪音。
通过这些元件和电路的协作,荧光灯电子镇流器可以提供稳定的电流,确保荧光灯的正常工作。
其次,荧光灯电子镇流器还利用高频振荡电路来提供交流电源。
在荧光灯电子镇流器中,有一个称为反激振荡电路的元件,它可以将直流电源转换为高频交流电源。
这种高频交流电源可以提供给荧光灯管,使其正常发光。
同时,这种高频振荡电路还可以帮助提高荧光灯的发光效率,延长荧光灯的使用寿命。
最后,荧光灯电子镇流器还利用控制电路来实现对电流的精确控制。
在荧光灯电子镇流器中,有一些称为功率因数校正电路和电流控制电路的元件,它们可以监测和调节电流的大小,以确保荧光灯的稳定工作。
这些控制电路可以根据荧光灯的工作状态和环境条件,自动调节电流的大小,以提供最佳的照明效果和能耗控制。
总的来说,荧光灯电子镇流器利用电子元件和电路,通过电压转换、高频振荡和电流控制等原理,实现对荧光灯的稳定供电和高效工作。
通过本文的介绍,相信读者对荧光灯电子镇流器的工作原理有了更深入的了解,这将有助于读者更好地使用和维护荧光灯电子镇流器。
一种可调光荧光灯电子镇流器的分析与设计
整半桥 逆 变频率 实 现调 光 的 高性 能 可调 光 荧光 灯 电子镇 流 器的设 计 与实 现 ,详 细论 述 了 电子镇 流 器 的工
作 过程 。 关 键词 : 荧光灯 ; 电子镇 流 器 ;T 0 W 2 ; 字调 光 ; 字可寻 址照 明接 口(A I A 9P M B 数 数 D L )
A na y i nd De i n o e t o i la tf rDi m i uo e c ntLa p l ssa sg f An El c r n c Ba l s o m ng Fl r s e m
W U a g o g ZHANG in i n T Gu n r n , Ja x o g, ANG o o g Ya z n
d s u s d d rngt sa tc e ic s e u i hi ri l .
Ke w o ds Fl o e c n ; e to cBa ls ; y r : u r s e t Elc r ni la t AT9 PW M 2 Di t lDi 0 B; gi mmi g; a n DALI
方 法 虽 然实 现 起 来 较 为简 单 ,但 影 响 了 电路 的功 率 因素 ,调 光 范 围有 限 ;第 二 ,脉冲 占空 比调 光 法 ,该方 法 通 过 调 节 高频 逆 变器 中功 率 开 关 管 的 脉 冲 占空 比来 实 现 输 出功 率 的调 节 ,实 现调 光控 制 ,如 F RC L AI HI D公 司 的F 7 0 和S MS 4 1 T公 司 的 L 54 6 7 ,都 是具 有脉 冲 占空 比调光 功能 的控 制集成 电路口 。但该 方法 在高 频逆 变器 中的功 率开 关管 ]
荧光灯电子镇流器的EMI滤波器设计
计 样 品的 电磁干 扰要 保 留 6 B的富裕 量 ,确 保 量 产 d 的所有 产 品都能满 足传 导干 扰 的要 求 。
言 ,电磁兼 容 问题 主要 是 防 止它 的高 频 信 号通 过 电 源线 传导 出去 ,干 扰其 他 电气 设 备 的 正 常工 作 ;而
其他 的 电器 设备 一般 情 况 下 不会 对 电子 镇 流器 的正 常工 作 ( 强烈 的 电磁 干扰 如雷 电除外 )造 成干扰 。
第2 3卷第 5期
董 海 滨 :荧 光 灯 电 子 镇 流 器 的 E 滤波 器设 计 MI
13 1
图 1中第一 部分 为 E 滤 波 电路 ,主要 抑制 因 MI 传 导 和辐 射 所 引 起 的 E MI干 扰 。就 电 子 镇 流 器 而
基 于 实 验 室 之 间 的 差 异 和 样 品 之 间 的 差 异 ,设
5 电子镇 流器 的 E MI 制 技 术 抑
滤波 、屏蔽 与 接地 是 电磁 兼容 性 设 计 通用 的三
3 电 子 镇 流 器 的 传 导 干 扰 来 源
