软开关变频电源在照明设备中的应用
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收 稿 日期 ： ０ ８—０ ２０ ５—１ ０
优 点 ， 以这 ２种 灯 倍 受 青 睐 ， 工 厂 、 共 设 施 和 普 所 在 公 通 家庭 中被 广泛使 用 ， 景看好 Ｊ 前 ．
一
研究是当前的一个研究方 向， 这项研究对环境保护也
有 着很 重要 的意 义 ． １ 照 明设 备 用 电 源功 能 的基 本 要 求
照 明设 备用 电源 （ 明用 电子镇 流器 ， 照 又称 变频 器 电源 ） 的基本 回路 由以下部 分组 成 ： ①消 除高频 开关 变 换 噪声 的低通 滤波 器 ； 从 工 频 交 流 电压 源 产 生 直 流 ②
１９ 年 ９ ９４ 月颁布 了《 家电 ・ 通用 品抑制高次谐波对策
指南》 其内容与 ＩＣ ０ ０ —２Ｅ Ｉ０ — — ， Ｅ １０ —３ 、 Ｎ Ｏ０ ３ ２内容
大致相 同． 从这些规则可 以看出 ， 今后 ， 明设备用 电 照
源（ 包括 软 开关变 换 电 源 ） 的研 究 、 开发 、 销售 ， 要 满 都
Ｏｃ ． ２ ０ ｔ ０８
软 开 关 变 频 电 源 在 照 明 设 备 中 的应 用
马 洪 勃
（ 阳工程 学 院 自动控 制 系 ， 阳 １０３ ） 沈 沈 １ １６
摘 要 ：从地球 环境保护和 Ｅ ＭＣ理论 出发 ， 阐述 了照明设备 用软 开关 变频 电源应满足 Ｉ Ｃ ０ ０—３ Ｃ级标 准。 明 Ｅ １０ —２ 说
—
另外 ， 照明设备用电源要具备 ３ 种基本功能 ： ①启
动灯放 电 ； 限制灯 的 电流 ； 维 持 灯 放 电 ． 时 照 明 ② ③ 同 设备 用 电源在 性能 上还 须满 足下 述要 求 ： 高效 率 ， ① 发 热小 ； ②直 流 电源 的平滑 度要 高 ； ③整 流滤波 电路 的输
中图分类号 ：Ｔ ６ Ｍ５ ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１７ —１０ （０ ８ ０ ６ ３ ６ ３２ ０ ）４—０ ２ —０ ３３ ４
０ 前
言
足 ＩＣ１０ —３—２中的 Ｃ级 （ 严 格 的标 准 ） 高次 Ｅ ００ 最 对
谐 波 的规 定 ． １ ９ 从 ９ ８年 １ 月起 ， 应 于 Ｉ ＣＩ０ —３ 对 Ｅ Ｏ０ —
电压 的整流滤波电路 ； ③将直流 电压转换 为高频交流
电压 的变 频 电路 ； 灯驱 动 和 抑 制 灯 电流 为 定 值 的点 ④ 灯 电路 ． 实验 得 知 ， 日光 灯 用 高 于 几 ｋ 当 Ｈｚ的频 率点 灯时， 发光 效 率可 提高 ７ ％～ｌ ％． ９ 由于 日光灯 用 变频
第 ４卷第 ４期
２ ０ 年 １ ０ ８ ０月
沈 阳工程 学院 学报 （ 自然科 学版） Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ａ ｇ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｃ ） ｏ ｒａ ｏ ｅｙ ｎ ｎ ｔ ｕｅ ｇｎ ｅｉ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅ Ｓ ｉ ｏＥ ｎ ｅ
Ｖ０ ＿ ｌ ４ Ｎｏ． ４
３ —２规则 【Ｉ１ ９ ２，９ ５年 ７月 ， Ｕ（ Ｅ 欧共 体 ） 发布 了和 也
ＩＣ相 同 内容 的 Ｅ ０ ０—３ Ｅ Ｎ１０ —２规 则 ． 日本 通 产 省 在
入功率 因素不但要高 ， 而且输入 电流高次谐波的失真 系数还要尽可能减小 ； ④要求电路稳定工作 ； ⑤传波、
放 射性 噪声 要小 ； 泄漏 电流 要小 ； ⑥ ⑦抑 制从 工频 电源
灯点 亮后 由于灯 自身 的 负 阻 特性 ， 要 限定 电流 为一 还 定值 ． 据放 电灯 的这 一特 性 ， 明设 备 用 变 频 器 ， 根 照 在 使用 初 期 就 采 用 了 Ｌ Ｃ谐 振 型 软开 关 变 换 方 式 ， 而且 还要 从 工 频交 流 电源 的低 频 Ｅ ＭＣ（ 电磁 兼 容 ） 态 着 状
