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浅析高功率因数电子镇流器设计与实现【摘要】通过分析实用的电子镇流器电路，阐述其基本工作原理；并主要介绍了电子镇流器的功率因数的概念及影响，针对无源逐流滤波电路和平衡谐波滤波电路，论述了一个有效的提高电子镇流器功率因数的改善方案。
【关键词】电子镇流器；功率因数；电磁谐波；无源逐流滤波电路；平衡谐波滤波电路伴随国内外“绿色照明工程”的启动，电子镇流节能照明得到广泛发展。
电子镇流器因其节能节电、高效的优良特性，能有效地缓解能源紧张趋势和控制环境污染。
然而，不同的电子镇流器因其某些性能（如功率因数、谐波干扰、启动特性等）的不同，导致其优势显著性差异较大，其中功率因数就是影响电子镇流器特性优势的重要性能参数。
本文将阐述电子镇流器的基本工作原理、主要性能指标及元件选用，并主要从功率因数的概念、性能影响、改善提高等方面进行论述。
一、电子镇流节能荧光灯的基本工作原理图1所示电路采用了电容延迟阴极预热启动式串联推挽自激振荡电路。
当220V交流电加到输入端后，通过桥式整流、逐流滤波，产生约260V的直流电压，给VT1、VT2组成的开关振荡电路提供直流工作电源。
电容器C3、C6、电阻R3等元件提供一个基极偏流，由于电解电容C6有充电饱和过程，VT2首先延时导通。
直流电压通过C7、C、L、L3、VT2组成的串联谐振回路对电容器C 充电，与此同时，L3绕组产生上正下负的电势，由于振荡线圈的L3、L2绕组相位相反，L3、L1绕组相位相同，相互反馈后L2将产生上负下正的电势，L1将产上正下负的电势，VT2饱和导通变为截止，VT1由截止变为饱和导通。
VT1导通后，电容器C储存的电荷通过由灯丝、C7、VT1、L3、L组成的串联谐振回路加到VT1的集、射极放电。
C在放电过程中，由于振荡变压器磁芯磁通饱和作用，使L3绕组电位变为上负下正，此时通过反馈线圈L3、L1、L2的作用，L1绕组转变为上负下正，L2绕组电位转变为上正下负，VT1截止，VT2导通，下一个振荡周期开始。
毕业设计智能型钠灯电子镇流器设计引言：随着科技的不断发展和社会的进步，能源资源的短缺和环境污染的问题日益突出。
智能节能技术成为当前重要的研究方向之一、而智能型钠灯电子镇流器正是一种能够实现钠灯的高效节能的技术装置。
本文将对智能型钠灯电子镇流器的设计进行详细探讨。
一、钠灯电子镇流器的基本原理钠灯电子镇流器是一种能够调控电流和电压的电子装置，主要由功率电子元件、控制电路和滤波电路三部分组成。
它主要通过改变电源电压的频率和减少谐波电流来控制灯的亮度和工作状态。
二、智能型钠灯电子镇流器的设计要点1.电源电压的设计：根据钠灯的工作电压范围来选择合适的电源电压，确保钠灯稳定工作，并将功率损耗降到最低，减少能源浪费。
2.电流控制电路的设计：采用复杂的电流反馈控制算法，根据光线的实际需要实时调整钠灯的亮度，节能降耗。
3.谐波滤波电路的设计：引入合适的滤波电路，减少谐波电流对电力网的干扰，保证稳定运行。
4.温度保护电路的设计：对钠灯电子镇流器进行温度监测，当温度过高时，及时采取措施降低电流和电压，保护电子元件的安全运行。
三、智能型钠灯电子镇流器的优点1.高效节能：智能型钠灯电子镇流器能够根据实际光线需求调整灯的亮度，减少能源浪费，提高能源利用率。
2.长寿命：智能型钠灯电子镇流器采用先进的控制电路和保护电路，能够对钠灯进行有效的保护，延长钠灯的使用寿命。
3.环保节能：智能型钠灯电子镇流器减少了谐波电流对电力网的干扰，减轻了对环境的污染。
4.智能控制：智能型钠灯电子镇流器能够实时监测钠灯的工作状态，并进行智能调控，提高灯的亮度和工作效果。
