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1、綠色照明中國(guó)節(jié)能產(chǎn)業(yè)跨世紀(jì)的戰(zhàn)略1.1 綠色照明 是指指通過科科學(xué)的照照明設(shè)計(jì)計(jì),采用用高效節(jié)節(jié)電照明明產(chǎn)品,達(dá)到節(jié)節(jié)電、保保護(hù)照明明環(huán)境和和提高照照明質(zhì)量量的統(tǒng)稱稱; 是國(guó)國(guó)際發(fā)展展趨勢(shì)和和國(guó)家現(xiàn)現(xiàn)代化的的標(biāo)志; 我國(guó)國(guó)已將“綠色照照明工程程”列為重重點(diǎn)推廣廣項(xiàng)目和和節(jié)能產(chǎn)產(chǎn)業(yè)跨世世紀(jì)戰(zhàn)略略;1.2 綠色照照明是系系統(tǒng)工程程綠色照明明是照明明節(jié)電、減少對(duì)對(duì)環(huán)境污污染、保保護(hù)生態(tài)態(tài)平衡的的系統(tǒng)工工程。實(shí)實(shí)施“綠色照照明”包括: 推廣廣使用高高效節(jié)能能電光源源,如細(xì)細(xì)管徑熒熒光燈、電子節(jié)節(jié)能燈等等; 推廣廣使用高高性價(jià)比比節(jié)電照照明電器器附件,如電子子鎮(zhèn)流器器、調(diào)光光裝置、智能照照明控制制設(shè)備、
2、光控開開關(guān)等; 采用用高效節(jié)節(jié)能燈具具,提高高燈飾透透光率、反射率率等; 控制制生產(chǎn)和和使用中中產(chǎn)生的的污染,包括汞汞、稀土土元素,以及燈燈、燈具具高頻工工作產(chǎn)生生的電磁磁干擾等等; 采用用先進(jìn)照照明設(shè)計(jì)計(jì),合理理選用高高效節(jié)能能產(chǎn)品,營(yíng)造現(xiàn)現(xiàn)代照明明環(huán)境和和光文化化; 組織織制定有有關(guān)政策策、法規(guī)規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),培育育技術(shù)和和市場(chǎng),促進(jìn)推推廣應(yīng)用用等;1.3 綠色照照明產(chǎn)品品 泛指指能創(chuàng)造造綠色照照明環(huán)境境的產(chǎn)品品,包括括新型、高效、節(jié)能電電光源和和配套照照明電器器附件、燈具及及控制器器等;“中國(guó)國(guó)綠色照照明工程程”現(xiàn)階段段重點(diǎn)發(fā)發(fā)展和推推廣應(yīng)用用的綠色色照明產(chǎn)產(chǎn)品包括括:光效高高、光色色好、壽
3、壽命長(zhǎng)、安全和和性能穩(wěn)穩(wěn)定的節(jié)節(jié)能電光光源,如如細(xì)管徑徑熒光燈燈、緊湊湊型熒光光燈、高高壓鈉燈燈、金屬屬鹵化物物燈及其其它新型型光源等等;自耗小小、省電電,對(duì)環(huán)環(huán)境、人人體無(wú)污污染和影影響的照照明電器器附件,包括電電子鎮(zhèn)流流器、節(jié)節(jié)能型電電感鎮(zhèn)流流器、電電子變壓壓器等;光能利利用率高高,安全全、可靠靠,美觀觀、適用用的照明明燈具;傳輸效效率高,電能損損耗小,使用安安全可靠靠的配線線器材,各種調(diào)調(diào)光裝置置,感應(yīng)應(yīng)、光控控開關(guān)和和遙控等等控制器器具;集光、電、IIT技術(shù)術(shù)于一體體的智能能照明系系統(tǒng);1.4 綠色照照明,功功在當(dāng)代代、利在在千秋緩解電電力供需需矛盾。目前,我國(guó)照照明用電電15000億
4、度度(占總總發(fā)電量量10%),約約相當(dāng)長(zhǎng)長(zhǎng)江三峽峽電站年年發(fā)電量的22倍,缺缺電和照照明落后后成為制制約經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展的的瓶頸; 實(shí)施施“中國(guó)綠綠色照明明工程”,可節(jié)節(jié)電3000億度度,節(jié)約約原煤115000億噸,減少污污染、保保護(hù)環(huán)境境; 推動(dòng)動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整整和技術(shù)術(shù)進(jìn)步; 產(chǎn)生生巨大的的社會(huì)經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益;11WW電子節(jié)節(jié)能燈替替代600W白熾熾燈可節(jié)節(jié)電488W,按按4小時(shí)時(shí)/天使使用計(jì)算算,年節(jié)節(jié)電711度,全全國(guó)替換換2億只只,年可可節(jié)電1142億億度;全國(guó)家家庭2.76億億戶(含含農(nóng)村22億戶),照明明仍以白白熾燈為為主體,加上企企事業(yè)、公用設(shè)設(shè)施用白白熾燈,數(shù)量可可觀。若若全部改改用
5、電子子節(jié)能燈燈,年可可節(jié)電9938億億度,超超過長(zhǎng)江江三峽總總發(fā)電量量,是葛葛洲壩水水電站年年發(fā)電量量的5倍倍;1.5 全球“綠色照照明”新發(fā)展展 美國(guó)國(guó)九十年年代初首首先推出出“綠色照照明計(jì)劃劃”,隨著著全球綠綠色環(huán)保保運(yùn)動(dòng)的的興起,已在各各國(guó)推廣廣,并有有新發(fā)展展:美國(guó)正正在開展展旨在降降低生產(chǎn)產(chǎn)、銷售售成本和和擴(kuò)大市市場(chǎng)容量量的“能源之之星”活動(dòng)和和“大宗采采購(gòu)計(jì)劃劃”;歐盟各各國(guó)在開開展電力力需求管管理活動(dòng)動(dòng)(DSSM)基基礎(chǔ)上,將“綠色照照明計(jì)劃劃”擴(kuò)展到到私人公公司或團(tuán)團(tuán)體;中國(guó)等等發(fā)展中中國(guó)家正正逐步實(shí)實(shí)施“綠色照照明計(jì)劃劃”。近年年環(huán)繞提提高產(chǎn)品品技術(shù)、質(zhì)量水水平,提提高節(jié)電電