电子镇 流 器工作 时产 生 的 电磁 噪声 通 过输 入 电
种方法 ,滤波与 接地 主要 是 针 对 电路 中的 传导 干 扰 而言 ;屏 蔽主要 是 针 对 电路 的辐 射 干扰 。滤 波是 抑
图 2 ( ) 所 示 的纯 电容 滤 波 器 为低 通 滤波 器 , a
4 电气 照 明设 备 E 标 准及 限值 MI
根 据 cs R 5 0 7 《 气 照 明和 类 似 设 备 的 IP 1 —2 0 电 无线 电骚 扰特 性 的 限值 和 测量 方 法 》 的要 求 ,在 不 同频 率下 的 电磁干扰 的准峰值 和平 均值 如表 1 所的 差 异 时 的 情 况 下 适 用 ,在 荧 光
荧光灯电子镇流器原理
荧光灯电子镇流器原理
荧光灯电子镇流器是一种利用电子元件将电源交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为高频交流电的装置。
它由电源、直流滤波电路、逆变器和电流驱动电路等部分组成。
电子镇流器的原理是先将电源交流电经过整流滤波电路转换为直流电,然后通过逆变器将直流电转换为高频交流电。
逆变器一般采用高频振荡电路和功率开关管构成,它将直流电转换为高频交流电,并通过变压器将电压提高到荧光灯所需的工作电压。
在逆变器的输出端接入荧光灯时,荧光灯两端分别接了一个电极。
逆变器输出的高频交流电在荧光灯两端形成电流,电流通过电极激发荧光粉产生荧光,从而使荧光灯发光。
电子镇流器还配备有电流驱动电路,用于控制电流的大小。
它通过反馈电路检测荧光灯的工作情况,自动调整输出电流的大小,以保证荧光灯正常工作。
总之,荧光灯电子镇流器通过将电源交流电转换为直流电,再将直流电转换为高频交流电,驱动荧光灯发光。
电子镇流器不仅可以提高荧光灯的亮度和寿命,还可以减少电能损耗和光闪烁等问题。
荧光灯电子镇流器的工作原理分析
荧光灯电子镇流器的工作原理分析工作原理荧光灯镇流器有电感式镇流器和电子式镇流器。
电子镇流器因具有高效、节能、重量轻等特点,而越来越被广泛使用。
电子镇流器是将市电经整流滤波后,再经DC/AC电源变换器(逆变)产生高频电压点亮灯管。
其特点是灯管点燃前高频高压,灯管点燃后高频低压(灯管工作电压)。
目前最广泛使用的是具有电压馈电半桥式逆变器类型的电子镇流器。
现以该类型逆变器为例,介绍电子镇流器的电路组成和工作原理。
一、典型电路组成典型的电压馈电半桥式逆变电路如图所示。
图中BR及C1构成整流滤波电路。
R1、C2及VD2构成半桥逆变器的启动电路。
开关晶体管VT1、VT2,电容器C3、C4及T1构成振荡电路。
同时VT1、VT2兼作功率开关,VT1和VT2为桥路的有源侧,C3、C4是无源支路,L1、C5及FL组成电压谐振网络。
二、工作原理在给电子镇流器加市电后,经BR整流C1滤波后,得到约300V的直流电压。
电流流经R1对启动电容C2充电.当C2两端电压升高到VD2的转折电压值后,VD2击穿;C2则通过VT2的基极-发射极放电,VT2导通。
在VT2导通期间半桥上的电流路径为:+VDc-C3-灯丝FL1-C5-灯丝FL2-振流圈L1-T1初级线圈Tla-VT2-地。
电流随VT2导通程度的变化而变化。
同时,流过Tla的电流在T1的两个次级线圈T1b和T1c两端产生感应电势。
极性是各绕组同名端为负。
T1c上的感应电势使得VT2基极的电位进一步升高。
V12集电极电流进一步增大,这个正反馈过程,使VT2迅速进入饱和导通状态。
V12导通后。
C2将通过VD1和VT2放电。
T1c、T1b的感应电势逐渐减小至零。
VT2基极电位呈下降趋势,IC2减小,T18中的感应电势将阻止IC2减少,极性是同名端为正。
于是VT2基极电位下降,VT1基极电位升高,这种连续的正反馈使VT2迅速由饱和变到截止。
而VT1则由截止跃变到饱和导通,半桥上的电流路径为:+VDc—VT1-T1a-L1-灯丝FL2-C5-灯丝FL1-C4-地。
电子镇流器设计中应关注的要点
