电子镇流器用磁性材料及器件的选择和制作要点
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电子镇流器工作原理引言概述:电子镇流器是一种常见的电子器件,用于调节电流并提供稳定的电源给灯具。
它的工作原理涉及到多个方面,包括电子元件的工作原理、电磁学原理以及电路设计等。
本文将从五个大点来详细阐述电子镇流器的工作原理。
正文内容:1. 电子元件的工作原理1.1 电容器的作用:电容器在电子镇流器中起到滤波的作用,它能够平滑电流并减少电流的波动。
1.2 电感器的作用:电感器能够储存能量并提供稳定的电流给灯具,它通过改变电流的方向和大小来控制灯光的亮度。
1.3 二极管的作用:二极管在电子镇流器中起到整流的作用,它能够将交流电转换为直流电供给灯具。
2. 电磁学原理2.1 电磁感应:电子镇流器利用电磁感应的原理来产生稳定的电流。
当电流通过电感器时,会产生一个磁场,这个磁场会与电感器中的线圈相互作用,从而产生电磁感应。
2.2 电感耦合:电子镇流器中的电感器通常是通过电感耦合的方式连接在一起的,这样可以实现电流的传递和控制。
2.3 磁性材料的应用:电子镇流器中通常使用磁性材料作为磁场的增强器,这样可以增加电磁感应的效果,提高电子镇流器的效率。
3. 电路设计3.1 反馈电路:电子镇流器通常会采用反馈电路来控制电流的稳定性,它能够根据灯具的亮度变化来调整电流的大小。
3.2 控制电路:电子镇流器中的控制电路可以通过调整电流和电压的大小来控制灯具的亮度。
3.3 保护电路:电子镇流器中通常会有一些保护电路,用于保护电子元件和灯具,防止过电流、过电压等问题的发生。
4. 电子镇流器的工作原理与传统镇流器的比较4.1 效率比较:电子镇流器相对于传统镇流器来说,效率更高,能够提供更稳定的电源给灯具。
4.2 尺寸比较:电子镇流器相对于传统镇流器来说,体积更小,更适合于一些空间有限的场合。
4.3 调光性能比较:电子镇流器相对于传统镇流器来说,调光性能更好,能够实现更精细的灯光调节。
5. 电子镇流器的应用领域5.1 家庭照明:电子镇流器广泛应用于家庭照明中,能够提供稳定的电源给各种类型的灯具。
电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一,它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响,因此,磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。
磁性材料有很多种类,特性各异,不同的应用场合有不同的选择,以下是几种常用的磁性材料。
1.低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料,这种材料电阻率很低,因此涡流损耗较大,实际应用时常制成硅钢片。
硅钢片是一种合金材料(通常由97%的铁和3%的硅组成),它具有很高的磁导率,并且每一薄片之间相互绝缘,使得材料的涡流损耗显著减小。
磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量,硅含量越高、电阻率越大。
这种材料大多应用于低频场合,工频磁性元件常用这种材料。
2.铁氧体随着工作频率的提高,对磁芯损耗的要求更高,硅钢片由于制造工艺的限制,已经很难满足这种要求,铁氧体就是在这种形势下出现的。
铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。
铁氧体的化合物是MeFe2O4,这里Me代表一种或几种二价的金属元素,例如,锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。
这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能,但是如果超出某个温度值,磁性将失去,这个温度称为居里温度(T c)。
铁氧体材料非常容易磁化,并且具有相当高的电阻率。
这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。
高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类:锰锌(MnZn)铁氧体材料和镍锌(NiZn)铁氧体材料。
比较而言,NiZn材料的电阻率较高,一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。
但是最近的研究表明,如果颗粒的尺寸足够小而且均匀,在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性,例如,TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术,适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。