6、產(chǎn)品認(rèn)認(rèn)識(shí)和建建立持續(xù)續(xù)、高效效照明產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)場(chǎng)三大主主題工作作; 全球球“綠色照照明”運(yùn)動(dòng)呈呈現(xiàn)三大大特點(diǎn):美國(guó)“綠色照照明”成功經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和“能源之之星”活動(dòng)是是全球“綠色照照明”活動(dòng)的的典范;組織“大宗采采購(gòu)計(jì)劃劃”是推廣廣“綠色照照明”的有效效方法;建立非非補(bǔ)貼、可持續(xù)續(xù)化高效效照明產(chǎn)產(chǎn)品市場(chǎng)場(chǎng)是各國(guó)國(guó)發(fā)展的的目標(biāo);二、綠色色照明新新一族節(jié)能電電光源2.1 照明電電光源的的發(fā)展 電光源源是當(dāng)今今照明的的主體,自18879年年白熾燈燈問世以以來(lái),發(fā)發(fā)展經(jīng)歷歷了三代代:第一代代 熱熱輻射光光源利用鎢鎢絲發(fā)熱熱而發(fā)光光。代表表產(chǎn)品為為白熾燈燈和600年代開開發(fā)的鹵鹵鎢燈;優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、光光色
7、好、發(fā)光柔柔和穩(wěn)定定、成本本低,使使用方便便;缺點(diǎn):光效低低、耗電電大、壽壽命短,逐步為為節(jié)能電電光源取取代;第二代代 氣氣體放電電光源 三三十年代代起開發(fā)發(fā),較白白熾燈發(fā)發(fā)光機(jī)理理不同(輝光放放電),發(fā)光效效率有質(zhì)質(zhì)的飛躍躍。代表表產(chǎn)品:熒光燈燈(19938年年問世),光效效高白熾熾燈5倍倍,作一一般照明明;低壓鈉鈉燈,光光效高白白熾燈十十幾倍,光色單單一(黃黃光),只能作作道路、隧道照照明;高壓氣氣體放電電光源(高壓汞汞燈、大大功率氙氙燈等),功率率大、光光效高,用作場(chǎng)場(chǎng)館和泛泛光照明明;表211 照明電電光源發(fā)發(fā)展簡(jiǎn)況況類 別燈 種開 發(fā)年 代光效(Lm/w)平均壽命命(小時(shí))優(yōu) 缺缺
8、點(diǎn)點(diǎn)應(yīng) 用第一代熱輻射光 源白熾燈18799 9334500 10000光線柔和和、穩(wěn)定定,成本本低;光效效低、壽壽命短室內(nèi)外鹵鎢燈6077020550第二代氣體放電電光源熒光燈1938840550 50000光效較高高、顯色色性提高高室內(nèi)低壓鈉燈燈30440541144色單一、顯色性性差道路、隧隧道高壓汞燈燈大功率氙氙燈5066040550室內(nèi)、泛光照明明第三代細(xì)管徑熒熒光燈(T8、T5)7099550110550000 2200000三基色、體積小小、壽命命長(zhǎng);功率率?。皇覂?nèi)緊湊型熒熒光燈70末高壓鈉燈燈66880551140顯色性好好(60)、光色多、光光效高;壽命長(zhǎng)長(zhǎng)道路、場(chǎng)場(chǎng)館照明工
9、程程金屬鹵化化物燈60990801125新光源耦合放電電高頻無(wú)極極燈9055665400000光效高、顯色性性好、壽壽命長(zhǎng);功功率?。皇覂?nèi)外螺旋一體體燈 100000陶瓷金鹵鹵燈光效高、光性能能穩(wěn)定;介質(zhì)放電電紫外光源源90末60000 1120000光效高、性能穩(wěn)穩(wěn)定;研制中表面放電電平面熒光光燈 277光均勻、無(wú)汞、低溫性性能好;光光效低微波放電電微波金鹵鹵燈90末801110300000啟動(dòng)快、光穩(wěn)定定、壽命命長(zhǎng);功率率低、成成本高;微波準(zhǔn)分分子燈微波硫燈燈光效高、壽命長(zhǎng)長(zhǎng);結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜、成本本高;第三代代 節(jié)節(jié)能氣體體放電光光源 六六十至七七十年代代起開發(fā)發(fā),代表表產(chǎn)品:細(xì)管徑徑熒光燈燈
10、(T88、T55)緊湊型型熒光燈燈(電子子節(jié)能燈燈) 兩兩類燈較較普通熒熒光燈光光效高(從400500Lm/W提高高到800Lm/W)、顯色性性好、壽壽命長(zhǎng)、且結(jié)構(gòu)構(gòu)緊湊、通用性性好,已已成為室室內(nèi)照明明主體;高強(qiáng)度度氣體放放電光源源(HIID),如高壓壓鈉燈(HPSS)、金金屬鹵化化物燈(MH),六十十年代研研制、八八十年代代形成規(guī)規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)。較高高壓汞燈燈光效高高(11.55倍),顯色性性好(RRa60),壽命命60000小時(shí)時(shí)以上,廣泛用用于道路路、場(chǎng)館館、大型型照明工工程等。八十至至九十年年代已開開發(fā)出一一批新型型節(jié)能氣氣體光源源,包括括: 無(wú)汞汞熒光燈燈 高頻頻無(wú)極熒熒光燈 平面面熒
11、光燈燈 高顯顯色性高高壓鈉燈燈 陶瓷瓷金屬鹵鹵化物燈燈 微波硫硫燈 表222 主要燈燈種性能能比較燈 種功率(WW)光效(LLm/W)顯色指數(shù)數(shù)(Raa)平均壽命命(小時(shí)時(shí))頻閃效應(yīng)應(yīng)表面亮度度白熾燈510000 934 9001000 500010000 不明顯顯 大大普通熒光光燈312254055060 20000550000 明顯顯 小小緊湊型熒熒光燈(電子節(jié)節(jié)能燈)326650110560 60000880000 無(wú)無(wú) 小小HID燈燈(HPSS、MHH)3511000055114060990 200000 不明明顯 大大表233 主要燈燈種節(jié)電電效果比比較燈 種替代光源源節(jié)電比例例(%