电子镇流器设计中应关注的要点俞安琪上海时代之光照明电器检测有限公司国家电光源质量监督检验中心(上海) 国家灯具质量监督检验中心摘要:众多的荧光灯电子镇流器的设计人员,往往更多地关注电子镇流器的功率因数、谐波、灯电流波峰比以及EMI指标,作为强制性认证的关键指标,则往往没有引起设计者的足够关注。
笔者按电子镇流器3C认证以及CE认证的要求,从最新版电子镇流器标准条款的分析谈起,解析了部分重要条款的相互关联性以及解决的对策。
本文提到的有关检测方法,请参阅灯的控制装置国家统一宣贯教材的第2章和第3章。
关键词:U—OUT值关联部件局部整流效应电压取样引言:荧光灯电子镇流器经过近20年的努力,到目前阶段,要做到能配合灯正常启辉,稳定工作并能保持较长的使用寿命已没有较多的技术问题,但由于照明行业的发展,各种高光效细管径的荧光灯问世以及人们对荧光灯和电子镇流器配套工作机理认识的深入,对电子镇流器的要求也在不断提高中,这种要求的提高集中反映在荧光灯电子镇流器的产品新版的标准中。
研究和掌握新版标准的要求,并研制解决对策,是这一行业同仁的使命。
新版荧光灯电子镇流器标准中,容易被忽略的要点如下:一、荧光灯电子镇流器U—OUT值的确定1、U—OUT值标志的意义及与其它条款的关联性新版GB19510.4-2005/IEC61347-2-3:与GB15143-94/IEC60928:1990最明显的不同在于在标志内容中,新增了U—OUT值,并且U-OUT值是作为荧光灯电子镇流器的强制性标志内容,必须给予标出。
U—OUT值是荧光灯电子镇流器最大工作电压(有效值)的简称,但它又不同于IEC61347系列标准中其它灯的控制装置对工作电压的定义。
在GB19510.1-2004/IEC61347-1:2003中,对工作电压(working voltge)的定义是:“灯的控制装置在额定电源电压下处于开路状态或正常工作其间,其任一绝缘体两端可能出现的最高有效值电压,瞬变值忽略不计。
荧光灯电子镇流器工作原理
荧光灯电子镇流器工作原理
荧光灯电子镇流器是一种电子设备,其主要功能是将交流电源转换为适合荧光灯工作的直流电流。
它通过一定的电路设计和控制,实现对荧光灯电流和电压的调整和稳定。
在荧光灯电子镇流器的工作原理中,首先,交流电源进入电子镇流器,经过整流电路将交流电转换为直流电。
接着,直流电通过高频振荡电路产生高频信号。
这个高频信号经过变压器,被转换为适合荧光灯工作的低电压和高电压。
通过电子镇流器的整流和振荡电路设计,可以实现对荧光灯电流和电压的调整和稳定。
同时,电子镇流器还能提供电流和电压的保护控制功能,以保证荧光灯的正常工作和延长寿命。
总的来说,荧光灯电子镇流器通过电路设计和控制,将交流电源转换为适合荧光灯工作的直流电流,并实现对荧光灯电流和电压的调整和稳定。
它具有高效节能、长寿命和提供保护控制功能等特点。
荧光灯电子镇流器的工作原理分析
荧光灯电子镇流器的工作原理分析工作原理荧光灯镇流器有电感式镇流器和电子式镇流器。
电子镇流器因具有高效、节能、重量轻等特点,而越来越被广泛使用。
电子镇流器是将市电经整流滤波后,再经DC/AC电源变换器(逆变)产生高频电压点亮灯管。
其特点是灯管点燃前高频高压,灯管点燃后高频低压(灯管工作电压)。
目前最广泛使用的是具有电压馈电半桥式逆变器类型的电子镇流器。
现以该类型逆变器为例,介绍电子镇流器的电路组成和工作原理。
一、典型电路组成典型的电压馈电半桥式逆变电路如图所示。
图中BR及C1构成整流滤波电路。
R1、C2及VD2构成半桥逆变器的启动电路。
开关晶体管VT1、VT2,电容器C3、C4及T1构成振荡电路。
同时VT1、VT2兼作功率开关,VT1和VT2为桥路的有源侧,C3、C4是无源支路,L1、C5及FL组成电压谐振网络。
二、工作原理在给电子镇流器加市电后,经BR整流C1滤波后,得到约300V的直流电压。
电流流经R1对启动电容C2充电.当C2两端电压升高到VD2的转折电压值后,VD2击穿;C2则通过VT2的基极-发射极放电,VT2导通。
