电子镇流器与电感镇流器的性能分析对比

2014-3-3 15:02| 编辑:电工学习网| 查看: 7432| 评论: 0

　　电感镇流器国内最常用的有电感式镇流器和LC超前顶峰式镇流器，美标金卤灯（单端钪钠型）主要采用超前顶峰式LC镇流电路（又称CWA镇流器电路）。而电感式镇流器根据启动电路的不同又分为串联启动和并联启动电路。电感镇流器与电子镇流器的性能对比主要从以下几个方面进行。
　　1.自身功耗。
　　这是节能的最重要指标，以管形荧光灯最常用的36W/40W规格为例，普通电感镇流器功耗约为9W,而节能型电感镇流器按各种不同形式约为4-5.5W,电子镇流器约为3.5W.电子镇流器自身功耗比较难以测定，因此许多非正确的测定方法会得出电子镇流器功耗更小的结论，但实际上电子镇流器要全面达到预热要求，EMI和EMS要求，并要满足功率因数和谐波和要求，自身功率大都在3-3.5W.
　　2.光效比。
　　对普通电感镇流器来说，与基准灯配合光效约为基准流器与基准灯配合组件的0.95-0.98倍。节能型电感镇流器光效比约为1.02-1.05倍。电子镇流器因为用高频电流点燃灯，因此其光电转换率要高于工频，另外由于自身功耗小，使它与基准灯配套后光效进一步提高，但由于目前电子镇流器在灯正常工作时仍有一分支电流流过灯的阴极，这一电流几乎不产生可见光晨、而只以发热形式消耗一部分电能，因此电子镇流器的综合光效约为1.10倍。
　　3.开机时的浪涌电流。
　　这一指标检测与电源内阻抗有关。当电源容量在50KVA（电源内阻抗约为IΩ时在0.1s时间内，电感镇流器的开机瞬时浪涌电流以约为正常线电流的1.5倍，国产标准型电子镇流器约为正常过线电流的10-15倍，进口高档电子镇流器约正常进线电流的8-10倍，而国产低档H型电子镇流器约为正常进线电流牟15-20倍。对于大面积照明场合，往往采用一个开关控制几十支灯，浪涌电流会使开关触点过早损坏甚至使线路过流保护器动作。
　　4.电磁兼空EMI.
　　电子镇流器由于工作于高频状态，内部的功率管下于开关工作状态，因此有较大和高频基波和高频的谐波（9kHz-30MHz）通过电源线传导或空中对外辐射对外形成干扰。为使这种干扰小于EN55015的规定值，电子镇流器必须具有较好的滤波网络才能达到要求，这势必增加产品成本并将略微增加电子镇流器的自身功耗。目前国产标准型和进口的电子镇流器大量使用时，对外电磁干扰很严重，甚至发生过开灯时造成电视及空调红外遥控失灵的现象。而电感镇流器只要伏安特性设计得较好就没有这方面的问题。
　　5.电源电流谐波。
　　电感镇流器在设计时只要注意使铁芯工作在准线性段，就能有效地使谐波总量≤10%.国产标准型电子镇流器目前的谐波含量一般控制在10%~13%.进口电子镇流器谐波总量约为8%~12%.而且前国产大量的H级电子镇流器谐波总量约为25%~34%,这类镇流器已不能达到IEC61000-3-2的标准（在我国对应的国家标为GB17625-1998）要求。
　　6.耐电源中的瞬时过电压。
　　电网线上由于受到雷电感应，高压触发脉冲，电感负载切断时的自感电动势等自然和人为的瞬时过电压影响，存在着脉宽为ns级ms级的高压脉冲，其幅值约为0.8-3kv.当这类脉冲作用在电子镇流器上时差的电子镇流器将会立刻因晶体管的击穿而损坏。国产标准型电子镇流器和进口的电子镇流器虽说能抵抗这一冲击，但成本也将略有上升。电感镇流器则完全不存在这方面的问题。
　　7.灯光的频闪问题。
　　传统的电感镇流器由于受电网交流电过零的影响对50Hz电网来讲会使灯产生第秒100次的频闪。这对于运动物体的照明和摄影是很不利的但这可以通过一半照明灯用串联电容的方法使这一半灯电流移相近90°来弥补这一缺点，同时也提高了双灯的综合功率因数（这方法即为双灯互补法，请参阅《节能型电感镇流器设计与工艺》第十章）。
　　国产标准型电子镇流器和进口的电子镇流器由于整流滤波后的直流纹波较小（纹波小于10%），因此基本上使光输出无频闪。但目前大量的H级电子镇流器由于整流后的直流纹波很大，使输出高频电流受100Hz的纹波调制，调制度约为30%-60%,因此依然存在频闪现象。
　　8.灯电流的波峰比。
　　荧光灯的灯电流峰值与有效值之比是直接关系到灯使用寿命的重要指标。灯要保持正常的发光，必须具备合适有效值电流但如果灯电流波峰比太大则峰值电流将使灯阴极过早地损坏。电感镇流器输出给灯的电流波峰比一般在1.58-1.62之间，一些伏安特性设计得好的电感镇流器波峰比约在1.50左右。国产标准型电子镇流器灯电流波峰比约为1.40-1.60,进口电子镇流器灯电波波峰比为1.40-1.50,略优于电感镇流器，但目前国内吕量流通的电子镇流器灯电流波峰比普遍在1.9-2.1之间，不能达到灯电流波峰比≤1.7的标准要求。
　　9.镇流器与光源安装距离要求。
　　在某些场合，例如高强度气体放电灯道路和广场照明的使用时，为了维护方便，往往要求光源和镇流器安装时有一定的距离，这时于电感镇流器来讲在过接线≤30米时几乎没有什么影响，但对于电感镇流器来讲这一距离是受多方面限制的。较长的距离使高频对外辐射明显增大，连接线的感抗又使灯的功率随距离的增长明显减小
　　总之，电子镇流器与电感镇流器的工作原理是不一样的，虽然都是提供一个触发电压来点亮荧光灯。电子镇流器是利用电路的震荡产生高于市电频率的交频高压来供荧光灯工作。电感镇流器器则是利用启辉器产生高压来点亮荧光灯。之后利用镇流器的电抗来提供一个小于市电的电压来供荧光灯供电。

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