12、)使用、替替代情況況備 注注T12熒熒光燈 白熾燈燈 700733室內(nèi)外照照明,無(wú)無(wú)條件替替代粗管徑T8熒光光燈T12熒熒光燈 100200室內(nèi)照明明,逐步步替代細(xì)管徑T5熒光光燈T8熒光光燈 200300 同同 上上細(xì)管徑緊湊型熒熒光燈 白熾熾燈 700833 室內(nèi)照明明(調(diào)光光要求除除外) 電子節(jié)能能燈高壓鈉燈燈(HPPS) 高壓汞汞燈 566600道路、場(chǎng)場(chǎng)館,逐逐步替代代金屬鹵化化物燈(MH) 高壓汞汞燈 422466商場(chǎng)、賓賓館,逐逐步替代代 2.2 節(jié)能電電光源 泛指指光效高高或節(jié)電電效率高高的光源源,主要要為第三三代節(jié)能能光源和和新光源源。2.2.1 細(xì)細(xì)管徑熒熒光燈 針對(duì)對(duì)普通
13、TT12(38)熒光光燈耗材材、發(fā)光光效率低低等缺點(diǎn)點(diǎn),七十十年代末末飛利浦浦公司開開發(fā)出TT8(26)細(xì)管管徑熒光光燈,目目前已逐逐步替代代T122管。TT8熒光光燈較TT12燈燈有以下下優(yōu)點(diǎn):節(jié)電,在光通通量相同同條件下下T8節(jié)節(jié)電約110%20%,光效效(700Lm/W)提提高155%;節(jié)材約約30%;表面亮亮度提高高約200%;附加成成本(倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)運(yùn)費(fèi)等)降低550%;與T88管腳、長(zhǎng)度相相同,易易互換; 我國(guó)國(guó)T8管管產(chǎn)量已已突破220000萬(wàn)只,主要廠廠家飛東東照明公公司、佛佛山照明明公司、北京松松下顯像像管公司司等; 表224 管管型熒光光燈分類類及尺寸寸燈功率 2030364
14、0658085125長(zhǎng) 度(m)0.60.91.21.21.51.51.82.4直 徑(mm)T5(16) T88(26) T110(32) T122(38)發(fā)光顏色色日光色(RR) 暖白色色(RNN) 冷冷白色(RL)等 表225 T8熒熒光燈主主要參數(shù)數(shù) 類類 型型 功率(WW)長(zhǎng)度(mmm)光通量(Lm)光效(LLm/WW)壽命(hh)經(jīng)濟(jì)型(普通熒熒光粉) 188 6000 10050 58 80000 366 12200 25500 69 80000豪華型(三基色色熒光粉粉) 188 6000 15500 83 160000 366 12200 33350 93 160000 九五五
15、年,飛飛利浦、美國(guó)GGE公司司相繼生生產(chǎn)T55熒光燈燈(16mmm),比比T8燈燈節(jié)電220%30%;具有有管電流流一致性性好、管管壓降高高等特點(diǎn)點(diǎn),光效效可達(dá)1106LLm/WW、壽命命160000小小時(shí),我我國(guó)上海海真空電電子器件件公司已已開發(fā)生生產(chǎn); 九六六年,日日本東芝芝公司推推出T55環(huán)形熒熒光燈,光通量量提高11.5倍,并注重重改善顯顯色指數(shù)數(shù)(高顯顯色性RRa可達(dá)885995); 表26 常用細(xì)細(xì)管徑熒熒光燈產(chǎn) 品品 管徑(mm)功率(WW)替代產(chǎn)品品備 注注T8(略新) 226 336T12/40WW北美已結(jié)結(jié)束歐洲已開開始 118 336T12/20WWT8 (較新) 226
16、 332T8/336W北美已開開始T5(最新) 116 228T8/336W 將開開始 116 114T8/118W2.2.2 緊緊湊型熒熒光燈(CFLL) 俗稱稱電子節(jié)節(jié)能燈。具有光光效高(是普泡泡4-55倍)、節(jié)電明明顯、壽壽命長(zhǎng)(是普泡泡5-88倍)、體積小小、使用用方便等等優(yōu)點(diǎn); 799年,飛飛利浦最最先推出出SL型型燈。我我國(guó)822年開始始研制,99年年產(chǎn)量11.2億億只(占占世界總總產(chǎn)量335%),但質(zhì)質(zhì)量參差差不齊,壽命一一般為33000050000小小時(shí)(國(guó)國(guó)外1000000小時(shí)); CFFL分整整體式(一體燈燈)和分分離式兩兩類。發(fā)發(fā)展方向向是一體體燈,原原因:互換性性好,有
17、有H、UU、D等等不同緊緊湊型,尺寸形形狀接近近白熾燈燈,且發(fā)發(fā)光面積積大;采用稀稀土三基基色熒光光粉及涂涂敷新工工藝,提提高光效效、降低低色溫;內(nèi)置電電子鎮(zhèn)流流器,省省電、啟啟動(dòng)快、無(wú)頻閃閃躁聲,使用方方便; 表227 CFLL替代普普燈節(jié)電電效果 CFLL替代普普泡光通量(Lm)單燈節(jié)電電(W/只)單燈年節(jié)節(jié)電(度度/年.只)9W替代代40WW 4400 331 466.511W替替代600W 6600 449 733.515W替替代755W 9900 660 90020W替替代1000W 112000 880 1220 為提提高燈功功率,995年美美國(guó)GEE公司生生產(chǎn)出螺螺旋一體體燈(1
18、13-448W),在保保證緊湊湊尺寸和和配光曲曲線同時(shí)時(shí),光效效提高到到60-70LLm/W(是白熾熾燈7-8倍),壽命命1萬(wàn)小小時(shí)以上上; 圖221 插入式式螺旋一一體燈2.2.3 高高壓鈉燈燈(HPPS) 屬高高強(qiáng)度氣氣體放電電光源(HIDD),在在光效、顯色性性和壽命命方面有有明顯優(yōu)優(yōu)勢(shì)(表表2-33),另另具透霧霧力強(qiáng)和和不誘蟲蟲等特點(diǎn)點(diǎn),已廣廣泛用于于道路、場(chǎng)館等等照明; 主要要品種 A 普通型型光效高高、壽命命長(zhǎng),但但顯色性性較差,適合一一般道路路、場(chǎng)館館等照明明; B 替代型型可直接接替代高高壓汞燈燈,滿足足照度同同時(shí)功率率略有下下降; C 舒適型型顯色性性好,可可擴(kuò)展室室內(nèi)外重
