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 voltage）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。”并且其它灯的控制装置的工作电压一般不需标出，并且在工作状态或开路状态测得的工作电压仅用于介电强度与爬电距离和电气间隙两个项目的考核。而荧光灯电子镇流器的U—OUT值一旦确定并标出后，不仅作为工作电压用于其介电强度与爬电距离和电气间隙的考核，而且还将作为关联部件保护项目中最大峰值电压以及随后的最大工作电压（有效值）的考核依据。

由于高效节能的细管径灯管的出现，并配以高效的电子镇流器，使这一照明系统的光效有了显著的增加，T5或T4类细管径灯管工作时的灯电压和启动电压都明显地高于常规的T8和T12灯管，并且T8灯管在追求高效时，除了采取其它措施外，也在向高灯管电压的方向发展。灯的管电压的提高对系统的照明效率提高的贡献是毫无疑问的，并且灯管工作电压和启动电压的提高也正好适合了电子镇流器的工作特长。但是，随着灯所需求的启动电压的提高，电子镇流器输出的高启动电压除了施加在灯管上外，还同时施加在灯座、连接器等部件的不同极性

的电极之间以及每一电极与灯具金属外壳（接地金属）之间，另外这一启动过程的高电压也同时作用在电子镇流器内部的电路与金属外壳之间以及电子镇流器输出电路的不同极性电极之间。从标准设立U—OUT值的本意来讲，一方面在标志上标出合适的U—OUT值是提示灯具制造厂或安装者注意，灯具中连接在电子镇流器输出端的灯座以及相关的器具连接器，应注意其标称的耐压值是否满足U —OUT值，另外，灯座以及相关的器具连接器内电极与灯具金属部件之间的爬电距离和电气间隙是否满足U—OUT值对应的要求，尤其是电子镇流器所标的U—OUT值远大于250V时更得关注这一问题。U—OUT值还直接关系到灯具介电强度试验的高压值。另一方面，电子镇流器的U—OUT值的提高也同样使考核电子镇流器自身的介电强度以及爬电距离电气间隙要求相应的提高。可能有人认为：电子镇流器的介电强度试验电压与其U—OUT标志值无关，欧洲的VDE等认证检验机构先前的CB检验报告上也是采用2倍的电源电压加上1000V来进行介电强度试验的。但实际情况是，尽管我国目前采用的IEC标准体系是以欧盟为主体起草的，但是欧盟的每个实验室的各个项目工程师未必能完全理解标准的各条款，今年7月份我中心在进行3C认证时，专门就某一国际跨国公司的电子镇流器CB 报告检测合格，同一产品未作任何更改，但在3C认证检测时发生不合格情况向VDE作了询问，VDE内部经过认真讨论认为我方的理解是正确的，并且VDE在今后对电子镇流器的介电强度试验也将采用2倍的U—OUT值加上1000V来进行。

2、U—OUT值的确定方法

所有的荧光灯电子镇流器，都是为了配合双端荧光灯或单端荧光灯而设计的，该两种荧光灯启动时对开路峰值电压的需求就是设计人员在设计荧光灯电子镇流器时的开路峰值输出要求，对于具体的某种灯管，可直接从IEC60081（双端荧光灯）和IEC60901（单端荧光灯）标准中找出其启动时最大的电压要求值。对于每一个规格的灯管来说，标准给出的灯管启动电压根据气温不同，大都给出了＋10℃和-15℃时两个不同的电压值，考虑到我国的幅员辽阔，各地及季节的气温不同，并且很多灯管的启动电压需求也往往比标准值偏高的特点，所以电子镇流器在预热阶段后的启动输出峰值电压起码应达到-15℃时灯管所要求的开路电压值。（注意：灯管标准中给出的开路电压都是有效值，应进行适当的 1.5～1.7系数的折算），在实际使用中，因为气候潮湿，输出线与灯具外壳的电容性感应、灯预热不充分因素以及灯管使用时无启动辅助件等各种情况，所以灯两端所需峰值电压还需提高40%～50%（保险系数）。（注意：电子镇流器标准中关联部件的保护项目考核的是峰峰值，其最大峰峰值电压应是上述折算后值的两倍）。在得出电子镇流器最大峰值电压后，由于其值一般都不正好是表1中所列的峰值电压值，所以要按图1用直线插入法来确定电子镇流器的最大工作电压U—OUT 值。

例如：T5管径的28W双端荧光灯，按IEC60081-6640活页查出其-15℃时最小开路电压有效值是530V，设电子镇流器开路电压波峰比1.5～1.7，保险系数

＝530×（1.5～1.7）×为1.4～1.5，电子镇流器输出的最大启动电压峰值U

P-P

（1.4～1.5）×2＝2226V～2703V之间。按图1得出U—OUT值应在250V～275V 之间。在得出U—OUT值后，还应注意荧光灯电子镇流器在启动时，如果是异常状态，其保护电路必须在5S内动作，以保证其在5S后，任一输出端子与地之间以及各输出端之间的电压有效值低于U—OUT值。