器电路不仅要抑制电磁噪声 ， 还要提高灯的发光效率 ，
所 以点灯 开关 频率 要设 定在 ２ Ｈｚ ０ｋ 以上 ．
手， 来抑制家电、 通用 电器的输入 电流高次谐波成分 ， 以满足环保要求 ． 了限制高次谐波成分 ，Ｅ （ 为 ＩＣ 国际
电工 委员会 ） １８ 就 颁 布 了 ＩＣ ５ 在 ９ ２年 Ｅ ５５～２规 则 ， 之 后 又 在 １９ ９５年 ３月 进行 了全 面 修订 ， 布 了 ＩＣ Ｏ０ 颁 Ｅ Ｉ０
目前 ， 为 节 电光 源 的 日光 灯 及 ＨＩ 高 亮 度 放 作 Ｄ（
２Ｃ级 标 准 的 照 明 设 备 用 变 频 器 开 始 研 制 并 推 向市 场 ． 以 ， 采用 高次 谐 波标准 使用 变频 器 的照 明设 备 所 对
电） 灯等放电灯 ， 是照明光源的主体 ． 日光灯 的色彩是 白色 ， 发光效率是 白炽灯的 ５ 以上 ， 倍 耗电少 ； Ｄ灯 ＨＩ 不仅亮度高 ， 还具有效率高 、 寿命长 、 节能性好 、 环保等
般 照 明用 的放 电灯 都 采 用 交 流 电 点灯 ， 为 电 作
源 的 电 子镇 流器 也 都 采 用 了 Ｄ Ａ Ｃ／ Ｃ变频 技术 ． 项 这
技术从环保上讲 ， 要求低 消耗 、 高功率因素 、 电磁 干 低 扰． 但是 ， 些放 电灯 在开 始点 灯 时 ， 这 都要 产 生高 电压 ，
了照 明设备 用电源功能的基 本要 求及放 电灯 的点 灯频 率和发光 效率的 关系， 分析 了照明设备 用软开 关变频 电源存在 的 问题和其相应 的综合 效率以及输入 电流 高次谐波 问题 ． 重点介 绍 了照 明设 备用复合 电路 方式软开关 变频 电源具有代表
性 的 电路 方 式及 其 性 能 ． 外 ， 简 述 了 目前 及 今 后 照 明设 备 用 变 频 电源 的 研 究 开 发 重 点 及 方 向 ． 此 还 关 键 词 ：软 开 关 变频 电 源 ； 明设 备 ； 灯 频 率 ； 光 效 率 ； 能效 率 ； 电流 推 挽 型 ； 照 点 发 电 定 半桥 型 ； 合 电路 方 式 复
优 点 ， 以这 ２种 灯 倍 受 青 睐 ， 工 厂 、 共 设 施 和 普 所 在 公 通 家庭 中被 广泛使 用 ， 景看好 Ｊ 前 ．
一
研究是当前的一个研究方 向， 这项研究对环境保护也
有 着很 重要 的意 义 ． １ 照 明设 备 用 电 源功 能 的基 本 要 求
照 明设 备用 电源 （ 明用 电子镇 流器 ， 照 又称 变频 器 电源 ） 的基本 回路 由以下部 分组 成 ： ①消 除高频 开关 变 换 噪声 的低通 滤波 器 ； 从 工 频 交 流 电压 源 产 生 直 流 ②
１９ 年 ９ ９４ 月颁布 了《 家电 ・ 通用 品抑制高次谐波对策
指南》 其内容与 ＩＣ ０ ０ —２Ｅ Ｉ０ — — ， Ｅ １０ —３ 、 Ｎ Ｏ０ ３ ２内容
大致相 同． 从这些规则可 以看出 ， 今后 ， 明设备用 电 照
源（ 包括 软 开关变 换 电 源 ） 的研 究 、 开发 、 销售 ， 要 满 都
Ｏｃ ． ２ ０ ｔ ０８
软 开 关 变 频 电 源 在 照 明 设 备 中 的应 用
马 洪 勃
（ 阳工程 学 院 自动控 制 系 ， 阳 １０３ ） 沈 沈 １ １６
摘 要 ：从地球 环境保护和 Ｅ ＭＣ理论 出发 ， 阐述 了照明设备 用软 开关 变频 电源应满足 Ｉ Ｃ ０ ０—３ Ｃ级标 准。 明 Ｅ １０ —２ 说
—
另外 ， 照明设备用电源要具备 ３ 种基本功能 ： ①启
动灯放 电 ； 限制灯 的 电流 ； 维 持 灯 放 电 ． 时 照 明 ② ③ 同 设备 用 电源在 性能 上还 须满 足下 述要 求 ： 高效 率 ， ① 发 热小 ； ②直 流 电源 的平滑 度要 高 ； ③整 流滤波 电路 的输
中图分类号 ：Ｔ ６ Ｍ５ ４
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１７ —１０ （０ ８ ０ ６ ３ ６ ３２ ０ ）４—０ ２ —０ ３３ ４