19、重要場(chǎng)合合照明; D 高光效效型改進(jìn)光光電管結(jié)結(jié)構(gòu)并填填充高壓壓氙氣,光效高高達(dá)1440Lmm/W,是理想想電光源源; E 高顯色色性白色高高壓鈉燈燈,高顯顯色指數(shù)數(shù)(80),適合合高要求求照明場(chǎng)場(chǎng)合使用用; F 農(nóng)藝型型有特殊殊光色,適合農(nóng)農(nóng)藝栽培培照明;2.2.4 金金屬鹵化化物燈(MH) 600年代初初,鈉-鉈-銦銦金鹵燈燈問世,最大優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是光光色好(Ra=655-900)、光光效可達(dá)達(dá)1300Lm/W,平均壽壽命12萬(wàn)小小時(shí)。九九十年代代技術(shù)日日趨成熟熟,正逐逐步替代代鹵鎢燈燈、高壓壓汞燈和和高壓鈉鈉燈,是是發(fā)展廣廣闊的新新光源; 主要要類別:稀土金金鹵燈、光譜型型金鹵燈燈(鈉-鉈-銦
20、銦系列)、連續(xù)續(xù)輻射型型金鹵燈燈和單色色性金鹵鹵燈等; 我國(guó)國(guó)八十年年代末生生產(chǎn),目目前年產(chǎn)產(chǎn)量已達(dá)達(dá)2000萬(wàn)只,主要廠廠家:上上海亞明明燈泡廠廠、浙江江陽(yáng)光集集團(tuán)等; 表28 主要要?dú)怏w放放電光源源性能比比較性 能高壓汞燈燈高壓鈉燈燈金鹵燈光效(LLm/W)250WW 551 1221 800400WW 555 1332 95510000W 660 1447 1112顯色性(Ra) 204030665659902.3 熒光燈燈產(chǎn)品的的技術(shù)發(fā)發(fā)展2.3.1 發(fā)發(fā)展主題題 保護(hù)護(hù)環(huán)境. 從三三方面入入手:提高光光效、減減少能耗耗;減少用用汞量、開發(fā)無(wú)無(wú)汞熒光光燈;采用低低鉛或無(wú)無(wú)鉛玻璃璃,推廣
21、廣應(yīng)用水水涂粉工工藝技術(shù)術(shù)等; 節(jié)約約能源. 包包括:提高光光效,改改善顯色色性;開發(fā)新新型點(diǎn)燈燈附件(如電子子鎮(zhèn)流器器、智能能控制系系統(tǒng))、提高節(jié)節(jié)電效果果;提高生生產(chǎn)工藝藝、設(shè)備備水平,降低生生產(chǎn)能耗耗; 滿足足市場(chǎng)、用戶要要求開發(fā)不不同光色色、不同同顯色性性能和不不同形狀狀熒光燈燈;2.3.2 技技術(shù)發(fā)展展趨勢(shì)環(huán)繞提高高光效、光色、壽命三三大主題題和以下下課題進(jìn)進(jìn)行: 研究究低壓氣氣體高頻頻放電特特性,包包括惰性性氣體-汞汞高頻放放電特性性,并從從燈及電電子鎮(zhèn)流流器方面面改進(jìn); 控制制汞量,采用汞汞齊、涂涂敷保護(hù)護(hù)膜,改改善熒光光粉表面面特性; 開發(fā)發(fā)無(wú)汞熒熒光燈,包括研研究準(zhǔn)分分子等離
22、離子特性性,開發(fā)發(fā)光子激激發(fā)熒光光粉等; 研究究應(yīng)用AAl2O3等保保護(hù)膜及及涂敷工工藝,提提高光通通維持率率; 研究究應(yīng)用高高頻無(wú)極極燈,降降低干擾擾、提高高光效; 改善善電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器性性能,實(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)熒熒光燈可可調(diào)光功功能,適適應(yīng)智能能照明系系統(tǒng)應(yīng)用用; 研究究熒光燈燈光譜特特性、顯顯色性能能等,開開發(fā)適應(yīng)應(yīng)各種需需要的特特種熒光光燈;當(dāng)當(dāng)今,應(yīng)應(yīng)特別重重視高頻頻無(wú)極熒熒光燈、平面熒熒光燈、無(wú)汞熒熒光燈等等產(chǎn)品的的開發(fā);2.4 HIDD燈的技技術(shù)發(fā)展展 為使使HIDD燈(特特別是MMH)向向室內(nèi)照照明發(fā)展展,HIID燈正正向燈功功率大型型或小型型化、光光色穩(wěn)定定性(低低色溫)好、高高顯色性性
23、和超長(zhǎng)長(zhǎng)壽命方方向發(fā)展展; 主主要研究究課題:發(fā)光機(jī)機(jī)理,包包括高溫溫?zé)峄瘜W(xué)學(xué)反應(yīng)、高頻高高壓?jiǎn)?dòng)動(dòng)和聲共共振現(xiàn)象象等;新材料料,主要要是放電電管管壁壁(如半半透明陶陶瓷管)及電極極材料;配套電電器附件件,重點(diǎn)點(diǎn)是一體體式電子子鎮(zhèn)流器器。包括括解決:承受高高壓/大大電流沖沖擊、降降低溫升升、二次次熱啟動(dòng)動(dòng)和高頻頻聲頻共共振四大大技術(shù)難難題;開發(fā)新新系列品品種,重重點(diǎn)是陶陶瓷金鹵鹵燈、車車用小功功率金鹵鹵燈等;三、電子子鎮(zhèn)流器器綠色照照明新一一代產(chǎn)品品3.1 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器基基礎(chǔ)3.1.1 電電感鎮(zhèn)流流器管型熒光光燈是氣氣體放電電燈,傳傳統(tǒng)使用用必須有有“啟輝器器”和“鎮(zhèn)流器器”: 啟輝輝器:并并