在VT2导通期间半桥上的电流路径为:+VDc-C3-灯丝FL1-C5-灯丝FL2-振流圈L1-T1初级线圈Tla-VT2-地。
电流随VT2导通程度的变化而变化。
同时,流过Tla的电流在T1的两个次级线圈T1b和T1c两端产生感应电势。
极性是各绕组同名端为负。
T1c上的感应电势使得VT2基极的电位进一步升高。
V12集电极电流进一步增大,这个正反馈过程,使VT2迅速进入饱和导通状态。
V12导通后。
C2将通过VD1和VT2放电。
T1c、T1b的感应电势逐渐减小至零。
VT2基极电位呈下降趋势,IC2减小,T18中的感应电势将阻止IC2减少,极性是同名端为正。
于是VT2基极电位下降,VT1基极电位升高,这种连续的正反馈使VT2迅速由饱和变到截止。
而VT1则由截止跃变到饱和导通,半桥上的电流路径为:+VDc—VT1-T1a-L1-灯丝FL2-C5-灯丝FL1-C4-地。
智能调光镇流器设计
智能化调光电子镇流器湖北襄樊学院物理创新实验室米小兵程满华摘要本文介绍了一种具有自动调光、功率因数校正、控制和保护功能的荧光灯电子镇流器。
该装置包括电子镇流器电路模块(ir2159),信号采集电路模块(tlc1549),微控制器电路模块(at89c52)。
它能根据自然光的强度,自动调整工作状态,使室内的光照度始终保持在设定值,从而实现节能的目的。
此装置,不用人为的去开灯关灯,方便了管理,也节约了资源。
关键词调光电子镇流器IR2159 TLC1549 L6561一.引言在我们日常生活中,忽略关灯的现象普遍存在, 这样就造成了不必要的能源浪费和经济损失。
另外,各种照明灯具都具有一定的使用时限,在光线充足的情况下仍继续使用,必然会缩短灯具的使用寿命。
而目前市场上的大部分电子镇流器,又存在功耗大,产生谐波的缺点。
针对其不足之处,我们设计了一款具有自动调光、功率因数校正、灯光控制和灯管保护功能的荧光灯电子镇流器,该装置包括电子镇流器电路模块,信号采集电路模块,微控制器电路模块。
它能根据自然光的强度,将光亮度自动调整到工作最合适的水平,使室内的照度始终保持在设定值附近,从而充分利用自然光实现节能的目的;通过专用功率因数校正芯片l6561,能使功率因数达到95%以上。
通过此装置,可以避免人为的开灯关灯,方便了管理,节约了能源,对电网也没有污染。
本装置可广泛用于电化教室、会议室、和普通家庭等场合。
二系统方框图整个电路包括信号采集电路,微控制器电路,电子镇流器电路三个模块,其中信号采集电路由光敏器件、AD转换及其外围电路构成的。
微控制器电路包括单片机和面板接口两部分。
电子镇流器电路由电磁兼容、整流滤波、功率因数校正、调光控制接口、半桥驱动、高频逆变、镇流器控制和荧光灯等部分。
功能模块如下:图1三工作原理当室外光变强时,智能化节能电子镇流器输出功率降低,日光灯变暗,室内光照度则保持恒定值;当室外光变弱时,智能化节能电子镇流器输出功率增加,日光灯变亮,室内光照度依旧保持恒定值。
一种高功率因数可调光双管荧光灯电子镇流器
中大功率 T L电子镇 流器能否 与电感 镇流器尤其
交市 流 电l
调光 . 一 - J
图 1 有源高功率 因数可调光电子镇流器电路组成框图
有源功率因数校 正 ( P C) A F 已成为非 常成熟 的技 术, 但在我 国内销 的电子 镇流器 中很少被采 用。 光 调 电子镇 流器是 最符 合能效标 准要 求 的节能 照明 电器
国几乎仍然为空 白。 即使 是手 动或遥控 的模 拟调光电
子镇流器 , 国内市场 上也非常少 见。 国 目前虽 然 在 我 是世 界照明电器生产和 出口的第一大 国, 照明电器 但 的技术水平仍 然较 差 , 品档次较 低 , 产 这是一个必 须
正视的事实 。 2 高功率因数可调光荧光灯 电子镇流器 电路
W ×2 6W ×2 电子 镇 流 器 电路 及其工 作 原 理 和元 器 件选 择 。 / 3 ) 关键 词
