节能灯和电子镇流器介绍

1厦门通士达照明有限公司节能灯和电子镇流器基础知识介绍(电子部分）3厦门通士达照明有限公司照明电光源的发展电光源是当今照明的主体,自1879年白炽灯问世以来,发展经历了三代:●第一代热辐射光源●第二代气体放电光源●第三代节能气体放电光源●第四代新光源4厦门通士达照明有限公司照明电光源发展简况类别灯种开发年代光效（Lm/w）平均寿命（小时）优缺点应用第一代热辐射光源白炽灯18799～34500～1000光线柔和、稳定，成本低；光效低、寿命短室内外卤钨灯60～7020～50第二代气体放电光源荧光灯193840～505000光效较高、显色性提高室内低压钠灯30～4054～144色单一、显色性差道路、隧道高压汞灯50～6040～50室内、泛光照明大功率氙灯第三代细管径荧光灯（T8、T5）70～9550～1055000～20000三基色、体积小、寿命长；功率小；室内紧凑型荧光灯70末高压钠灯66～8055～140显色性好（﹥60）、光色多、光效高；寿命长道路、场馆照明工程金属卤化物灯60～9080～125新光源耦合放电高频无极灯9055～65﹥40000光效高、显色性好、寿命长；功率小；室内外螺旋一体灯10000陶瓷金卤灯光效高、光性能稳定介质放电紫外光源90末6000～12000光效高、性能稳定；研制中表面放电平面荧光灯27光均匀、无汞微波放电微波金卤灯90末80～110﹥30000寿命长；功率低、成本高微波准分子灯光效高、寿命长；结构复杂、成本高；微波硫灯场致发光场致发光屏50﹥100000发光二极管70寿命长、结构牢固5厦门通士达照明有限公司节能气体放电光源-绿色光源上个世纪六十至七十年代起开发，代表产品：―细管径荧光灯（T8、T5）―紧凑型荧光灯（电子节能灯）两类灯较普通荧光灯光效高（从40～50Lm/W提高到80Lm/W）、显色性好、寿命长、且结构紧凑、通用性好，已成为室内照明主体；6厦门通士达照明有限公司公司主流产品•紧凑型荧光灯（电子节能灯）•细管径荧光灯（T8、T5）电子镇流器7厦门通士达照明有限公司产品组成一个基本的节能灯是由灯头、塑壳、镇流器、荧光灯管等组成的；独立式的电子镇流器则是由铁壳、内装镇流器等组成的。8厦门通士达照明有限公司镇流器部分•电子镇流器部分是由一些电阻、电容、电感、晶体管组装在线路板上构成的。9厦门通士达照明有限公司关键电子元器件介绍-1•功率晶体管（双极晶体管或场效应管）–功能——作高频开关–选用原则：–（1）耐压高–（2）导通压降小；（3）额定集电极电流（ICC）适中；（4）功率损耗小，且开关损耗差异小；（5）存储时间短（工作频率高）；（6）增益（hFE或β）适中，一致性好；（7）温度特性好，变化小（ΔhFE、ΔICC）10厦门通士达照明有限公司关键电子元器件介绍-2•电容器–铝电解电容(整流滤波)要求：小型化、长寿命、中高压、高温型、漏电流小、耐高频–谐振电容器（电路谐振）要求：高耐压、交流损耗小–EMI滤波电容器要求:足够耐压、优良温度特性–其他根据电路要求选用11厦门通士达照明有限公司关键电子元器件介绍-3•磁性元件及材料–类别―EMI滤波电感器、APFC升压电感器、脉冲变压器、扼流圈等。–要求（1）适应高频工作（磁环、扼流圈）●稳定的高频特性●总损耗小（主要是涡流损耗和磁滞损耗）●高居里温度●功耗特性具负温度特性（2）工作频率一致—磁导率温度特性好，变化小；（3）热能小、温升低12厦门通士达照明有限公司电子镇流器基本原理电子镇流器是将工频(50HZ/60HZ)交流电变换为较高频率的交流电，并能使一个或几个荧光灯正常启动和稳定工作的变换器（国外称安定器）。基本原理：用电子元器件组成高频变换电路。先将照明交流电源整流变成直流电，再由“逆变器”变为高频交流电，由振荡电路产生20～100KHZ的高频电压去启动和点亮荧光灯，经调整可正确与灯匹配，满足不同功率灯管的启动电压、灯电压和灯电流，达到正常工作。DC-ACControllerPush-Pull/Half-Bridge电源输入荧光灯ACLine逆变器整流13厦门通士达照明有限公司电子镇流器基本电路介绍-1•输入电路---EMI滤波器及保护电路(1)EMI滤波器—用以抑制EMI/RFI。有T型（两个电感、一个电容）、π型（一个电感、两个电容）、双π型（同一磁芯对称两个电感、两个电容）等（2）输入保护电路--包括过流/过压保护●过流保护：―串接FU保险丝，作过流保护；―串接NTC热敏电阻（RT），抑制接通电源瞬间浪涌电流，●过压保护：―并接压敏电阻14厦门通士达照明有限公司电子镇流器基本电路介绍-2•整流滤波电路（1）桥式整流滤波电路适合110V/220V电压工作（2）倍压整流滤波电路适合110V电压工作主要由四个二极管和电解电容组成，为了解决电流谐波含量高，线路功率因数低等问题，必要时还加入一些电感电容等器件。15厦门通士达照明有限公司电子镇流器基本电路介绍-3•谐振电路主要由一对晶体管、脉冲变压器做高频开关，再由LC串联谐振电路来驱动荧光灯。一方面提供足够高的启动电压(500～1200V)，使灯点火启动，另一方面灯点燃后起限流作用，即提供合适的灯电压和灯工作电流。