3.粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒,然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质(它用来控制气隙的尺寸,并且降低涡流损耗),最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。
电子镇流器用磁环变压器磁芯的工艺研究许翊从【摘要】The electronic ballast was the core parts of an energy saving lamp.The toroid transformer was the key components of an electronic ballast. The performance requirements to transformer core were an inductance with negative temperature coefficient frome 0℃ to 110℃; an approximate rectangular magnetic hysteresis.These requirements could be realized by adding suitable impurity elements.%电子镇流器是节能灯的核心部件,磁环变压器是电子镇流器的关键元件。
对磁环变压器磁芯的性能要求是:在0℃-110℃间,具有负温度系数的电感,近似矩形的磁滞回线。
经研究发现,通过适当加杂可以达到以上要求。
【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】4页(P25-28)【关键词】电子镇流器;磁环变压器磁芯;磁滞回线;加杂【作者】许翊从【作者单位】福建省闽清县陶瓷科学研究所,闽清350800【正文语种】中文【中图分类】TM923.61据统计,目前我国照明用电占全国总发电量的10%~13%,且照明用电量还在以每年15%的速度增长。
因此,推广节能照明对防止地球变暖、保护人类生存环境意义重大。
电子镇流器具有小型轻量、节能、无噪声、无闪烁、功率因数高等优点,是节能灯的核心部件。
电子镇流器中有一个磁环变压器,给两个开关三极管提供驱动电压,使它们轮流导通和截止。
磁环变压器是保证电子镇流器正常工作的一个关键元件。
金卤灯电子镇流器设计与调试编者按:以节能为主的现代照明中,金卤灯以其优良的照明效果,较高的显色指数在商业领域得到了广泛应用,目前由于电子产品的不稳定性和制造工艺的制约,使该系列产品并未得到较为广泛的应用。
本文是针对目前各厂碰到的一些电路结构的分析,并结合本人在电路设计方面的经验所得出的一些心得体会。
一.金卤灯的灯管金卤灯作为高强度气体放电灯的一种,它包含了高压气体放电灯的一些典型特性,以民用 70w单双端灯泡为例:不同厂家或相同厂家的制造工艺,均有可能使灯泡的电气参数出现离散。
主要体现为管压、管流以及金卤丸的微量元素的差别,和色温的误差,其中以灯管管压和管电流尤为明显。
二.恒功率,用一个电子镇流器 , 点不同的灯泡会出现不同的功率。
如用不同厂家的灯泡有可能会出现更大的参数差别。
所以对于电子式金卤灯镇流器,有恒功率的要求,即同一电子镇流器点不同厂家的灯泡会得到同一输入功率。
例如点不同70w 金卤灯为输出70w,点150w 负载灯泡时的输出也为70w。
镇流器不会因为灯泡的差别而影响输出功率,所以这个功能对于电子镇流器优为重要,这个功能可使不同的灯管在同一功率下能稳定地工作。
(能均恒在多支灯同时使用的场合产生的光线误差并有效减少了该误差的存在——恒功率)。
三. 宽电压的输入。
电路结构中的前端APFC 电路,它的应用除可以修正输入电压与电流的波形相位,还可以使输出的直流电压稳定在直流400V,即输入100v~260v 交流变化时,电路的输出均为400v 直流,同时功率因素修整为0.99 以上,对于群体使用的TH D 的控制更具优势,平均可控制电流总谐波含量在8%,如电路调试良好可控在3%以内。
APFC 分为DCM 和CCM 二种,DCM 为峰指电流型即通用常见的STL6561,SA7527 ,MC33262.。
CCM 型 IR1150 等。
DCM 大部分用于450w 以内的电路结构,由于DCM 是频率与脉宽均可调,电路结构相对简单,而且应用最为广泛的结构,该结构的缺点为在空载启动时,上冲电压较高,原则上输出电压会停留在400v,这个电压是由1 脚的电阻分压采样决定的,1 脚基准电压为2.5v,如电阻分压超过2.5v 芯片的输入会控制输出PWM 波形宽度会减小,会使电感的储能减少,从而减少输出能量,降低输出电压。