目前 ,我 国 在 3 8W 的 小 功 率 紧凑 型 荧 光 灯 -
( C 中, C F) 电子 镇流器 已全部取代 了电感镇流器 。 但
是 节能型电感镇 流器在 市场上竞争 , 关键 不是依 靠低 价促 销策略 , 而是依 靠其性能 价格 比。 欲提高 电子镇
维普资讯
20 年 0 月 07 9
光 源 与 照 明
20 年第 3 07 期
一
种 率因数 可调光双管 高功 荧光灯 电子镇流器
王守志 临沂师范学b r 学院  ̄:程 - ( 东 2 60 ) 山 7 05
摘
要
该 文 介 绍 了采 用 杭 州某 公 司功 率 因数 控 制器 S 72 和可 调 光半 桥镇 流 器 控 制器 S 37 的高 性 能 双管 荧 光灯 ( 2 A 57 A 08 3 有 源 P C 制 器 S 7 2 镇 流 器控 制 器 S 3 7 调 光 F控 A57 A 08 电路
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荧光灯调光电子镇流器的设计
荧光灯调光电子镇流器的设计
1引言
1999年全国荧光灯年产量37876万只,其中T8荧光灯产量8380万只[1]。
因此,提高照明效率和质量对于节约能源和改善工作和生活条件均具有重大意义。
高频电子镇流器与传统的电感式镇流器相比,具有重量轻,体积小,效率高,无频闪,易实现调光以及功率因数高等一系列优点。
上世纪80年代,分立元件的电子镇流器的市场表现不尽人意,其原因在于分立元件镇流器存在可靠性差,价格高,污染电网,调光困难等缺点。
上世纪90年代,国外公司纷纷推出荧光灯专用集成控制芯片,高频调光电子镇流器终于在市场中取得了长足的进步。
这类芯片有TDA4817,SG3561A,MC34261,UC3852,KA7543[2]等。
解剖分析Philips公司的HF-R36TLD,BETPLTD公司的DTK805调光电子镇流器产品,二片式(控制芯片+功率因数校正芯片)是主流结构。
Microlinear公司的ML4830及ML4835[3]芯片为一片式结构,即把控制芯片和功率因数校正芯片集成为一片。
2001年,复旦大学微电子有限公司开发成功FM2811荧光灯电子镇流器专用芯片,该芯片为一片式结构。
本文基于FairChild公司的调光电子镇流器控制芯片KA7543,以及功率因数校正芯片KA7526展开讨论。
2芯片介绍
2.1调光镇流器控制芯片KA7543的结构和功能
KA7543采用14脚DIP或SOP封装,引脚配置,表1给出了引脚功能。
图1KA7543引脚排列
KA7543具有荧光灯预热软启动,宽范围无级调光,无灯保护和异常保护,欠电压自锁等功能。
图2为KA7543的内部功能框图。
图2KA7543内部功能框图
2.2功率因数校正芯片KA7526的结构和功能
KA7526是荧光灯专用功率因数校正芯片(Power Factor Correction Controller,PFC)。
KA7526内嵌的有源PFC升压变换器采用乘法器方式[4],
表1KA7543引脚功能表引脚名称功能1OUT1驱动输出1 2NC无定义3Vcc电源供电4Cc补偿输入5V55V电压输出6Vfb负反馈输入7Vab异常保护输入8VId灯检测输入9 Vdm调光控制输入10Cs软启动时间控制输入11Cdm软调光控制输入12GND接地13NC无定义14OUT2驱动输出2
在电源输入端产生与AC输入电压同相位的正弦电流,其作用是使负载呈纯电阻,即功率因数近似为1。
KA7526的引脚功能见表2。
表2KA7526引脚功能表引脚名称功能1INV误差放大器
反相输入端2EAOUT误差放大器输出3MULT乘法器输入4CS PWM比较器输入5Idet零电流检测输入6GND接地7OUT功率驱动输出8Vcc电源脚
3可调光电子镇流器的原理
3.1电路描述
,可调光电子镇流器可分为三部分:KA7543及其外围电路组成的荧光灯调光控制模块;KA7526及其外围电路组成的功率因数校正模块;L1,C1,C2,C3,C4,V1,NTC组成的电磁干扰(EMI)滤波器。
