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電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器介紹,Electronic Ballast

454398 ? 2018-09-20 19:52 ? 次閱讀

電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器介紹,Electronic Ballast

關(guān)鍵字:電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器介紹

電子鎮(zhèn)流器和電感鎮(zhèn)流器介紹
1.電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展歷程:
20世紀80年代后期,美國將環(huán)型電感鎮(zhèn)流器應(yīng)用在緊湊型節(jié)能熒光燈上,1988年Midwest Toriod公司開始批量生產(chǎn)。我國相繼于90年代初,由中美合資青島太平洋照明有限公司采用環(huán)型鐵芯生產(chǎn)插拔式節(jié)能熒光燈電感鎮(zhèn)流器,至今已有10多年歷史。
20世紀70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機,節(jié)約能源的緊迫感使許多公司致力于節(jié)能光源和熒光燈電子鎮(zhèn)流器的研究,隨著半導體技術(shù)飛速發(fā)展,各種高反壓功率開關(guān)器件不斷涌現(xiàn),為電子鎮(zhèn)流器的開發(fā)提供了條件,70年代末,國外廠家率先推出了第一代電子鎮(zhèn)流器,是照明發(fā)展史上一項重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點,引起了全世界的極大關(guān)注和興趣,認為是取代電感鎮(zhèn)流器的理想產(chǎn)品,隨后一些著名的企業(yè)都投入了相當?shù)娜肆Α⑽锪磉M行更高一級的研究與開發(fā)。由于微電子技術(shù)突飛猛進,促進了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展,許多半導體公司推出了專用功率開關(guān)器件和控制集成電路的系列產(chǎn)品,1984年,西門子公司開發(fā)出了TPA4812等有源功率因數(shù)校正電器IC,功率因數(shù)達到0.99。隨后一些公司相繼推出集成電子鎮(zhèn)流器,89年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調(diào)光單片集成電路電子鎮(zhèn)流器,電子鎮(zhèn)流器目前在全世界特別是發(fā)達國家已全國推廣應(yīng)用。
2 鎮(zhèn)流器的類別和特點
2.1 鎮(zhèn)流器的類別
氣體放電燈的鎮(zhèn)流器主要有兩大類:
(1)電感式鎮(zhèn)流器,包括普通型和節(jié)能型;
(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。前者相當于歐標的A2級和A3級產(chǎn)品;后者相當于B1級和B2級產(chǎn)品。而從標準編制組編寫的“標準培訓講座”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。
2.2 節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的特點
2.2.1 主要優(yōu)點
(1)節(jié)能。通過優(yōu)化鐵芯材料和改進工藝等措施降低自身功耗,一般可降低20%~50%,使燈的總輸入功率(燈管和鎮(zhèn)流器功率)下降5%~10%。
(2)可靠。由于鐵芯材料和工藝優(yōu)化,一般可使表面溫度降低,同時,電感鎮(zhèn)流器有傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)驗,其可靠性高,使用壽命長。
2.2.2 缺點
(1)使用工頻點燈,存在頻閃效應(yīng);
(2)自然功率因數(shù)低(也有cosφ高的產(chǎn)品,如諧振式電感鎮(zhèn)流器);
(3)消耗金屬材料多,比較重。
2.3 電子鎮(zhèn)流器的特點
2.3.1 優(yōu)點
(1)節(jié)能。熒光燈的電子鎮(zhèn)流器,多使用20~60kHz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節(jié)能效果。
(2)消除了頻閃,發(fā)光更穩(wěn)定。有利于提高視覺分辨率,提高功效;降低連續(xù)作業(yè)的視覺疲勞,有利于保護視力。
(3)起點更可靠。預熱燈管后一次起點成功,避免了多次起點。
