电子镇流器的主要电路

电子镇流器的主要电路

常用的镇流方法

（1）电阻镇流

电阻镇流器工作原理如图1所示。电阻镇流的工作效率低，要确保电阻镇流电路正常工作，应使电源供电电压不低于2倍的灯工作电压。实用中应用不多。

（2）电容镇流

电容镇流只有在很高的供电频率下才能很好地工作，如果交流供电频率太低，则会在交流供电的每半个供电周期内产生很大的峰值电流，具有镇流工作效率高的优点。电容镇流器工作原理如图2所示。

（3）电感镇流

电感镇流是一种得到广泛应用的镇流方法，但它的损耗比电容镇流要大，但是灯电流在50Hz 交流供电频率下的失真较电容镇流要小得多，使用时需配用启动器。电感镇流器工作原理如图3所示。

电感镇流几乎可以应用于所有的气体放电灯应用场合。电感镇流具有以下特点：

①相对电阻镇流损耗低。

②电路简单。

但是也有以下的缺点：

①由于电路中有一个电感，所以灯电压、灯电流之间有一个相位差，从而造成电路的功率因数较低（一般在0.5左右）。

②灯的启动点火电流较大，一般是灯额定工作电流的1.5倍。

③灯工作电流对电源供电电压的变化较敏感，故镇流效果不太稳定。

④电感镇流器的体积和质量较大。

（4）电容、电感镇流

电容、电感镇流电路工作原理如图4所示。在电容、电感镇流电路中，要求电容的容抗要比电感的阻抗要大，这种镇流电路和电感镇流电路时的工作情况不同，这时灯的工作电压（电流）超前电源电压一定的相位，所以又被称为超前型镇流电路。

电容、电感镇流电路有较好的稳定特性，但是重复点火能力较差。这是为何当灯的电流过零时，电源电压的峰值和灯电压的方向正好相反的原因。

（5）高频交流电子镇流器

在以上4种镇流方法中，目前电感镇流式电子镇流器得到了广泛的应用。但是采用高频交流电子镇流器可以提高灯管的发光效率，没有电感镇流器特有的50Hz 工频噪声，减小了镇流器的体积和质量。高频交流电子镇流器和普通电感镇流器在使用时可以互换，易于实现智能控制（如DALI），在工厂、办公楼、家庭等应用场合，高频交流电子镇流器有很大的市场。

一个性能优良的高频交流电子镇流器电路的工作原理框图如图5所示。

从电子镇流器的噪声角度而言，电子镇流器的工作频率应大于20kHz，但是从降低镇流电感磁芯的高频损耗的角度而言，电子镇流器的工作频率又不能选得太高，一般不应大于100kHz，并且这个工作频率的大小还和具体的灯管型号有关，同时还应考虑到电子镇流器在高频工作时产生的高频干扰信号对工作于红外工作频段的家用电器等的影响。例如对工作于RC5系统的红外遥控电路它工作于36kHz，所以电子镇流器的工作频率不应工作在18kHz或36kHz，现在30~40kHz 这个频率范围已基本被红外遥控系统使用，所以在设计电子镇流器时，不应选择这个工作频率范围。

2、电子镇流器的分类

（1）根据电子镇流器的供电方式分类

按电子镇流器的供电方式划分，电子镇流器可以分为直流供电的电子镇流器和交流供电的电子镇流器两大类：

①直流供电的电子镇流器。直流供电的电子镇流器常用于以下的应用场合。·应急照明系统，例如交流供电骤然断电时，利用蓄电池供电的照明，工作原理框图分别如图6(a)~(e)所示。

·公共交通工具，例如汽车、轮船和飞机等应用场合。

·小型家电，例如手电筒等。

·一般直流供电电压为12V、24V、72V和110V或更高等应用场合。

②交流供电的电子镇流器。交流供电的电子镇流器直接采用交流市电供电，和直流供电的电子镇流器相比多了一个交流市电输入整流电路，并且电子镇流器的DC/AC变换电路的直流供电电压为300V左右，而电子镇流器的直流供电电压根据需要选择的范围较宽。

（2）根据电子镇流器的应用分类：

根据电子镇流器的应用，可以分为以下几类：

①单灯、双灯或4灯应用的电子镇流器。电子镇流器的双灯应用电路工作原理框如图7所示。

独立式电子镇流器或和灯结合为一体的电子镇流器（CFL）。

③预热启动或冷启动工作方式的电子镇流器。

④具有有源功率因数校正（补偿）功能的双级/单级变换电子镇流器。

⑤采用无源功率因数校正（补偿）的电子镇流器。

⑥电子镇流器按其是否可以调光又可分为可调光电子镇流器和非可调光电子镇流器两大类。

一些常见的电子镇流器和控制器产品如图8~图13所示。

3、电子镇流器的基本电路

从工作原理而言，电子镇流器是一个电源变换电路，它将交流输入市电电源的波形、频率和幅度等参数进行变换，为灯负载提供供电电源，并且要求这个灯负载

供电电源电路应能满足灯负载对灯丝预热、点火、正常工作和在灯负载电路有故障状态的保护功能要求。常用的电子镇流器直流/交流变换电路（DC/AC）如图14所示。

4、电子镇流器的工作原理与发展

电子镇流器的典型技术指标有：功率因数、总谐波失真（THD）、波峰因数（CF）、灯管的灯丝预热（如灯丝预热时间、灯管预热电压）、灯管开路电压、灯管点火电压、灯管工作电压等参数。

20世纪80年代后期，我国研制和生产电子镇流器的单位日益增多，为改变许多生产单位无标准生产的混乱局面，提高电子镇流器产品的质量，当时的轻工业部于1989年8月9日发布了ZBK74011（管形荧光灯用交流电子镇流器的一般要求和安全要求）专业标准，并于1990年2月1日开始实施。1990年3月，又发布了ZBK74012（管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求），于1990年10月1日开始实施，但是考虑到当时生产的电子镇流器谐波含量都严重超标，因此，ZBK74012-9标准中关于谐波含量的规定要求，推迟到1993年开始执行，以便使企业在推迟期内高设法将产品的谐波含量技术参数达到规定的标准要求。

ZBK74011和ZBK74012这两项标准虽然是参照IEC928和IEC929标准制定的，但是考虑到我国电子镇流器的实际水平，对一些条款作了一定的保留。为了确保电子镇流器的生产技术水平和产品质量，国家技术监督局在1994年7月发布了GB15143-94（管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求）及GB/T15044-11（管形荧光灯用交流电子镇流器性能要求）两项国家标准，这两项国家标准分别等同采用IEC928（1990）和等效采用IEC929（1990），其中前者为强制性标准，后者为推荐标准，均于1995年1月1日开始实施。

（1）电子镇流器的典型应用电路与工作原理

电子镇流器的典型应用电路如图15所示。

图15所示电路的工作原理如下：功率开关晶体管VT

1和VT

2

为半桥功率变换级的

两只开关管，电容C

3和C

4

组成无源支路，灯负载接在无源支路的中点和半桥开

关组成的有源支路的中点之间，灯负载电流由C

3、C

4

提供，电阻R

1

、电容C

2

和双