V1为抑制瞬态电压的压敏电阻,NTC为抑制浪涌电流冲击的热敏电阻,滤波器能抑制来自电源的共模和差模干扰,同时并阻止镇流器本身产生的开关噪声对其他电器的干扰。
图3调光电子镇流器电路图
3.2软启动
ZBK74012-90把电子镇流器的启动方式分为两类:预热式启动(软启动);非预热式启动(硬启动)。
荧光灯是热阴极,属热电子发射。
硬启动导致灯要承受两段辉光放电时间,而在这段时间内,灯阴极周围的空间电荷非常稀薄,使阴极发射物质溅射量急剧上升,从而使灯早期发黑,寿命缩短。
文献[5]对此作了深入研究,试验结果见表3。
表3硬启动与软启动灯管寿命硬启动软启动灯管号启动次
数灯管号启动次数1105006162002910071610037500 81647049180923560556001022730平均值8772平均值19010
表3的试验数据表明,软启动的灯管寿命比硬启动平均高出一倍以上。
在KA7543的脚3上的电压Vcc达到启动门限电压(8.5V)时,内部UVLO电路即为IC内的所有电路提供基准电压(Vref=2V±5%)和偏置电流。
IC内的软启动电路开始对软启动电容Cs(图3中为C22)充电,IC输出一个比通常工作频率fnor(约30kHz)高约30%的预热频率fpre,最高软启动频率由脚4(Cc)上的电压决定。
随着Cs上的电压Vcs线性上升,开关频率随之线性下降。
当频率降至LC串联谐振电路的固有频率f0时,LC 电路产生串联谐振,并在灯管两端产生一个约1kV的高压脉冲,将灯管击穿而点燃。
此时,IC的输出频率降至工作频率fnor,整个软启动时间为0.8~1s。
启动电路通过电阻Rst(图3中为R21)对IC充电。
Rst的值可通过式(1)计算。
Rst=(1)
式中:Vin为经过整流后的输入电压;
Vthmax为芯片KA7543的最大启动门限电压;
Istmax为最大启动电流。
图3电路中Vin=220V,Vthmax=10.5V,Istmax=0.25mA。
可以得出Rst=1.2MΩ。
软启动的时间由软启动电容Cs的大小决定。
当启动电压达到门限电压后,IC内部一个313nA的电流源向软启动电容Cs充电,直至电压Vcs达到2V。
因此软启动时间ts可通过式(2)计算。
ts=(2)
如果Cs=0.2μF,则ts=1.28s。
3.3无级调光控制
电子镇流器工作采用三段式,即上电后,镇流器工作在预热频率(fpre);灯阴极充分预热后进入启动频率(f0);灯管点燃后转至工作频率(fnor)。
文献[6]列出并比较了荧光灯现有的4种调光方式,即输入电压相位控制,镇流器的阻抗控制,工作频率控制,灯上加周期性不连续电压。
其结论是工作频率控制法综合指标最佳。
KA7543应用的就是工作频率控制方法。
KA7543的内部调光电路位于脚9(Vdm),脚11(Cdm)和脚6(Vfb)之间。
加于脚9的调光电压范围为0~2V,0V对应满光(Full light),2V对应完全变暗(Full dimming)。
即脚9调光控制电压增加时,开关频率升高,L2及L3阻抗增加,导致灯电流减小,灯变暗。
图4为不同亮度时灯电压和电流的实验波形图。
(a)最小输出功率,电压40V/格,电流20mA/格
(b)60%输出功率,电压40V/格,电流500mA/格
(c)100%输出功率,电压40V/格,电流500mA/格
图4不同亮度时灯电压和电流波形
4结语
采用荧光灯专用集成芯片设计可调光电子镇流器是切实可行的,产品的技术经济指标要明显优于采用分立元件的电子镇流器和传统的电感镇流器。
采用了EMI滤波和PFC技术,可以较好地满足IEC 谐波标准。
在20%~100%亮度范围工作时,无级线性调光工作稳定,灯管开启次数约提高20%。
在10%~20%亮度范围工作时,荧光灯工作欠稳定。
效率实测提高15%左右,未达到理论上的30.2%,尚需进一步的优化和改进。