16厦门通士达照明有限公司电子镇流器基本电路介绍-3•预热启动电路（1）高压冷启动，易损伤灯丝（溅射），出现阴极管壁早期发黑，缩短灯管寿命（2）应同时满足开路电压、预热电流、预热时间三要求•异常状态保护电路•过电流/过电压保护电路•过热保护电路17厦门通士达照明有限公司电子镇流器的一些优点•节电省钱–比同规格电感镇流器节电25～30%。高频工作,提高灯发光效率；自身功耗低…–发光效率高,产生热能小。–功率因数高，输入电流减少，电力配线安装要求及成本降低。–不需启辉器，省去更换时间和费用。18厦门通士达照明有限公司电子镇流器的一些优点•无频闪，发光柔和，有益保护视力。•启动快，不出现反复起辉、闪烁现象。•工作宁静，无噪声，提高照明环境质量。•可用市电和直流电源供电，允许电压波动范围宽（±10～15%）。•体积小、重量轻，安装使用方便。19厦门通士达照明有限公司产品遵循的一些标准•GB15143（IEC61347)《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》；•GB15144(IEC929)《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》•GB16844（IEC968）《普通照明用自镇流荧光灯的一般要求和安全要求》•GB/T17263-1998(IEC969)《普通照明自镇流荧光灯性能要求》•IEC61000-3-2《家用电器及类似电器设备发出的谐波电流限制》•CISPRIS《电器照明及类似设备无线电干扰特性的测量极限与方法》20厦门通士达照明有限公司产品的验证产品的验证包括：（1）性能测试符合客户指标、标准要求；（2）安全测试通过相关认证；（3）可靠性测试满足环境变化不影响整机工作。21厦门通士达照明有限公司电力电子研究的范围电力电子学是介于电子学和电光源两学科交界的边缘学科，由电子学进入电光源领域形成的新学科。利用电子技术和电子元器件的特殊性质，改善提高传统电光源产品（如，电子触发器、电子调光器、混合镇流器）的性能，研制高频电子镇流器等；致力电光源和电子附件匹配最佳化研究，不断提高光源、光效、光色（显性色）、寿命，并改善灯启动特性；突破传统光源的发光机理和设计概念，将新的发光机理、光源新材料、新型微电子元器件及特种电子附件等有机结合，进行最佳匹配研究。通士达技术中心电力电子部还包括合理设计外壳、结构件、包装等。22厦门通士达照明有限公司常用术语_1•功率因数PF（PowerFactor）线路输入镇流器的有功功率（RealPower）与视在功率（ApparentPower）之比称为功率因数•总谐波THD（TotalHarmonicDistortion）电路中元器件的非线性效应引起的与基波（输入的正弦波）频率不一致的波称为谐波,其中的3、9、15等奇次谐波在三相供电电路中相位相同、形成较大的中线电流，易酿成事故，应严加限制。•灯管电流波峰系数LCCF（LampCurrentCrestFactor）LCCF为灯电流的最大峰值与有效值之比，过高的峰值电流对阴极寿命不利，为避免损伤阴极，标准规定LCCF不得超过1.7。23厦门通士达照明有限公司常用术语_2•镇流器的流明系数BF（BallastFactor）BF=被测镇流器与基准灯配套点燃时的光输出/基准镇流器与基准灯配套点燃时的光输出。标准规定电子镇流器的流明系数实测值不得低于制造商声称的95%。•电磁干扰EMI（ElectricMagneticInterference）EMI是指镇流器工作时产生的电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。一般电子镇流器产生的EMI比电感镇流器要大。•光通维持率(LumenMaintenance)灯在寿命中特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，用百分数表示。24厦门通士达照明有限公司常用术语_3•寿命(Life)一只成品灯从燃点至“烧毁”，或者灯工作至低于本标准中所规定的寿命性能的任一要求时的累计时间。•启动时间(StartTime)灯接通电源直到完全启动并维持燃点所需的时间。•上升时间(RiseTime)灯接通电源后，光通量达到其稳定光通量的80%时所需的时间。25厦门通士达照明有限公司新光源发展趋势•1.高性能、高性价比。重点环绕光效、光色（显色性）、寿命三大指标，并实现光效、光色两者最佳平衡；•2.结构小型化、一体化，便于灯器具设计；•3.互换性好，使用方便，安全可靠；•4.增大发光面积，由点光源、线光源发展到面光源；•5.配套电器附件电子化、集成化、高频化、智能化及可调化（光控等）；•6.使用条件更加拓宽。电源电压任意化，工作频率高频化（103～109HZ）、变频化，电源波形由正弦波扩展为矩形或脉冲波；•7.关键技术研发，如放电机理、灯和高频电路的最佳匹配、高频等离子体等；•8.开发及应用特殊半导体器件、ASIC；26厦门通士达照明有限公司EndThankyou…