荧光灯电子镇流器的应用原理及基础知识

镇流器连接在电源和一个或多个放电灯之间，主要用来把灯的电流限制到要求的值的一种部件。它可能包括改变供电电压和(或)频率、提高功率因数的器件，即可以单独地也可以和启辉器一起给灯的启动提供必要的条件。而交流电子镇流器是指安装在电源与一个或几个荧光灯之间，将电源的交流电变换为较高频率的交流电，使灯(单支或多支)正常启动和稳定工作的变换器或电子装置。

二、镇流器的分类1、从工作原理上可分：电感镇流器和电子镇流器

2、按安装模式可分为：独立式、内装式、整体式

3、从启动方式上分为：预热启动式、冷启动式(或瞬时启动)

三、镇流器工作原理1、电感镇流器工作原理

如下图，施加220V 交流电源时，电流流过镇流器，灯管灯丝启辉器给灯丝加热(启辉器开始时是断开的，由于施压了一个大于190V以上的交流电压，使得启辉器内的跳泡内的气体弧光放电，使得双金属片加热变形，两个电极靠在一起，形成通路给灯丝加热)，当启动器的两个电极靠在一起，由于没有弧光放电，双金属片冷却，两极分开，由于电感镇流器呈感性，当电路突然中断时，在灯两端会产生持续时间约1ms的600V—1500V的脉冲电压，点亮灯管，其确切的电压值取决于灯的类型。

首先提供一个电子镇流器原理图,然后再分析电子镇流器的工作原理，由于气体放电灯(如荧光灯、霓虹灯、金卤灯等)是一种具有如图1所示V-I特性的负阻性电光源，即

为负值，从图1可以看出，当灯电流上升时，灯管的工作电压下降，但是供电电压不会下降，多出的这点电压加到灯管后会使灯电流进一步上升，如此循环，最终烧坏灯管或灯管熄灭，所以要使灯管正常工作，应配以如图2所示的镇流元件，用以限制和稳定灯电流。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯常用的镇流器有两种：电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、工作效率低、灯发光有频闪，所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。镇流原理如图3所示，镇流电路的工作特性曲线如图4所示。

目前，世界上一些著名的大专院校、科研院所、公司都投入了较大的力量进行高频交流电子镇流器的科研开发、生产。如美国弗吉尼亚大学功率电子研究中心(VPEC)李泽元教授领导的科研中心每年都有相关论文和实验报告在IEEE功率电子学学刊刊出，并提出了如高频能量反馈、采用电荷泵功率因数校正的电子镇流器等概念，美国加州理工大学(UCT)的S.CUK教授关于单级高功率因数电子镇流器，一种用于紧凑型荧光灯的E类电子镇流器，西班牙、巴西、我国***和香港地区的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人员、实验室进行科研开发。同时，国内一些著名科研院所、大学等都投入了较大力量进行科研开发。这一点可从国内相关科技文献看出。但是勿容置疑的是我国是世界上电子镇流器的一个生产大国，有较多的公司、企业从事这种“绿色电光源”产品的生产。特别是自20世纪80年代末、90年代初，IEC928(1990)、GB15143(1994)《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》及IEC929(1990)、GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》等技术标准相继颁布与实施，使交流电子镇流器的研究、开发、生产有了统一技术规范。

由于高频交流电子镇流器要求体积小、造价低，并且对电磁辐射干扰、输入功率因数、波峰因数、可靠性等技术指标要求严格，所以要做出一个满足高性能、低价格、体积小、低电磁辐射干扰、使用安全可靠等要求的高频交流电子镇流器并非易事，所以往往让人感到，看似简单的一个电子产品，但是技术含量很高，是一个涉及电路拓扑、高频电子变换、谐振开关(ZVS、ZCS)、LC串、并联谐振、功率因数校正(PFC)、电磁干扰抑制(EMC、EMI)、信号传感、采集和控制、电子元器件、电光源器件等电力电子技术方方面面的电子产品。同时，如何测量高频交流电子镇流器的技术参数，如功率、高频谐波成分、效率、电磁辐射干扰(EMI)，也是高频交流电子镇流器的研究热点。

实践证明，要做出一只高性能的高频交流电子镇流器，还需对它的灯负载技术特性、灯负载对电源的技术要求有所了解，否则要做出一只高性能的高频交流电子镇流器也是件不现实的事。