(4)功率因數(shù)高。符合國家標準的25W以上的熒光燈,其功率因數(shù)高于0.95。但應(yīng)注意,國家標準對25W以下的燈管規(guī)定的諧波限值很高,以致使其功率因數(shù)下降到0.7~0.8。
(5)穩(wěn)定輸入功率和輸出光通量:高品質(zhì)產(chǎn)品有良好的穩(wěn)壓性能,在電源、電壓偏差很大時,仍能保持光源恒定功率,穩(wěn)定光照度,有利于節(jié)能。
(6)延長燈管壽命。高品質(zhì)產(chǎn)品的恒功率和燈管電流下降,以及起點可靠等因素可使燈管壽命延長。
(7)噪音低。高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器噪音可達35db以下,人們感覺不到噪音。
(8)可以調(diào)光。對于需要調(diào)光的場所,如:原使用白熾燈或鹵鎢燈調(diào)光的場所,代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,可實現(xiàn)在2%~100%的大范圍調(diào)光。
2.3.2 缺點和應(yīng)注意的問題
(1)注重諧波含量。新修訂的《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器性能要求》(GB/T15144-2005)已經(jīng)取消了原標準規(guī)定的電子鎮(zhèn)流器的分極(L級和H級),其諧波限值應(yīng)符合《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值》(GB17625?1-2003)。該標準的C類——照明設(shè)備的諧波電流限值如表2所示。
使用者應(yīng)關(guān)注到表2注中25W以下燈管的諧波限值非常寬松,如一建筑物內(nèi)大量使用這種小功率熒光燈(包括長度2尺的T8、T5燈管和緊湊型熒光燈),將導致嚴重的波形畸變、中性線電流過大以及功率因數(shù)降低的不良后果。
(2)注重產(chǎn)品質(zhì)量和水平。當前市場上的電子鎮(zhèn)流器很多,質(zhì)量和水平大不相同,可謂良莠不齊,魚龍混雜。主要表現(xiàn)為:
①諧波含量大;
②流明系數(shù)低;
③可靠性不高;
④使用壽命短。
這些產(chǎn)品雖價格低廉,但帶來的不良后果必須注意,建議不要使用。
3 直管熒光燈鎮(zhèn)流器的選用
3.1 不應(yīng)選用普通電感鎮(zhèn)流器
國標GB50034-2004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”。這兩種鎮(zhèn)流器的能效優(yōu)于普通電感鎮(zhèn)流器。歐盟也已禁止與此相當?shù)模眉壆a(chǎn)品,我國國標也明確規(guī)定不應(yīng)選用。
3.2 電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用
電子鎮(zhèn)流器對提高照明系統(tǒng)能效和質(zhì)量有明顯優(yōu)勢,是新國際推薦應(yīng)用的產(chǎn)品,也是未來發(fā)展的趨勢。
選用建議:
(1)在連續(xù)緊張的視覺作業(yè)場所和視覺條件要求高的場所(如設(shè)計、繪圖、打字等),在要求特別安靜的場所(病房、診室等)及青少年視看場所(教室、閱覽室等)應(yīng)優(yōu)先采用。
(2)在需要調(diào)光的場所,可以用三基色熒光燈配可調(diào)光數(shù)字式鎮(zhèn)流器,取代白熾燈或鹵素燈,能大大提高能效。
(3)應(yīng)選用高品質(zhì)、低諧波的產(chǎn)品,不應(yīng)單純追求價廉,應(yīng)滿足使用的技術(shù)要求,考慮運行維護效果,并作綜合比較。
(4)選用小于25W熒光燈時,如前所述,GB17625.1-2003標準規(guī)定的諧波限值很寬,如在一個建筑物內(nèi)大量應(yīng)用,將導致多種不良后果。設(shè)計中應(yīng)采取有效措施進行限制。
(5)選用的產(chǎn)品不僅要考察其總輸入功率,還應(yīng)了解其輸出光通量。按規(guī)定,使用鎮(zhèn)流器的流明系數(shù)(μ)不應(yīng)低于0.95。歐盟規(guī)定了鎮(zhèn)流器的能效等級,也相應(yīng)規(guī)定了流明系數(shù)μ≥0.96。
3.3 節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的應(yīng)用
節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的主要優(yōu)勢是可靠性高,使用壽命長,諧波含量小,價格較便宜,除對視覺有特別要求外,可以廣泛應(yīng)用,也是我國標準所推薦選用的產(chǎn)品。
選用建議:
(1)節(jié)能型和普通型電感鎮(zhèn)流器的功耗沒有明確界限,有的生產(chǎn)廠標榜自己的產(chǎn)品是節(jié)能型,但不給出功耗值或給出的數(shù)據(jù)不實。由于缺乏考核,難以查實。前述歐盟的能效分級很明確,這些廠家標明是B1級或B2級產(chǎn)品,并經(jīng)過國家檢測中心檢測就名副其實了。
