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

1．電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展歷程：

20世紀(jì)80年代后期，美國(guó)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(guó)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(jì)70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，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(dǎo)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(guó)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(xiàng)重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn)，引起了全世界的極大關(guān)注和興趣，認(rèn)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(dāng)?shù)娜肆Α⑽锪?lái)進(jìn)行更高一級(jí)的研究與開發(fā)。由于微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，促進(jìn)了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展，許多半導(dǎo)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(dá)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(dá)國(guó)家已全國(guó)推廣應(yīng)用。

2 鎮(zhèn)流器的類別和特點(diǎn)

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(jì)７０年代末進(jìn)入市場(chǎng)，我國(guó)從上世紀(jì)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(méi)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)有具體的數(shù)據(jù)規(guī)定，不同等級(jí)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(jí)的劃分。

表1規(guī)定的能效等級(jí)，應(yīng)按照歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 50294進(jìn)行測(cè)試，可以給定相應(yīng)的等級(jí)。

歐盟已經(jīng)禁止使用的C級(jí)和D級(jí)電感鎮(zhèn)流器，正是我國(guó)新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2004）中明確規(guī)定不應(yīng)使用的電感鎮(zhèn)流器。該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)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(dāng)于歐標(biāo)的A2級(jí)和A3級(jí)產(chǎn)品；后者相當(dāng)于B1級(jí)和B2級(jí)產(chǎn)品。而從標(biāo)準(zhǔn)編制組編寫的“標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講座”的資料可以看出，在制定“照明功率密度（LPD）”標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)算資料，電子鎮(zhèn)流器的系統(tǒng)功率相當(dāng)于A2級(jí)，節(jié)能電感鎮(zhèn)流器系統(tǒng)功率則略高于B1級(jí)，但低于B2級(jí)。

2.2 節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的特點(diǎn)

2.2.1 主要優(yōu)點(diǎn)

（1）節(jié)能。通過(guò)優(yōu)化鐵芯材料和改進(jìn)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(shí)，電感鎮(zhèn)流器有傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，其可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。

2.2.2 缺點(diǎn)

（1）使用工頻點(diǎn)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(diǎn)

2.3.1 優(yōu)點(diǎn)

（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(zhǎng)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(jué)分辨率，提高功效；降低連續(xù)作業(yè)的視覺(jué)疲勞，有利于保護(hù)視力。

（3）起點(diǎn)更可靠。預(yù)熱燈管后一次起點(diǎn)成功，避免了多次起點(diǎn)。

（4）功率因數(shù)高。符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的25W以上的熒光燈，其功率因數(shù)高于0.95。但應(yīng)注意，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(shí)，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(zhǎng)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(diǎn)可靠等因素可使燈管壽命延長(zhǎng)。

（7）噪音低。高品質(zhì)電子鎮(zhèn)流器噪音可達(dá)35db以下，人們感覺(jué)不到噪音。

（8）可以調(diào)光。對(duì)于需要調(diào)光的場(chǎng)所，如：原使用白熾燈或鹵鎢燈調(diào)光的場(chǎng)所，代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，可實(shí)現(xiàn)在2%~100%的大范圍調(diào)光。

2.3.2 缺點(diǎn)和應(yīng)注意的問(wèn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電子鎮(zhèn)流器的分極（Ｌ級(jí)和Ｈ級(jí)），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(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)度2尺的T8、T5燈管和緊湊型熒光燈），將導(dǎo)致嚴(yán)重的波形畸變、中性線電流過(guò)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(dāng)前市場(chǎng)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(jià)格低廉，但帶來(lái)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(guó)標(biāo)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(dāng)?shù)模眉?jí)產(chǎn)品，我國(guó)國(guó)標(biāo)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(duì)提高照明系統(tǒng)能效和質(zhì)量有明顯優(yōu)勢(shì)，是新國(guó)際推薦應(yīng)用的產(chǎn)品，也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

選用建議：

（1）在連續(xù)緊張的視覺(jué)作業(yè)場(chǎng)所和視覺(jué)條件要求高的場(chǎng)所（如設(shè)計(jì)、繪圖、打字等），在要求特別安靜的場(chǎng)所（病房、診室等）及青少年視看場(chǎng)所（教室、閱覽室等）應(yīng)優(yōu)先采用。

（2）在需要調(diào)光的場(chǎng)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?zé)簦艽蟠筇岣吣苄А?/div>