24、接燈管管兩端。通電后后,能產(chǎn)產(chǎn)生高電電壓,迫迫使燈管管“放電”導(dǎo)通發(fā)光,是熒光光燈正常常工作的的啟動(dòng)器器; 鎮(zhèn)流流器:與與燈管串串聯(lián)。能能自動(dòng)限限制啟動(dòng)動(dòng)電流的的增大(燈管負(fù)負(fù)阻效應(yīng)應(yīng)),使使燈管獲獲得穩(wěn)定定的燈電電壓、燈燈電流,是熒光光燈正常常工作的的鎮(zhèn)流裝裝置; 2. 熒光燈燈的啟動(dòng)動(dòng)電壓、燈電壓壓、燈電電流與燈燈管類別別有關(guān),使用啟啟輝器和和鎮(zhèn)流器器必須與與之匹配配,否則則影響燈燈管壽命命,甚至至不能工工作; 3. 電感鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器(又稱鐵鐵磁式鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器)用鐵芯芯和漆包包線繞制制。結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低低,但自自耗大(40WW鎮(zhèn)流器器實(shí)際功功耗488W),易產(chǎn)生生“熱”和噪聲聲,還因因低頻工工作
25、產(chǎn)生生10001220HZZ頻閃,且體積積大、重重量重;3.1.2 電電子鎮(zhèn)流流器 電電子鎮(zhèn)流流器是將將工頻(50HHZ/660HZZ)交流流電變換換為較高高頻率的的交流電電,并能能使一個(gè)個(gè)或幾個(gè)個(gè)熒光燈燈正常啟動(dòng)和穩(wěn)穩(wěn)定工作作的變換換器(國(guó)國(guó)外稱安安定器)。 1.基本原原理:用用電子元元器件組組成高頻頻變換電電路。先先將照明明交流電電源整流流變成直直流電,再由“逆變器器”變?yōu)楦吒哳l交流流電,由由振蕩電電路產(chǎn)生生2050KKHZ的的高頻電電壓去啟啟動(dòng)和點(diǎn)點(diǎn)亮熒光光燈,經(jīng)經(jīng)調(diào)整可可正確與與燈匹配配,滿足足不同功功率燈管管的啟動(dòng)動(dòng)電壓、燈電壓壓和燈電電流,達(dá)達(dá)到正常常工作。 2. 優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流
26、器較較電感鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器有有以下優(yōu)優(yōu)點(diǎn): (1)節(jié)節(jié)電省錢錢 比同同規(guī)格電電感鎮(zhèn)流流器節(jié)電電2530%,原因因:高頻工工作,提提高燈發(fā)發(fā)光效率率。圖331曲線線表明:光效隨隨工作頻頻率(550HZZ500KHZZ)提高高而增加加,同光照度度下電子子鎮(zhèn)流器器輸入功功率降低低;自身功功耗低,約為燈燈功率的的5%(較電感感鎮(zhèn)流器器降低115%);多管管驅(qū)動(dòng)和和高功率率的電子子鎮(zhèn)流器器節(jié)電效果更顯顯著;線路功功率因數(shù)數(shù)提高(由電感感鎮(zhèn)流器器的0.5提高高到0.9以上上),電網(wǎng)網(wǎng)利用率率相應(yīng)提提高,實(shí)實(shí)現(xiàn)間接接節(jié)能; 發(fā)光光效率高高,產(chǎn)生生熱能小小,空調(diào)調(diào)房等用用電量相相應(yīng)減少少; 功率率因數(shù)高高,輸入入電流
27、減減少,電電力配線線安裝要要求及成本降低低; 不需需啟輝器器,省去去更換時(shí)時(shí)間和費(fèi)費(fèi)用;(2)無(wú)無(wú)頻閃,發(fā)光柔柔和,有有益保護(hù)護(hù)視力;(3)啟啟動(dòng)快,不出現(xiàn)現(xiàn)反復(fù)起起輝、閃閃爍現(xiàn)象象;有預(yù)預(yù)熱啟動(dòng)動(dòng)功能,大大大延長(zhǎng)長(zhǎng)燈管壽壽命;(4)工工作寧?kù)o靜,無(wú)噪噪聲,提提高照明明環(huán)境質(zhì)質(zhì)量; (5)可可用市電電和直流流電源供供電,低低壓(1150VV)下能能啟動(dòng),允許電壓壓波動(dòng)范范圍寬(1015%); 圖31熒光光燈光效效頻率變變化曲線線 (6)采采用調(diào)頻頻、脈寬寬調(diào)制(PWMM)、光光接收等等技術(shù),容易實(shí)現(xiàn)對(duì)熒熒光燈調(diào)調(diào)光和光光控智能能開關(guān);(7)具具異常狀狀態(tài)(燈燈開路、短路、過載等等)保護(hù)護(hù)功能,
28、延長(zhǎng)鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器壽壽命;(8)體體積小、重量輕輕,安裝裝使用方方便; 表311 電子子鎮(zhèn)流器器與電感感鎮(zhèn)流器器性能比比較(440W)項(xiàng) 目電 感 鎮(zhèn) 流流 器電 子 鎮(zhèn) 流流 器光照質(zhì)量量工作頻頻率500HZ,有嚴(yán)重重頻閃電感線線圈鎮(zhèn)流流,噪聲聲大有害視視覺工作頻頻率20KKHZ,無(wú)頻閃閃電子器器件鎮(zhèn)流流,無(wú)噪噪聲光照質(zhì)質(zhì)量改善善,保護(hù)護(hù)視力啟動(dòng)工作條件環(huán)境溫度度 -55+550-10+550電網(wǎng)電壓壓低于1880V不不能正常常啟動(dòng)低至1550V仍仍能正常常啟動(dòng)、工作,但光通量量降低工作溫度度最高達(dá)達(dá)+1220,影響響室內(nèi)溫溫度自身溫溫升大,易發(fā)生生火災(zāi)+500左右有過熱熱控制、保護(hù)措措施電能消耗
29、線路電流流(A) 00.433 0.22有功損耗耗(W) 449 42(節(jié)電114%)無(wú)功損耗耗(W)電網(wǎng)有有50%無(wú)功損損耗電網(wǎng)有有3%無(wú)無(wú)功損耗耗 無(wú)功節(jié)節(jié)電45%以以上后期維護(hù)護(hù)低壓或或低溫時(shí)時(shí),不能能一次啟啟動(dòng),多次啟動(dòng)動(dòng)易損壞壞燈陰極極,縮短短燈管壽命啟輝器器壽命短短,需經(jīng)經(jīng)常更換換頻繁維維修,易易損壞燈燈具具預(yù)熱熱功能,一次啟啟動(dòng),可可延長(zhǎng)燈管壽命命無(wú)需更更換啟輝輝器具異常常狀態(tài)保保護(hù)功能能,延長(zhǎng)長(zhǎng)鎮(zhèn)流器器壽命3.2 電子子鎮(zhèn)流器器的發(fā)展展 19778年,飛利浦浦公司率率先研制制出電子子鎮(zhèn)流器器。隨著著光源技技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步和開開發(fā)應(yīng)用用,電子子鎮(zhèn)流器器已經(jīng)歷歷五代發(fā)發(fā)展:第一代代:普