(2)有的產(chǎn)品提供了總輸入功率,但未測試輸出光通量,使用者往往不注意或難以測試。應(yīng)重視對流明系數(shù)大于0.95的要求。我們追求的是節(jié)省電,但決不能節(jié)省光。
(3)應(yīng)考慮功率因數(shù)補償,包括單燈補償或線路集中補償?shù)确绞健?/div>
4、直管熒光燈鎮(zhèn)流器對實施“照明功率密度(LPD)”限值的影響
GB50034-2004第6章規(guī)定了“照明功率密度(LPD)”最高限值指標,并作為強制性條文發(fā)布。這項規(guī)定對于實施我國節(jié)能方針無疑是十分積極而有效的。
要實施這項指標,必須全面地采取各項措施,包括合理確定照度水平,開展科學的照明工程設(shè)計等,但合理選用照明器材,包括光源、燈具及鎮(zhèn)流器,是十分重要的因素。其中,光源是第一要素。以應(yīng)用最廣泛的直管熒光燈為例。如果選用高效的T8三基色熒光燈(36W)和T8鹵粉熒光燈相比,同為冷色溫時,前者可提高光效30%;相同照度時,前者的安裝功率降低23%(當然,如果T8三基色熒光燈管和過去的T12鹵粉燈管相比,可降低約32%)。
那么,鎮(zhèn)流器對LPD值有多大影響呢?還以T8熒光燈(36W)為例。如果使用能效最高的高品質(zhì)、低損耗電子鎮(zhèn)流器(相當歐標的A2級),和普通的電感鎮(zhèn)流器(相當于歐標的C級)相比,系統(tǒng)輸入功率降低20%,即照明安裝功率可降低20%,實際LPD值可下降20%。使用超低損耗電感鎮(zhèn)流器(相當歐標B1級),和使用普通電感鎮(zhèn)流器相比,照明安裝功率可降低8.9%,即實際LPD值可下降8.9%。
熒光燈調(diào)光電子鎮(zhèn)流器:Dimmable electronic ballases for fluorescent lamps
熒光燈的調(diào)光控制方法是隨著電子鎮(zhèn)流器技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展而提高的。近年來隨著高頻電子型鎮(zhèn)流器的出現(xiàn)改變了鎮(zhèn)流器的技術(shù)性能,逐步推出效率高、性能好、調(diào)光范圍寬、智能化程度高的高頻可調(diào)光電子式熒光燈鎮(zhèn)流器,這種鎮(zhèn)流器作為熒光燈ECG(電子控制裝置)已成為當今熒光燈調(diào)光控制的主流產(chǎn)品。
調(diào)光電子鎮(zhèn)流器調(diào)光電子鎮(zhèn)流器控制線數(shù)可分為,“二線制”和“四線制”兩種。“四線制”調(diào)光電子鎮(zhèn)流器是現(xiàn)在得到最為廣泛應(yīng)用的,其由調(diào)光控制器通過二條主電源線為鎮(zhèn)流器提供功率支持,二條低電壓控制線與調(diào)光電子鎮(zhèn)流器調(diào)光控制接口配套使用實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)光等各種功能性控制。
EASEIC“四線制”調(diào)光電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品系列中,提供0/1-10V模擬量調(diào)光控制接口共有兩個系列產(chǎn)品,分別是:
熒光燈適用標準型調(diào)光電子鎮(zhèn)流器l
熒光燈適用通用電壓型調(diào)光電子鎮(zhèn)流器l
EASEIC在多年的努力下,在這一領(lǐng)域已處于領(lǐng)先地位。現(xiàn)已經(jīng)向全球提供基于0/1-10V模擬量調(diào)光控制接口和DALI可尋址接口的數(shù)字式調(diào)光電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品近百種規(guī)格,在會議室、展覽館、演播室、影劇院及室外夜景照明等多種重要場合大規(guī)模的應(yīng)用。
熒光調(diào)光鎮(zhèn)流器與控制器的組合
熒光調(diào)光鎮(zhèn)流器專用調(diào)光器和光照(動靜)傳感器與調(diào)光鎮(zhèn)流器配套使用,使小型會議室、教室、辦公室等場合的光照補償、動靜探測與手動調(diào)光相結(jié)合在滿足多元化的需要的同時更有效的節(jié)約了能源。
現(xiàn)在眾多的舞臺燈光控制系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng),如EIB,C-bus, A-bus, CAN-bus, DYnet 等均提供0/1-10V模擬量調(diào)光控制接口。此類控制系統(tǒng)可以讓整幢大樓的照明集中控制,可以通過智能化完成定點回路的開關(guān)和調(diào)光控制,適用于需要大范圍控制場合使用。
電子鎮(zhèn)流器發(fā)展的三個步驟:模擬式——混合式——數(shù)字式