四、智能型钠灯电子镇流器的应用前景随着绿色环保的理念的不断深入人心，智能型钠灯电子镇流器将会被广泛应用于城市道路照明、公共建筑照明和工业照明等领域。
它不仅能够提高能源利用率和环保性能，还能够降低系统的维护成本和能源支出。
结论：智能型钠灯电子镇流器的设计对于提高灯的亮度、节能降耗、减少能源浪费、保护环境具有重要意义。
高压钠灯电子镇流器的研究的开题报告一、选题的背景和意义：随着人们对照明环境质量要求的不断提高，智能控制照明系统在各类场合中得到越来越广泛的应用。
高压钠灯作为一种节能环保的高效光源，在道路照明、工厂照明、广场照明等大面积场所中被大量的使用。
然而，高压钠灯在使用过程中需要使用电子镇流器进行控制，而传统的电子镇流器常常存在功率因数低、电磁干扰大、寿命短等诸多问题。
因此，研究和设计一种高效、可靠、稳定的高压钠灯电子镇流器具有重要的实际应用价值和理论意义。
二、选题的研究目标和内容：本文拟研究高压钠灯电子镇流器的工作原理和设计方法，旨在探索一种高效、可靠、稳定的电子镇流器方案。
具体内容包括：1. 对高压钠灯的工作原理及控制方式进行研究，了解高压钠灯电子镇流器所需的电气参数和性能要求。
2. 综合运用电路理论、控制理论、热学理论等知识，设计一种高效的高压钠灯电子镇流器，实现电能转化和控制电路的优化。
3. 运用仿真软件进行模拟和实验验证，测试和分析高压钠灯电子镇流器的性能指标和特性，如功率因数、电磁兼容性、损耗等。
三、论文的研究思路和方法：本文将采用文献调查、实验分析和仿真模拟等方法对高压钠灯电子镇流器的电路设计和性能进行研究。
具体思路和方法如下：1. 对高压钠灯的工作原理和电气参数进行调查和分析，了解电子镇流器所需的电学性能指标和控制要求。
2. 运用电路理论、控制理论等相关知识，设计高效的高压钠灯电子镇流器电路方案，并利用仿真软件进行模拟分析。
3. 搭建高压钠灯电子镇流器的实验平台，测试和分析电子镇流器的性能指标和特性，如功率因数、电磁兼容性、损耗等。
四、预期研究结果和成果：通过对高压钠灯电子镇流器的研究，预期获得如下研究结果和成果：1. 总结高压钠灯电子镇流器的工作原理和特点，并制定高压钠灯电子镇流器的设计指南和规范。
2. 设计出一种高效、稳定、可靠的高压钠灯电子镇流器，并比较分析其与传统电子镇流器的性能优劣。
毕业设计论文——电子镇流器电子镇流器是指采用电子技术驱动电光源,使其产生所需照明的电子设备。
之所以要使用镇流器是因为荧光灯之类的气体放电灯在灯电流上升时，灯管的工作电压会下降，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，最终会烧坏灯管或灯管熄灭。
所以要使灯管正常工作，就要限制和稳定灯电流，也就是要加装镇流器。
镇流器主要有两大类：第一种是电感式镇流器；第二种也就是我们这次设计并制作的电子式镇流器。
电子镇流器是一种应用非常广泛的镇流器，它有很多的优点：一、提高用电质量、省电节能。
目前电网随着大量的不规范电子设备的介入，使得电网波形产生明显畸变，由此降低了供电系统有效容量，容易对仪器产生干扰，使控制系统出现误动作，并对接入的电气设备及线路造成不容易分析出原因的安全隐患。
金卤灯、钠灯电子镇流器由于采用先进的有源功率因数矫正技术及电子滤波措施，可使系统功率因数达99%，对电网几乎无影响，而传统电感镇流器功率因数只有50%左右，对电网产生较大干扰。
电子镇流器在相同的点灯功率时成倍地减少了线路启动电流，从而降低了整个供电线路的负荷与损耗。
传统电感镇流器由于电磁工作特性以及材料成本等因素，会在铁芯中产生明显的涡流，大电流通过线圈时产生明显的发热，由于启动电流大对变压器等设备也会产生较高损耗，由此决定自身功耗较高。
二、降低初装费用、节约运行开支。
使用电子镇流器点燃，因为其启动电流是由小到大，而电感镇流器其启动电流时由大到小，一般是运行电流的二倍以上，因此，供电系统、电源线路、变压器等设备投入可降低一半之多。
由于使用电子镇流器综合节能约30%，同时还可以大大延长灯泡的使用寿命、减少灯泡的采购成本及大量人工的维护费用，在明显提高照明质量的前提下，经济效益可观。
三、灯光稳定、提高照明质量。
在工频条件下使用的电感镇流器，因要消耗大量的钢材和铜材，不但笨重而且由于人眼的视觉特性，会产生闪烁感，并产生明显的峰音。
智能调光大功率电子镇流器的设计[摘要]基于调光镇流器IR21592的智能调光大功率电子镇流器设计，用AT20C51单片机系统控制21592调光控制电压输入端DIM，系统还加入有源功率因素校正模块，使其镇流器性能达到高功因电子镇流器的性能指标，并具有能根据自然光线强弱自动调光、能按设定时间长短进行调光、人工手控调光三种调光模式，三种调光模式可根据需要相互切换。
该设计填补了我国在智能型、大功率节能灯的空白。
1.引言在我国，缺电和照明落后成为制约经济发展的瓶颈，大部分的家庭、企事业、公用设施仍以白炽灯为主体，而在大功率的照明场所，如城市街道、广场、隧道、厂房等地方，也都采用电感式镇流器的高压钠灯、汞灯等，其具有能耗大、光色单一，显色性差、热辐射高等缺点。
荧光灯（电子节能灯）由于具有节能、光效高、光色可选择范围广、热辐射小、寿命长等优点，所以被称为照明中的“绿色照明工程”。
我国也已将“绿色照明工程”列为重点推广项目和节能产业跨世纪战略。
目前节能灯我国已形成了一定的产业规模，但其中的具有智能可调光特点的电子节能灯的研制和开发以国外相比较为落后，主要表现在产品大多数性能指标不高，且主要应用于小功率节能灯，其原因在于节能灯及其镇流器不能采用简便的电压调节方式进行调光，而智能调光应用在大功率节能灯上我国还等于空白，因为大功率还易带来镇流器性能指标低、可靠性与稳定性差、使用寿命短等问题。
本设计在大功率电子镇流器及其大功率节能灯的基础上，进行反复比较、测试及实验，设计了具有较高性能指标的智能型大功率可调光电子镇流器。
该设计智能调光大功率电子镇流器能根据使用场所的需求，可分别使用光控、定时程控、手控三种调光模式。
光控调光，即能根据自然光线强弱自动调光。
该模式可适用于如企业生产车间等场所的照明，当光线强时，节能灯关闭，当光线稍暗些时，节能灯开启，以最大功率的20﹪或40﹪照明，光线再暗时，节能灯输出功率进一步增大，天全暗时，节能灯功率达100﹪。
电子镇流器设计与制作的关键问题及优化措施伍伟杰;贺雄文【摘要】介绍了绿色照明中的关键器件-常用荧光灯的电子镇流器,重点分析了电子镇流器的应用中值得关注的工作频率、电源滤波、预热启动、异常状态保护、结构设计以及器件匹配等问题,并提出优化措施;总体构思了未来性能优良的电子镇流器的功能结构.【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》【年(卷),期】2010(028)001【总页数】5页(P36-40)【关键词】电子镇流器;绿色照明;优化措施【作者】伍伟杰;贺雄文【作者单位】顺德职业技术学院,广东,佛山,528333;广州日报社,广东,广州,510121【正文语种】中文【中图分类】TM923.611 引言从20世纪70年代以来，人类面临着世界性的能源危机，节约能源的紧迫感使人们致力于节能光源的研究与推广应用，倡导“绿色照明”。
当前，节能的荧光灯（气体放电发光）已全面取代了白炽灯（灯丝发热发光）的位置。
荧光灯具有发光效率高（平均75 lm/W，而白炽灯平均为15 lm/W）、光线柔和、寿命长、耗电少的特点，一盏14瓦节能荧光灯的亮度相当于75瓦白炽灯的亮度，所以用荧光灯代替白炽灯可以使耗电量大大降低。
2 荧光灯工作原理及镇流器技术气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯和金卤灯）是一种具有如图1所示负阻特性的电光源，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就会使灯电流进一步上升，如此循环，最终烧坏灯管或使灯管熄灭。
要使灯管正常工作，应配以如图2所示的镇流元件，用于限制和稳定灯电流。
这个限流装置就叫做镇流器。
a）接通电源瞬间，电源电压都加在启辉器内氖泡的两电极之间，电极瞬间击穿，管内的气体导电，使“U”型的双金属片受热膨胀伸直而与固定电极接通。
这时日光灯的灯丝通过启辉器电极与电源构成一个闭合回路。
b）同时，启辉器两端的电极接通后它们之间的电压为零，启辉器停止放电。
由于接触电阻小，双金属片冷却，当冷却到一定程度时，双金属片恢复到原来状态，与固定片分开。
采用超高频点灯克服金卤灯声谐振问题的电子镇流器研究引言电子镇流器相对于传统的电感式镇流器，具有工作电压范围宽、体积小、重量轻、无频闪、无噪声、效率高等众多优点，在荧光灯领域已经得到了成功应用。
但是，对于高强度气体放电灯，尤其是金属卤化物灯，由于其在高频工作方式下存在声谐振的问题，因此到目前为止依然难以得到大规模的推广应用。
针对声谐振的问题，众多学者进行了深入的研究，提出了一些解决的方案，主要有：低频方波点灯方案；灯电流灯电压反馈控制方案；扫频控制与超高频点灯方案。
目前比较成熟可靠的是低频方波点灯电子镇流器，在道路照明或汽车头灯领域的金卤灯电子镇流器大都采用这一控制方式；它的特点是逆变级工作频率在几百Hz，避开了声谐振频率的下限值。
由于低频方波电子镇流器往往采用三级电路，同时逆变级为全桥结构，因而成本高，体积大，容易产生噪声问题。
如果将逆变级的工作频率提高到声谐振上限频率之上，也可以有效地避免声谐振的问题。
对于功率较高、电弧管尺寸较大的HID灯，一般认为工作频率在150kHz以上就可以避免声谐振的发生；对于小功率、电弧管尺寸小的HID灯，上限频率要提高到几百kHz才行。
当逆变级工作频率为几百kHz时，可使无源元件体积减小、成本降低、而且可以避免音频噪声。
合理设计电路的工作点，采用软开关方式，可以克服高频工作时的EMI干扰与损耗的问题。
本文提出了一种设计超高频金卤灯电子镇流器的方法，给出了其仿真波形。
样机试验结果表明超高频工作方式可以成功地解决金卤灯声谐振的问题。
1 参数计算大功率电子镇流器一般都包括PFC级与逆变级两级电路。
经过功率因数校正级后，入端功率因数可达0.99以上，同时使后级直流母线电压维持在400V。
逆变级采用半桥电路，如图1所示，其中Igniter为脉冲点火器。
如果电容C很大，可以将其视为仅起隔直作用。
图2是当L=32μH，C=1μF时，用Pspice仿真得到的开关管电压波形与负载电流波形。
电子镇流器的工作原理及故障分析作者：吕志方来源：《科技风》2016年第12期摘要：在日常生活中，荧光灯的镇流器有两种：电感镇流器和电子镇流器，电感镇流器是利用电感的自感现象瞬间产生高压使灯管点燃，它具有体积大、笨重、功率因数小、效率低、有噪音，还需消耗大量的铜等金属材料，目前虽然它的市场占有率比较大，但慢慢地被电子镇流器所取代，电子镇流器是由一些电阻、电容、三极管等元件组成，它采用高频开关变换的方法实现镇流，具有体积小、重量轻，无频闪、功率因数高、高效节能、不使用铜材等特点，受到广大用户的喜爱，本文对电子镇流器的工作原理及故障现象进行了阐述。
关键词：电子镇流器；工作原理；故障分析一、电子镇流器的工作原理本电路是采用V1、V2组成的高频振荡电路，振荡频率约为20～60kHz，VD1～VD4、C1组成桥式整流滤波电路，产生约300伏的直流电压，作为逆变电路的电源，R1、C2、VD5、DB3组成启动电路，为三极管V2提供触发信号，V1、V2及其外围元件组成高频振荡电路。
其中VD6、VD7为保护二极管，防止V1、V2的发射结因电压过高而被击穿，R5、R6起限流作用，C5、L4组成串联谐振电路，T为磁环变压器，其中L1为初级绕组，L2、L3为次级绕组。
工作原理：交流220伏电压通过整流滤波电路，产生约300伏直流电压，电流通过R1对电容C2进行充电，当C2上电压达到触发二极管DB3的转折电压时，DB3导通，电压加到V2基极，V2导通，电路启动。
这时，整流输出电压通过C4、灯管灯丝、C5、扼流圈L4、初级绕组L1、V2、R4对C5充电，在磁环变压器初级绕组L1上产生下正上负的感应电势，通过互感作用，在次级绕组L3上产生感应电势，使V2基极电位升高，形成正反馈，V2管饱和导通。
同时磁环变压器T也饱和，流过T的电流减小，在L1上产生下负上正的感应电势，通过互感，使V2由导通状态变为截止状态，V1由截止状态变为导通状态，电容C5通过灯管灯丝、C4、V1、R3、L1、L4回路进行放电，完成一个振荡，如此循环，T！、T2轮流导通截止。
UBA2032T全桥驱动器在MH灯镇流器中的应用金属卤化物灯（简称金卤灯）与高压钠灯一样，都属于高强度放电（HID）灯。
这类灯的触发（即点火）电压通常为4kV～5kV，在热态下重新点火电压高达25kV。
同时，为防止在10kHz～1MHz的频率范围发生声共振引起熄弧，要求其工作频率被限制在100Hz～400Hz的低频上。
因此，普通低压荧光灯高频电子镇流器方案并不适用于金卤灯。
一款70W金卤灯驱动器电路如图1所示。
在正常燃点期间，灯电压是85V，灯电流是0.82A。
驱动器电路由灯点火器和全桥换向器组成。
全桥换向器主要由飞利浦公司生产的UBA2032T全桥驱动器IC和由其驱动的四只MOSFET（Q1～Q4）组成，其功能是将DC电流转换成AC低频电流。
全桥驱动器的换向频率由UAB2032T⑾脚外部电阻R5（100kΩ）和电容C5（82nF）设定在115Hz。
DC高压直接施加到UBA2032T的HV脚（⑤脚），在IC内部可产生控制电路需要的低压电源。
IC的⑦脚V DD为低压输出，通过R5为C5提供充电电流。
当UBA2032T的(24)脚和(17)脚上的输出脉冲驱动Q1和Q4导通时，Q3和Q2截止；当UBA2032T的(13)和(20)脚驱动Q3和Q2导通时，Q1和Q4则截止。
Q1与Q4、Q3与Q2轮换导通，在灯中形成交变电流。
电容C1和C3用于限制瞬时电压冲击（dv/dt），保护功率MOSFET，抑制EMI。
C2为耦合电容，对直流起隔离作用。
灯点火器电路由硅双向AC开关（或转折二极管）、电感器L1、升压变压器T1及齐纳二极管DZ1～DZ4组成。
硅双向AC开关（SIDAC）的I-V特件如图2所示。
只要施加到该器件上的电压达到转折电压（V BO），其导通压降仅约1V。
一旦通过SIDAC的电流降至维持电流（IH）以下，器件则阻断。
点火器电路工作原理如下：在系统加电之后，UBA2032T产生振荡。
当IC驱动Q1导通时，DC 总线电压瞬间经C2施加到SIDAC上，使SlDAC导通。