电子镇流器电子镇流器(Electricalballast),是镇流器的一种,是指采用电子技术驱动电光源,使之产生所需照明的电子设备。
与之对应的是电感式镇流器(或镇流器)。
现代日光灯越来越多的使用电子镇流器,轻便小巧,甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起,同时,电子镇流器通常可以兼具起辉器功能,故此又可省去单独的起辉器。
电子镇流器还可以具有更多功能,比如可以通过提高电流频率或者电流波形(如变成方波)改善或消除日光灯的闪烁现象;也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。
电子镇流器知识简介:HID电子镇流器使用半导体电子元件,将直流或低频交流电压转换成高频交流电压,驱动低压气体放电灯(杀菌灯)、卤钨灯等光源工作的电子控制装置。
应用最广的是荧光灯电子镇流器。
电子镇流器分:荧光灯电子镇流器、高压钠灯电子镇流器、金属卤化物灯电子镇流器。
由于采用现代软开关逆变技术和先进的有源功率因数矫正技术及电子滤波措施,具有很好的电磁兼容性,降低了镇流器的自身损耗。
辨别电子镇流器好坏把起辉器拆下,断开电源,测试镇流器两端即可。
如果镇流器那种比较老的电感式的,电感式的才可以用这种方法测试线圈是否烧坏。
这种老式的镇流器坏了,一般就是线圈烧断,导致灯管两端没有电压,不会引起灯管烧坏。
对于电子镇流器就会有很多情况。
可以按上述所说的方法分别测量三个镇流器的阻值,看看有没有较大区别,以此判断镇流器是否损坏。
还可以换起辉器,看看那个会烧的起辉器是否不可以断开,一直处于通路状态。
总之用替换法。
按安装模式(1)独立式(2)内装式(3)整体式按性能特点(1)普通型,0.6≥120%90%1.4~1.6高频化使之小型、轻、有节电功能;(2)高功率因数型H级,≥0.9≤30%≤18%1.7~2.1采用无源滤波和异常保护;(3)高性能电子镇流器L级,≥0.95≤20%≤10%1.4~1.7有完善的异常保护功能,电磁兼容;(4)高性价比电子镇流器L级,≥0.97≤10%≤5%1.4~1.7集成技术和恒功率电路设计,电压波动影响照度小;(5)可调光电子镇流器,≥0.96≤10%≤5%≤1.7采用集成技术和有源可变频率谐振技术。
电子镇流器的技术标准电子镇流器的标准有两大类安全标准和性能标准。
前者为强制性标准,后者为推荐性标准。
国际标准是IEC928/929,国家标准等效采用IEC标准为GB15143《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》,GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》。
为了保护电磁环境,国际电工委制定了关于电磁兼容的IEC61000?3?2标准,与此等效采用的国家标准GB17625《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流<16A)》强制性标准,于1999年4月颁布,从1999年12月1日起执行。
在标准中电子镇流器的谐波电流限值属C类设备的限值。
同时,国家还制定了GB17742(等同CISPR15)《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。
并且即将发布GB《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》。
1、设计要求为了满足标准要求,在电路设计上必须解决好如下几关键的高技术难题:⑴有效地解决功率因数补偿,提高功率因数(COSφ>0.95),自身功耗不超过输入功率的5%,否则达不到理想的节能效果。
⑵有效地抑制高次谐波,否则无法保证安全,不能大面积推广应用。
⑶设置有效的线路异常保护电路,(如线路开路、短路、灯不激活、过压等异常现象),否则使用寿命不长。
⑷增加预热启动功能,否则开关次数多,过早发黑,缩短灯管寿命。
⑸灯管额定灯电压、灯电流、灯丝电流等多项参数需相互配合良好,否则难以达到既节能又不影响光照度的目的。
⑹解决好器件材料的选用与匹配,特别是磁性材料的选用问题。
2、电路选择围绕着电路选择在技术上分为两大流派:一是有源功率因数效正的脉宽调制电路。
其特点是性能稳定,抗电源电压波动、恒功率输出,并可以拓展到调光的功能。
但主要芯片及MOSFET依赖进口,成本居高不下,外围元件多,且其可靠性还有待进一步提高。
二是无源功率因数校正电路。
其特点是电路简单、价格低廉,只要设计得当也可以满足L级标准的要求,但电路的稳定性和可靠性,对设计以及原材料的品质要求很高,生产中不易把握其一致性。