數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器是針對于模擬式的電子鎮(zhèn)流器而言,鎮(zhèn)流器在出現(xiàn)了電子鎮(zhèn)流器后,是先從模擬式開始,初期的電路,一般而言,模擬式回路的電子鎮(zhèn)流器,結(jié)構(gòu)比較簡單,功能比較單一,要實現(xiàn)標準的要求如3C的要求,則回路的構(gòu)建比較復雜,且不易實現(xiàn)預熱啟動、Cut-off及其它的保護功能;如果能實現(xiàn)這些功能的模擬式電子,則在產(chǎn)品的一致性、可靠性上則面臨較大的難題,不易解決。但普通模擬式電子具有成本的優(yōu)勢,在電子鎮(zhèn)流器替代電感鎮(zhèn)流器的市場化進程中,起到十分重要的作用,至今仍是市場走量最大的品種。
伴隨市場的發(fā)展,用戶的要求愈來愈高,普通模擬式電子鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器也在逐步向數(shù)字式轉(zhuǎn)變,于是混合有數(shù)字和模擬電路的電子鎮(zhèn)流器出現(xiàn)在市場上,電路上前段模擬,后段數(shù)字,或者前段數(shù)字,后段模擬,這些混合型電路較大提升了普通模擬電路品質(zhì)要求,可以簡單的部分實現(xiàn)標準性能要求及可靠性要求,也是一種不錯的過渡性選擇,可以滿足部分要求相對高一點市場需求,但成本高于模擬式電子。
真正可以滿足安全要求、性能要求、EMI及EMC的要求,并同時實現(xiàn)產(chǎn)品高可靠性要求,則一定要走數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器的路。數(shù)字電路以特有的高穩(wěn)定性、高可靠性、高邏輯性,可以方便實現(xiàn)標準所規(guī)定的各種要求,如:寬電壓甚至全電壓啟動(120-277V)、程序式預熱啟動、異常狀態(tài)診斷及保護等,數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器可以真正實現(xiàn)國家標準要求,方便的應(yīng)用于各種場合。
雖然目前就單個造價而言,數(shù)字式高于模擬式和混合式電子鎮(zhèn)流器,但以TOC(客戶總成本)的觀點來看,即總成本=采購成本+使用成本+維護成本,數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器的采購成本是高的,但它的使用成本和維護成本卻大大降低,最終其總成本(TOC)還是遠遠低于模擬式電子及混合式電子鎮(zhèn)流器;數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器有高達5年的品質(zhì)保證(或大于20,000小時),同時極大的發(fā)揮燈管的效能及使用壽命,是一款真正給客戶創(chuàng)造價值、符合國家節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策的產(chǎn)品。
當今數(shù)字化在國家生活中已成滾滾潮流,不可阻擋,沒有人再持磚頭一樣的大哥大手機(模擬機)了,盡管當年它風頭出盡;小巧的MP3、MP4也早以取代磁帶機(模擬機)掛在腰間;曾經(jīng)不可一世的柯達公司,也不得不推出數(shù)碼相機,盡管它非常希望用戶買它的膠卷(模擬式)。國內(nèi)電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字化之路也是由市場和客觀決定,它不會因我們簡單的認同就全面到來,也不會因我們簡單的拒絕就離開,但就歐、美、日等先進國家節(jié)能環(huán)保的經(jīng)驗和照明產(chǎn)業(yè)來看,數(shù)字式電子鎮(zhèn)流器早已如火如荼的展開,在世界一體、綠色產(chǎn)品當?shù)赖慕裉欤嘈艊鴥?nèi)電子鎮(zhèn)流器的數(shù)字化之路也很快會到來。
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    繞線電感和疊層電感的區(qū)別是什么

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    的頭像 發(fā)表于 07-17 09:23 ?2464次閱讀

    pfc電感與普通電感的區(qū)別

    PFC電感(Power Factor Correction Inductor)是一種用于提高功率因數(shù)的電感器,與普通電感器相比,它具有更高的性能和應(yīng)用范圍。本文將介紹PFC
    的頭像 發(fā)表于 07-16 14:40 ?3764次閱讀

    電感科普篇:電感的分類(超全)

    今天給大家介紹電感的分類,電感器件通常根據(jù)其用途,形狀、結(jié)構(gòu)等不同標準進行劃分。 從電感值來看,可分為固定電感和可變
    的頭像 發(fā)表于 07-06 11:13 ?1.2w次閱讀