０ 前
言
足 ＩＣ１０ —３—２中的 Ｃ级 （ 严 格 的标 准 ） 高次 Ｅ ００ 最 对
谐 波 的规 定 ． １ ９ 从 ９ ８年 １ 月起 ， 应 于 Ｉ ＣＩ０ —３ 对 Ｅ Ｏ０ —
电压 的整流滤波电路 ； ③将直流 电压转换 为高频交流
电压 的变 频 电路 ； 灯驱 动 和 抑 制 灯 电流 为 定 值 的点 ④ 灯 电路 ． 实验 得 知 ， 日光 灯 用 高 于 几 ｋ 当 Ｈｚ的频 率点 灯时， 发光 效 率可 提高 ７ ％～ｌ ％． ９ 由于 日光灯 用 变频
第 ４卷第 ４期
２ ０ 年 １ ０ ８ ０月
沈 阳工程 学院 学报 （ 自然科 学版） Ｊｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎ ａ ｇ Ｉｓ ｔｔ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｃ ） ｏ ｒａ ｏ ｅｙ ｎ ｎ ｔ ｕｅ ｇｎ ｅｉ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅ Ｓ ｉ ｏＥ ｎ ｅ
Ｖ０ ＿ ｌ ４ Ｎｏ． ４
３ —２规则 【Ｉ１ ９ ２，９ ５年 ７月 ， Ｕ（ Ｅ 欧共 体 ） 发布 了和 也
ＩＣ相 同 内容 的 Ｅ ０ ０—３ Ｅ Ｎ１０ —２规 则 ． 日本 通 产 省 在
入功率 因素不但要高 ， 而且输入 电流高次谐波的失真 系数还要尽可能减小 ； ④要求电路稳定工作 ； ⑤传波、
放 射性 噪声 要小 ； 泄漏 电流 要小 ； ⑥ ⑦抑 制从 工频 电源
灯点 亮后 由于灯 自身 的 负 阻 特性 ， 要 限定 电流 为一 还 定值 ． 据放 电灯 的这 一特 性 ， 明设 备 用 变 频 器 ， 根 照 在 使用 初 期 就 采 用 了 Ｌ Ｃ谐 振 型 软开 关 变 换 方 式 ， 而且 还要 从 工 频交 流 电源 的低 频 Ｅ ＭＣ（ 电磁 兼 容 ） 态 着 状
器电路不仅要抑制电磁噪声 ， 还要提高灯的发光效率 ，
所 以点灯 开关 频率 要设 定在 ２ Ｈｚ ０ｋ 以上 ．
手， 来抑制家电、 通用 电器的输入 电流高次谐波成分 ， 以满足环保要求 ． 了限制高次谐波成分 ，Ｅ （ 为 ＩＣ 国际
电工 委员会 ） １８ 就 颁 布 了 ＩＣ ５ 在 ９ ２年 Ｅ ５５～２规 则 ， 之 后 又 在 １９ ９５年 ３月 进行 了全 面 修订 ， 布 了 ＩＣ Ｏ０ 颁 Ｅ Ｉ０
目前 ， 为 节 电光 源 的 日光 灯 及 ＨＩ 高 亮 度 放 作 Ｄ（
２Ｃ级 标 准 的 照 明 设 备 用 变 频 器 开 始 研 制 并 推 向市 场 ． 以 ， 采用 高次 谐 波标准 使用 变频 器 的照 明设 备 所 对
电） 灯等放电灯 ， 是照明光源的主体 ． 日光灯 的色彩是 白色 ， 发光效率是 白炽灯的 ５ 以上 ， 倍 耗电少 ； Ｄ灯 ＨＩ 不仅亮度高 ， 还具有效率高 、 寿命长 、 节能性好 、 环保等
般 照 明用 的放 电灯 都 采 用 交 流 电 点灯 ， 为 电 作
源 的 电 子镇 流器 也 都 采 用 了 Ｄ Ａ Ｃ／ Ｃ变频 技术 ． 项 这
技术从环保上讲 ， 要求低 消耗 、 高功率因素 、 电磁 干 低 扰． 但是 ， 些放 电灯 在开 始点 灯 时 ， 这 都要 产 生高 电压 ，
了照 明设备 用电源功能的基 本要 求及放 电灯 的点 灯频 率和发光 效率的 关系， 分析 了照明设备 用软开 关变频 电源存在 的 问题和其相应 的综合 效率以及输入 电流 高次谐波 问题 ． 重点介 绍 了照 明设 备用复合 电路 方式软开关 变频 电源具有代表
性 的 电路 方 式及 其 性 能 ． 外 ， 简 述 了 目前 及 今 后 照 明设 备 用 变 频 电源 的 研 究 开 发 重 点 及 方 向 ． 此 还 关 键 词 ：软 开 关 变频 电 源 ； 明设 备 ； 灯 频 率 ； 光 效 率 ； 能效 率 ； 电流 推 挽 型 ； 照 点 发 电 定 半桥 型 ； 合 电路 方 式 复