2、 荧光灯50Hz交流市电供电时的发光闪烁和发光条纹现象

由于交流市电供电的过零会使荧光灯在工作过程中出现发光“闪烁”效应，相对于50Hz的交流市电供电，“闪烁”效应的频率为100Hz，当然“闪频”效果和荧光灯所使用的荧光粉的“余辉”时间大小有关，“余辉”时间大的荧光粉“闪频”效应会弱些。同样如果供电频率增加，“闪频”效应会弱些，所以采用高频电子镇流对改善荧光灯的发光“闪频”效应会有帮助。荧光灯在50Hz交流市电供电时的“闪频”效应如图5所示。

3、 荧光灯的供电频率与灯发光效率之间的关系

气体放电灯在交流供电情况下工作时，气体或金属蒸气放电的特性取决于交流电的频率和镇流元件的类型。气体放电灯在交流50Hz/60Hz供电时，灯的阻抗在整个交流供电周期内一直不停地变化，从而导致了灯的非正弦的电压和电流波形，产生了谐波成分。当气体放电灯的工作频率大约为1kHz时，灯内的电离状态不再随着灯的工作电流而迅速变化，从而在整个工作周内形成几乎恒定的等离子体密度和灯阻抗，这时灯的V-I特性趋于线性，灯电流波形失真随之降低，灯的工作频率与50Hz供电时的灯发光效率对比曲线如图6所示。

从图6可以看出，当气体放电灯的交流供电频率大于20kHz时，荧光灯的发光效率比50Hz交流供电时荧光灯的发光效率η值高，据统计可以提高10%~20%，同时荧光灯工作在高频交流供电状态时，可以有效地克服荧光灯的发光闪烁现象。这也是高频交流电子镇流器相对于电感镇流器的优点之一。

电子镇流器是指用现代的电子光源技术驱动光源。电子镇流器能够给电源设备提供源源不断的热能和光能，而且因为电子镇流器结构小巧，使用方便，所以被普遍应用于各种日光灯、荧光灯、照明灯管等照明设备中。其中荧光灯电子镇流器是最为普遍的，因为它的造型多变，安装简单，所以也受到了很多家庭用户的喜爱。下面小兔就将详细为大家介绍荧光灯电子镇流器的接法及相关注意事项，希望能有所帮助。

荧光灯电子镇流器的构造

在接线之前，我们要先弄清楚荧光灯电子镇流器的构造，以便能够更安全的进行安装。在荧光灯电子镇流器上，L代表火线，N代表零线，相对应的从机盒中延生出的两条线，最上面是火线，下面是零线，注意不要随意拆开机盒，不要在通电情况下，同时连接零线和火线。

荧光灯电子镇流器的工作原理

荧光灯电子镇流器的工作电源一般为100一250V，多用于三基色直管式荧光灯或节能式荧光灯。在电路中，当荧光灯电子镇流器接收到电流后，经过整流C1滤波后就把原有的电压信号切换成合适电源的直流电压，然后当电流经过电阻器时就启动电容器进行充电，当电容器两端的电压升高到极值时，就会瞬间通过基极发射，将电路中的VT2导通，使电流能够随着导通程度的变化而变化。在这种不断变化的电流之下就会刺激产生连绵不断的感应电流，使次级线圈两端产生感应电势，于是又在这个不断变化的感应电势中，使整个电路发生饱和，冲压到工作的荧光灯灯管上，让灯管能够持续发光发亮。

荧光灯电子镇流器的接法

为了安全起见，在荧光灯电子镇流器连接前，要先把电路通上电，然后用电笔测试一下荧光灯电子镇流器的线路区别，然后把电路断掉，然后再按照操作说明书把荧光灯的外壳拆下来，换上荧光灯电子镇流器，用螺丝刀拧紧，最后盖好荧光灯外壳，将其固定，这样荧光灯电子镇流器就接完了。

在安装荧光灯电子镇流器，进行电路连接时，由于荧光灯电子镇流器本身的通过电压比较高，所以如果是自己在家进行荧光灯电子镇流器的安装，就一定要注意用电安全，做好防电触电的准备的工作，最好是在操作时带上防电手套或者旁边有人照看，否则一旦发生危险，后果将不堪设想。所以小兔也温馨提示大家，荧光灯电子镇流器的安装最好请专业人事操作，以免发生意外。