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镇流器的分类:电感式镇流器与电子式镇流器

2015-1-21 15:33| 发布者: admin| 查看: 3580| 评论: 0

摘要: 常用的镇流器一般分为铁芯镇流器(电感镇流器)和电子镇流器两大类,根据其用途和性能的不同,又可分为各种不同的类型。
气体放电灯的镇流器主要有两大类:
(1)电感式镇流器,包括普通型和节能型;也分为普通电感镇流器和HID电感镇流器。
(2)电子式镇流器,20世纪70年代末进入市场,我国从上世纪80年代中期开始研制生产。这类镇流器产品中也有谐波含量大小、能耗大小不同荧光灯镇流器产品。
普通型和节能型镇流器没有明确的界限,不便推广应用。欧盟关于直管荧光灯的能效等级标准有具体的数据规定,不同等级的产品规定了功率限值,可供借鉴。表1列出了欧盟的CELMA组织关于T8荧光灯镇流器能效等级的划分。
表1规定的能效等级,应按照欧盟标准EN 50294进行测试,可以给定相应的等级。
欧盟已经禁止使用的C级和D级电感镇流器,正是我国新颁布的国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中明确规定不应使用的电感镇流器。该标准同时规定直管荧光灯应采用电子镇流器或节能型电感镇流器。前者相当于欧标的A2级和A3级产品;后者相当于B1级和B2级产品。而从标准编制组编写的“标准培训讲座”的资料可以看出,在制定“照明功率密度(LPD)”标准中测算资料,电子镇流器的系统功率相当于A2级,节能电感镇流器系统功率则略高于B1级,但低于B2级。

镇流器的分类及比较:
镇流器主要分为电子镇流器与电感镇流器,下面给出它们的主要性能比较:  
电磁兼容:电子镇流器由于它的内部电路特性,决定了它本身的电磁兼容特性不可能做得很完美,尽管电子镇流器电子电路及元件功能的进步使目前的金卤灯电子镇流器能达到欧洲、北美以及我国对应的产品标准,但也使电子镇流器在制造成本及自身功耗上付出了明显的代价。  
1、电子镇流器谐波总量略低于电感镇流器  
2、电子镇流器于所配的光源功率较大,所以在实际安装使用时如不注意灯具内各输入和输出的走线位置,还是很容易因为输入和输出线之间的寄生感应而造成EMI方面的超标现象,电感镇流器不存在这方面的问题  
3、外部骚扰(EMS)方面,电子镇流器相较电感镇流器显得更脆弱  

抗电压变化能力
  电子镇流器比电感镇流器表现要好 
 
频闪效应
  电子镇流器由于输出给灯的电流基本为方波或梯形波,并且灯的工作频率都在35KHz~55KHz范围,所以几乎不会产生频闪效应。电感镇流器使其灯电流过零时间OT较长,所以其频闪情况也较欧标金卤灯明显,但普通的照明场合依然不宜被人的眼睛所察觉。  

使用寿命
  电子镇流器的生产企业,对生产过程质量控制以及工艺控制要比做电感镇流器生产过程质量控制以及工艺控制严格得多,仅管这样,因为电子镇流器内的元件很多,并且其中任一元件出故障都将造成电子镇流器的失效。即使是电子镇流器内部的元器件没有失效,但在露天且在雷电感应和高压脉冲“袭击”的场合仍会使不少电子镇流器早期失效。目前电子镇流器由于受到元器件寿命及外界电磁感应脉冲干扰的影响,平均寿命基本在3年左右。  电感镇流器由于其结构简单,只要绕组未发生自身的匝间和层间短路以及对外表的击穿。一般寿命都大于10年,在耐高温及恶劣环境条件方面,电感镇流器的使用寿命也明显优于电子镇流器。  

镇流器与灯的距离
  在实际的使用中,因为很多原因往往需要把镇流器安装在离灯较远的地方,在这一方面电感镇流器只要导线截面积足够,导线电阻约占镇流器等效阻抗的0.5[%]以下时,几乎不会影响灯的正常工作,这一距离一般可达50米左右。而电子镇流器由于其输出的是高频,所以输出导线的高频感抗较大,当灯和镇流器的距离达5米时,因导线高频阻抗原因已会使灯的输出功率明显下降约3[%]~8[%],并且电子镇流器输出导线的增长还会使对外干扰(EMI)明显上升并超过标准限值。更重要的是,对于采用钢杆的路灯,如果电子镇流器安装在路灯钢杆的基座内,其输出到灯的导线相互之间,以及导线与接地的钢杆之间将产生明显的容性泄漏电流,这一容性泄漏不仅会产生对外干扰,还会加重电子镇流器的负载而可能使电子镇流器寿命缩短。

镇流器的分类( Classification of Ballast )
我国常用的镇流器一般分为铁芯镇流器(电感镇流器)和电子镇流器两大类,根据其用途和性能的不同,又可分为各种不同的类型。
铁芯式镇流器(电感式镇流器)
■ 传统电感镇流器( Conservation Inductance Ballast )
对于荧光灯,在使用传统镇流器的同时,还需在其灯丝回路中串接启辉器,以启辉灯管,必要时,回路中还可跨接一电容器以提高电路功率因数。对于 HID 灯不用启辉器但需外接一个能产生约 3KV 高压脉冲的触发器以保证启动并燃点。
■ 节能电感镇流器( Energy Saving Inductance Ballast )
■ 半谐振式节能电感镇流器( Semiresonance Inductance Ballast )
■ 顶峰超前式电感镇流器
用于 HID 灯,并可省去触发器
■ 霓虹灯变压器( Transformer for Neon Lamp )
电子镇流器
电子镇流器种类繁多,功能不一,参数差异很大,按用途、参数或功能可进行不同的分类。
EB(Electronic Ballast)电子镇流器特性。
1. PF(Power Factor)功率因素
镇流器与灯的组合对电源输入功率的有效利用,在有些地方也表示为Watt/VA 或COSΦ。
一般来说电感镇流器的PF为0.5,即使经过电容校正也只能达到0.8左右,而电子镇流器通常能做到0.95~0.99,它的意义在于您用足了发电厂供出的每一瓦电,并对环境保护作出了卓越的贡献。
2. THD(Total Harmonic Distortion)总谐波失真
镇流器与灯在额定电源电压下工作时,灯达到稳定工作状态之后,输入电源电流中奇次谐波各分量之和。
我们知道根据博里叶定义矩形波是由一系列具有共同用期但频率不同的正弦波叠加而成,那末谐波含量越大对输入的正弦波形破坏就越大。在使用电子镇流器较多的场合,如THD值较大则会影响到三相交流电输入的中线电流,由于正弦波被破坏,中线电流会偏大,所以一般我们在大规模使用电子镇流器时选择THD在15%-25%之间的性能价格比会较合适。
3. CF(Crest Factor)波峰系数
在额定电源电压下,镇流器与灯配套工作时,当灯达到稳定工作状态之后。流过灯管的电流状态输出电流的峰值与均方根值的比值CF=PK/rms。
通俗的讲CF值越小,流过灯管的电流越稳定,灯管寿命越长。IEC/GB的标准为CF≤1.7
4. EMC(Electromagnetic Compatibility)
设备或系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰能力。在欧美有不同的执行标准。
A. FCC(USA Standard ClassA;ClassB)
B. CISPR(国际电工委员会CISPR15)
C. EN55015(欧洲标准)目前中国将按照欧洲的标准执行。
当用户在使用符合标准的镇流器时,它的外围电子设备将不会受到干扰,如电子计算机,无线电话,及一些专业的电子设备。
1.电子镇流器。
A. 高可靠性。产品的可靠性没有任何标准明确规定,但确是产品最重要的性能指标。产品的可靠性源自从产品设计开始一直到产品生产全过程的质量观念和完善的质量控制手段。产品的可靠性反映在使用初期的故障率上。环球迈特电子镇流器的统计故障率为:使用1000小时内,故障率不超过0.2%
B. 必须具有良好的启动性能。除32W灯管以外,良好的预热启动将大大延长灯管使用寿命。
C. 低电源谐波含量。国际、国家标准都规定了"L"和"H"二个限制等级;L级为低谐波含量,H级为高谐波含量。L级产品可以用于和中种场合,"H"级产品则不宜大面积使用或用于高级场所。
D. 具有异常状态保护功能。当发生灯管脱离或漏气以及灯管寿终前出现的整流效应等异常状态,电子镇流器应能承受或能自动保护,免遭损坏。
E. 电磁干扰小。电子镇流器对外界的干扰主要为电源传导方式,即通过镇流器的电源线将干扰波回馈给供电网络。传导干扰会对电源网络中其他电报导设备产生不利影响。良好的设计和增加一些必要的元件可以解决电子镇流器的电磁干扰。
F. 高效能。电子镇流器用能效因数(BEF)反映其效能能效因数的意义为:在电子镇流器供给灯管必要的功率以保证达到规定亮度的条件下,电子镇流器的线路功率越小,能效越高。乐器流明系数值越高表示荧光灯系统光输出越大,IEC929与国际GB/T15144规定流明系数标称值为95%
电子镇流器与电感镇流器相比的优势
◎ 比电感镇流器节省约20%的电力
◎ 发光效率高于电感式10%,不产生任何噪音
◎ 无须启辉器及补偿电容器,使用更方便,故障更少
◎ 光管启动快速,不会频繁闪动,光线更柔和及稳定。保护视力
◎ 灯具有异常状态保护功能,可自动断路及再启动
◎ 电压不足或寒冷地区均可正常工作
◎ 通过节电可延长灯管使用寿命并降低维修费用,从而降低系统成本。
◎ 采用迈特专利技术,完美的预热特性,成倍提高灯管寿命,(开关寿命超过20万次),总谐波量小于10%,功率因数大于98%。

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