30、通通(簡(jiǎn)單單)型電電子鎮(zhèn)流流器 七七十年代代末生產(chǎn)產(chǎn),是低低頻向高高頻過渡渡的產(chǎn)品品。多半半采用簡(jiǎn)簡(jiǎn)單電子子線路,功能單單一,缺缺乏可靠靠性和對(duì)對(duì)電網(wǎng)影影響考慮慮。電器器性能差差:功能能因數(shù)小小于0.6,電電流諧波波含量高高達(dá)1330%。無(wú)預(yù)熱熱啟動(dòng)和和異常保保護(hù)功能能,嚴(yán)重重影響燈燈管和鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器壽壽命,并并對(duì)電視視機(jī)等有有嚴(yán)重干干擾,已已不再生生產(chǎn)使用用;第二代代:無(wú)源源濾波“高功率率因數(shù)電電子鎮(zhèn)流流器” 在第一一代基礎(chǔ)礎(chǔ)上,按按IECC標(biāo)準(zhǔn)和和國(guó)標(biāo)GGB1551433/1551444生產(chǎn)。采用無(wú)無(wú)源濾波波技術(shù)和和功率因因數(shù)校正正電路(PFCC),提提高功率率因數(shù)(0.99)、抑抑制諧波波含
31、量(THDD30%),并并設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)熱啟動(dòng)動(dòng)、異常常狀態(tài)保保護(hù)等功功能,使使鎮(zhèn)流器器性能和和可靠性性有較大大改善,加上電電路簡(jiǎn)單單,成本本較低,有較強(qiáng)強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)力。缺點(diǎn)是是燈電流流波峰系系數(shù)CCCF超過過標(biāo)準(zhǔn)(1.77),對(duì)對(duì)燈管壽壽命不利利。此外外,抗電電磁干擾擾(EMMI)差差,易引引起線路路干擾;第三代代:有源源濾波“高性能能電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器” 為克服服電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器電電流諧波波含量大大而對(duì)電電網(wǎng)污染染(稱“銀網(wǎng)痼痼疾”),國(guó)國(guó)外九三三年開發(fā)發(fā)出有功功率因數(shù)數(shù)補(bǔ)償功功能的高高性能電電子鎮(zhèn)流流器。采采用有源源濾波單單端脈寬寬調(diào)制(PWMM)技術(shù)術(shù),抑制制電流波波形失真真,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了高性性能:功功率
32、因素素0.998,TTHD10%,CCCF1.77。同時(shí)時(shí),采用用預(yù)熱軟軟啟動(dòng)、零電壓壓開關(guān)(諧波逆逆變)、電磁兼兼容(EEMC)等新技技術(shù),使使性能、可靠性性進(jìn)一步步提高。缺點(diǎn):電路較較復(fù)雜,成本及及生產(chǎn)工工藝難度度相對(duì)提提高。但但多管驅(qū)驅(qū)動(dòng)鎮(zhèn)流流器(如如240WW以上)多半采采用此技技術(shù),成成本相對(duì)對(duì)下降。第四代代:高性性價(jià)比電電子鎮(zhèn)流流器 九九十年代代起開發(fā)發(fā)。特點(diǎn)點(diǎn)是采用用集成技技術(shù),省省去振蕩蕩電路和和磁環(huán)等等,將部部分元器器件制成成專用集集成電路路(ASSIC)或混合合厚膜電電路,并并采用有有源諧振振電路使使逆變器器線路簡(jiǎn)簡(jiǎn)化,同同時(shí),廣廣泛采用用表面貼貼裝器件件(SMMD)和和技
33、術(shù)(SMTT),大大大提高高產(chǎn)品性性價(jià)比和和可靠性性,是鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器發(fā)發(fā)展的主主流;第五代代:特種種電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器 九九十年代代中、末末期,根根據(jù)市場(chǎng)場(chǎng)需要,相繼開開發(fā)出可可調(diào)光、光控電電子鎮(zhèn)流流器,并并在高強(qiáng)強(qiáng)度氣體體放電燈燈(HIID)電電子鎮(zhèn)流流器研制制中取得得進(jìn)展。電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器在在氣體放放電燈自鎮(zhèn)流流熒光燈燈中幾乎乎全部取取代了電電感式鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器;表322 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器種種類及特特點(diǎn)類別性 能優(yōu) 缺 點(diǎn)應(yīng) 用功率因數(shù)數(shù)()諧波含量量(THDD)燈電流波波峰比(CCFF)第一代普通型0.50.661300%2.55線路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、成成本低、 有節(jié)節(jié)電功能能;性能差差、功率率單一;小功率率、電壓壓波
34、動(dòng)小小;已逐步步淘汰;第二代高功率因因數(shù)0.99030%約2.00無(wú)源濾濾波,PPFC電電路有預(yù)熱熱、異常常保護(hù)功功 能;性價(jià)比比較高中功率率廣泛應(yīng)應(yīng)用第三代高性能0.99810%1.77有源濾濾波,PPWM電電路高性能能、功能能齊全性價(jià)比比適中中功率率以上電壓波波動(dòng)范圍圍大多管驅(qū)驅(qū)動(dòng)第四代高性價(jià)比比0.99910%1.77集成技技術(shù)(AASICC)和 厚膜膜電路應(yīng)用SSMD(SMTT技術(shù))性價(jià)比比高推廣應(yīng)應(yīng)用第五代特種型0.99810%1.77可調(diào)光光、光控控開關(guān)HIDD燈電子子鎮(zhèn)流器器已開發(fā)應(yīng)應(yīng)用我國(guó)電子子鎮(zhèn)流器器開發(fā)生生產(chǎn)已有有十幾年年歷史,產(chǎn)品總總體水平平在第二二、第三三代,現(xiàn)現(xiàn)狀大體
35、體如表33-3; 表33-3 國(guó)國(guó)產(chǎn)電子子鎮(zhèn)流器器現(xiàn)狀 項(xiàng)目目類別預(yù)熱啟動(dòng)異常保護(hù)電磁兼容THDCCF可靠性銷 價(jià)價(jià)(元/只只)性價(jià)比應(yīng) 用普通改進(jìn)進(jìn)型不定不定無(wú)0.650%約2.00低約20低銷量下降降無(wú)源H級(jí)級(jí)有有不定0.90.996約30%2.00一般約30一般銷量大無(wú)源高性性能(L級(jí))有有有0.99815%1.77高約40高銷量大有源濾波波有有有0.99910%1.51.77高50以上上一般高要求、多管驅(qū)動(dòng)動(dòng)3.3 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器的的質(zhì)量要要求3.3.1 IIEC和和國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求求 電子子鎮(zhèn)流器器已列入入國(guó)際電電工委員員會(huì)(IIEC)CB公公報(bào)和中中國(guó)電工工產(chǎn)品認(rèn)認(rèn)證委員員會(huì)(CCCE
36、EE)認(rèn)證證范圍; 認(rèn)證證依據(jù):根據(jù)IIEC9928/9299-900制訂的的國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn):GB1151443994管管形熒光光燈用交交流電子子鎮(zhèn)流器器一般要要求和安安全要求求GB/T1551444944管形形熒光燈燈用交流流電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器的的性能要要求 國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn) 主要要要求列列表3-4:表3-44 國(guó)標(biāo)標(biāo)對(duì)電子子鎮(zhèn)流器器的主要要技術(shù)要要求一、GBB151143條條款標(biāo) 準(zhǔn) 技技 術(shù) 要要 求備 注8.接地地裝置 8.188.3分保護(hù)、功能、及外殼殼(或底底版)接接地。接接地端子子應(yīng)符合合IECC5988-1(14/15)規(guī)定,電電連接應(yīng)應(yīng)鎖緊,防止松松動(dòng);12.防防濕及絕絕緣潮熱試驗(yàn)驗(yàn)(濕度度
37、91-95%,2030)488小時(shí)后后,測(cè)試試輸入和和輸出端端連接的的整體和金屬屬零件(DC5500VV/1分分鐘),絕緣電電阻2M13.介介電強(qiáng)度度潮濕試驗(yàn)驗(yàn)后,在在上述部部件間加加AC115000V/11分鐘,不發(fā)生生閃絡(luò)或或擊穿14.異異?,F(xiàn)象象在燈開路路、一個(gè)個(gè)陰極壞壞、燈不不激活、燈一個(gè)個(gè)陰極激激活、啟啟動(dòng)開關(guān)關(guān)短路55種異常條件件下,鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器在在額定電電壓10%下工作作不損壞壞15.11155.5故障狀態(tài)態(tài)在以下情情況下,鎮(zhèn)流器器不損壞壞和出現(xiàn)現(xiàn)易燃?xì)鈿怏w:a.間距距小于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定的配電電距離和和電氣間間隙跨接接短路;b.半導(dǎo)導(dǎo)體器件件跨接短短路或開開路;c.絕緣緣層跨接接短路;
38、d.電解解電容兩兩端短路路;二、GBB/T11514444.4線線路功率率額定電壓壓下工作作,線路路功率不不大于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的的1100%;4.6功功率因數(shù)數(shù)額定電壓壓和頻率率下工作作,線路路功率因因數(shù)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值不不得相差差0.005;4.9電電流波形形 燈電流流波峰比比額定電壓壓穩(wěn)定工工作后,電流諧諧波含量量應(yīng)符合合表規(guī)定定見表3-5額定電壓壓穩(wěn)定工工作后,燈電流流波峰比比1.774.133異常狀狀態(tài)在1.11倍額定定電壓下下,斷開開燈和燈燈不啟動(dòng)動(dòng)各工作作1小時(shí)時(shí),鎮(zhèn)流流器不損損壞4.144耐久性性經(jīng)下列試試驗(yàn),恢恢復(fù)室溫溫后仍能能正常啟啟動(dòng),并并工作115分鐘鐘:a.低溫溫(1小小時(shí))高溫(
39、1小時(shí)時(shí)),交交替5周周期b.10000次次開關(guān)(開關(guān)各各30秒秒)c.在額額定電壓壓和Tcc(外殼殼最高溫溫度)下下工作2200小小時(shí)5.155環(huán)境溫溫度試驗(yàn)驗(yàn)在額定電電壓、+50下工作作4小時(shí)時(shí),外殼殼溫度小小于Tcc 表表3-55 部分分參數(shù)各各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)比較參數(shù)GBIECDIN(德國(guó))JIS(日本)ANSII(澳大大利亞)CCF1.771.771.772.111.77THD(%) 2 3 5 7 911nn 5 30 7 4 3 2 5 30 7 4 3 2 5525(/0.9) 77 44 33530三次諧波波倍頻波波均方根和和:300其它111單次諧波波:73.3.2 高高性能電電子
40、鎮(zhèn)流流器的特特點(diǎn)和要要求只有高性性能的電電子鎮(zhèn)流流器才能能保證使使用安全全、可靠靠,其特特點(diǎn)、要要求包括括:高功率因因數(shù)(國(guó)國(guó)標(biāo)“L”級(jí)要求求0.885);低諧波含含量(TTHD15%);燈電流波波峰系數(shù)數(shù)低(CCCF1.77);采用低壓壓預(yù)熱啟啟動(dòng),時(shí)時(shí)間0.44S有異常狀狀態(tài)(燈燈開路、過載、不啟動(dòng)動(dòng)、整流流效應(yīng)等等)保護(hù)護(hù)功能;良好的電電磁兼容容性,在在9KHHZ330MHHZ內(nèi)符符合國(guó)際際EMCC和美國(guó)國(guó)FCCC標(biāo)準(zhǔn);有可靠安安全保證證,符合合安規(guī)設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn); 3.4 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器電電路3.4.1 組組成及工工作原理理1.組成成 電子子鎮(zhèn)流器器核心高頻變變換電路路,組成成框圖見見圖3
41、-22.工作作原理(1) AC/DC變變換-由全橋橋整流器器等完成成。 整流流前,經(jīng)經(jīng)電磁干干擾(EEMI)濾波器器 濾濾波(含含射頻干干擾RFFI)由電感感L和電電容C組組成;阻止鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器產(chǎn)產(chǎn)生的高高次諧波波反饋到到 輸入電電網(wǎng),抑抑制對(duì)電電網(wǎng)污染染和對(duì)設(shè)設(shè)備的干干擾; 圖33-2 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器組組成框圖圖阻止電電網(wǎng)諧波波干擾進(jìn)進(jìn)入鎮(zhèn)流流器; DCC濾波前前,設(shè)置置功率因因數(shù)校正正(PFFC)升升壓電路路,作用用:減少電電流諧波波畸變,提高功功率因數(shù)數(shù) (2)DDC/AAC逆變變器-將直直流電壓壓變換為為高頻電電壓 由雙雙極或MMOSFETT等功率率晶體管管完成; 工作作頻率220550KH
42、HZ; 輸出出波形由由電路結(jié)結(jié)構(gòu)半橋式式或推換換式?jīng)Q定定; (3)輸輸出網(wǎng)絡(luò)絡(luò)-采用LLC串聯(lián)聯(lián)諧振(自激)電路或或它激電電路 高頻頻諧振使使啟動(dòng)電電容產(chǎn)生生高壓脈脈沖將燈燈點(diǎn)燃; 啟動(dòng)動(dòng)后電感感起限流流作用; (4)輔輔助電路路用以提提高安全全、可靠靠性,解解決電路路燈匹配配工作,包括: 預(yù)熱熱啟動(dòng)電電路 異常常狀態(tài)保保護(hù)電路路 高頻頻反饋及及控制電電路3.4.2 基基本電路路簡(jiǎn)介1.輸入入電路-EEMI濾濾波器及及保護(hù)電電路(1) EMII濾波器器用以抑抑制EMMI/RRFI。有T型型(兩個(gè)個(gè)電感、一個(gè)電電容)、型(一一個(gè)電感感、兩個(gè)個(gè)電容)、雙型(同同一磁芯芯對(duì)稱兩兩個(gè)電感感、兩個(gè)個(gè)電容
43、)等,常常用結(jié)構(gòu)構(gòu): 雙復(fù)式混混合型(圖3-3):用于差差模共模方方式EMMI/RRFI抑抑制。此此時(shí),應(yīng)應(yīng)保證濾濾波器(L1=L2, C11=C22、C33=C44),諧諧振頻率率遠(yuǎn)低于于鎮(zhèn)流器器工作頻頻率; 圖圖3-33 EEMI濾濾波器電電路 圖圖3-44 改改進(jìn)型EEMI濾濾波器 改進(jìn)進(jìn)型:插插入C33、C44(圖33-4),用以以進(jìn)一步步降低RRFI; (2)輸輸入保護(hù)護(hù)電路-包括括過流/過壓保保護(hù)(圖圖3-55) 過流流保護(hù):串接FFU保險(xiǎn)險(xiǎn)絲(112AA),作作過流保保護(hù);串接NNTC熱熱敏電阻阻(RTT),抑抑制接通通電源瞬瞬間浪涌涌電流,電阻溫溫度系數(shù)數(shù)1661022 /;
44、過壓壓保護(hù):并接氧氧化鋅壓壓敏電阻阻RV,作過壓壓保護(hù)。當(dāng)輸入入出現(xiàn)高高壓尖峰峰脈沖或或錯(cuò)相接接入3880V電電壓時(shí),RV由由高阻變變?yōu)榈妥枳瑁ù箅婋娏鳎?,完成電電壓吸收收、削波波和限幅幅,達(dá)到到安全值值;或燒燒斷FUU,保護(hù)護(hù)電路受受損;并接雙雙極瞬態(tài)態(tài)電壓抑抑制器(TVSS)。由由特種二二極管組組成(響響應(yīng)時(shí)間間10 秒),出現(xiàn)高高壓時(shí),能迅速速由高阻阻變?yōu)榈偷妥瑁_(dá)達(dá)到鉗壓壓于安全全值(小小于過壓壓保護(hù)值值);圖3-55 輸入入保護(hù)電電路圖3-77 倍壓整整流濾波波電路 圖3-6 橋式整整流濾波波電路 2.整流流濾波電電路(1)橋橋式整流流濾波電電路(圖圖3-66) Vcc1輸出出波動(dòng)小
45、小的直流流電壓,VDCC=Vcc1=3310VV 輸入入電流IIAC波波形出現(xiàn)現(xiàn)嚴(yán)重畸畸變(尖尖峰脈沖沖)。電電流諧波波含量高高,線路路功率因因數(shù)低(0.550.6);原因:整流二二極管正正反向工工作特性性,使導(dǎo)導(dