中国电子镇流器发展概述

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第󰀁

卷第󰀂

期中

国电子镇

流器发展概

国电

子镇流器发

展概述

王正

北京电力电子新技术

研究开发中心

北京!

∀∀∀#

#∃

摘要

随着

中国

政府对照

明节能的日益

重视和

美国

等国

在“

节能法”

推动下,

廉价优

质电子镇流器

的需

求的日益

高涨,

作为照明电

子重要

组成

部分之一

的电子镇流器,

在中国同

样得到

迅速的发展。

它经历

了普通型、无

源滤波型及

有源滤

—绿色型发展

的几

个阶段,

可以

满足

不同用户

的不

同档

次照

明产品

的需要。

相信,

即将颁布的中国

节能法

和照明

电子产品

质量规范,

将会推动

中国

电子镇

流器

市场的迅

速扩展。

关键

词%

电子镇流器

明是人

类文明的永恒需求。

八十年

代后期以来,

照明光源出

现白

炽灯

—荧

光灯

直管∃&

一节能荧

光灯

紧凑型∃

三世同堂

的同时,

高质量、

高水

平的高频电子镇

流器正在

逐步

取代传统的工

频镇

流器。

随着中国

政府对照

明节能的日

益重视

照明

节能被国

家经贸委列为

五”一

十大重点节能领域之首∃

,

也随着美国

等国在“

节能法”

推动下对廉价优质电子镇流

器的

需求

的日益

高涨,

作为照明

电子重要

组成部分之

一的电子镇

流器在中国

同样得到

迅速的发展。

一、

中国电子镇

流器的

发展过程

第一代电子镇流器的诞生与发展

是电力电子技术

由低频向高频过渡

的典型

产品。

作为同

荧光灯配套应用

的镇流器,

电子镇流器与电感镇流器的工

作原理和

功能并没

有质的区别,

是前者工

作频率为󰀂∋一#∀()󰀂

的高频,

者则

工作在∋∀)󰀂

的工频。它

们的

任务

都是%

光灯

管点燃前,

通过其电感产生

谐振或产生较高的∗+,

−+.

向灯

管提供

足够高的点火电

压/

一旦

管点

燃形成气体放电发光后,

由于

其电感的

存在而使之

工作在辉光放电

的某个

合理工作点,

失控延展到弧

光放电而

马上烧

坏,

起到“

镇流”

的作

用。

电子镇

流器不

过是一

个电子变

频器加

一个高

频镇流器,

由于

工作频率的提高,

它自身的耗电、

积、

重量都比

工频镇

流器大大减小,

现了高频电

力电子技术的优点。

而且

频率的提高意味着+,−+.

的同步增大而

无须采用起辉器

来产生

高+,−+.,

缩短了

起辉时间,

降低了

输入

工作电压的下限值,

还消除了

有害眼

睛的频闪。

所以,

高频

电子

镇流器一间

世,

引起行业内

外的

重视,

加之看上

去十分简单,

是,

十年代后

期以来的短短

几年内,

中国大

地上

就涌现

了几百家,

乃至

上千家电子镇流器的制造厂家。

是,

这种被称为‘

普通型

第一代∃

子镇流

器”

的产品

涌向市

场却引发了不

少事故,

且不说大量采

用廉价

水货

元器件、

粗制滥造带来的严重不可靠问

题,

单说

一些深层

次的事件%

对电视机、

收音

机造成严重干扰/

夜间

开灯时由于

网压升高

而使之纷纷损坏/

缺乏软启

动措

施而使灯管提前

端发黑、

寿命一

「降/

在诸如

地铁等公众场合

形成多灯光带的地方应用屡屡遭到

失败/

一座采用

明工程

学报!112

年2

几千个电子镇流器

的大型

图书馆,

变压器

的负荷率不足!−3

却冒

起烟来,

几乎酿成火

灾。

二代是采

用无

源滤波的“

高功率

因数电子镇流

器”

可以

到,

第一代

电子镇流器

具备

点灯的功能,

但是缺乏必

要的保

护而显

得太脆弱了,

同时因

指标低,

即功率

因数低 ∀2

左右∃

波峰比

峰值输入电流

是有效电流

的几

倍,

乃至十几倍∃、

谐波大

达到

基波

的!3∀4

以上∃

特别是三次谐波严重

可达到

基波的1∀4∃

,

造成了“

节约了

有功

功率∃,

浪费了无功

功率∃

”,

了电、

污染了电

网。”

十年

代初,中

制订

了与国际标准相当

的国家电子镇

流器质

量标准,

几十家有一

定技术实力

的单位开

始采取措施,

研制并生产“

高功

率因数

第二

代∃

电子

镇流器”。

它主要

是采用

无源

电容或电感∃

波技术,

使之

达到51

以上

的功

率因数,

谐波总量

降到

3∀4

左右,

三次谐波降到!#4,

波峰比

达到󰀂

左右,

加之

采用软起动、

异常状态

保护

等手段,

种电子镇流

器的性能和

可靠性有了一

定改善。

它们的输入电流波形,

视滤

波手段不

同而异%

波相比,

采用

电容滤波时,

两边塌

下而中间

峰值∃

起/

采用电感滤波时,

则两

边突

起,

中间

塌下,呈

马鞍形。

这是两种情

况下三次谐波相位

同基波相比

为相反

或相同之故。

三代

是采用有源滤波的“

高性能电子镇流器”。!

113

北京供电局普

查了各种用电负载

对电网

运行质量的破坏情况,

发现

大量

推广微电子产品

如,

电视机、

计算机,

都是通过开

关电

源接入电

网∃

和电力电

子产品

如,

子镇流器、

达变频调速等∃,

而不采取必要的防护

措施,

造成电力品质

的严重恶化,

特别是各种谐

波对电网

污染,

莫名其妙”

造成一

些变压器烧

坏,

使用于电网滤

波及

改善功因的电

容器

放炮,

片家用电

器击穿,

已经开始形成“

银网瘤疾”。

此,

国内

有些

单位近

年来已经开

发并开

始推广应用“

高性能

第三

代∃

子镇流器”。

它除了采

取比

较完善的多种保护

过电压、

欠电压、

过电流、

超瘟、

异常

状态

等∃

外,

主要

是利用

有源滤

波技术,

使功率因

达到∀1#󰀁

以上,

谐波总量降到14以

内,

三次谐波含量低于∋

写,

峰比

低于】2 正弦

的波峰比

是!6!∃,

同时在镇流器上

引入

软起动、

零电压开关

谐振逆

变∃

电磁

兼容等新技术,

使其性能和

可靠性

明显

提高。

终种产品

已属于

绿色照明

的组

成部分。

这种绿色

电器

的特点就是%

高效率用电

节能∃

高品质用电

对电

网没

污染∃

相结合。

节能”

可减

少能源开

发带来对环

境的多

方面污染,

以及

耗能

带来的“温室

效应”/

而“

高品

质用

电”,

是减少以至消

除对电网

的污

染,

保证电网

的洁

净和用

电的安全。二

者相结合即

构成

绿色电器”、“

绿

色照

明”

的重点。

第四

代则

是高性能价格比

的电子镇

流器。

随着高性能电子镇流器功

能的完善,

其造

价成本

也日

益上

升,

达到!󰀂

一󰀂6

元−瓦

的水平。

这种高档电子镇流器对房屋设施

已经

建好的百

姓之

家来说,

格是偏高的。

但是对于

新建楼房、

房米说,

由于

中国城市普遍征收电网

容量增容

费,

大体在6

一∋

元−

伏安的水平,

那么

采用高性能电子镇流

器可使功率因

提高6∀

个百

分点,

加上

镇流器

效率的提高,

结果不

仅节约

了电费,而且

由于

每灯消耗电源容

量的降

低致使增容费

节约,

对于

建设

单位来说还是很划

算的。现在

已不乏

这方面的先

例,

尝到了

甜头,

即一安

装上

高性能电子镇

流器,

费用即从减少增容费中立即

回收。

但是,

要使其成本降

低,

早日

进入百

家中,

靠减除功能、

降低性能的倒

退是没有出路的,

根本出路

还是在于技

术进步&

一一

行集

成化,

包括研制专用

集成电路和

厚膜集成相

结合。

进一步

提高性能价格

比,

至增加

调光

等有

的新功能,

将是第四代电子镇流器的特点。

当然采用有

源谐振电路使逆变线

路简化的努力,

也是很有前途的。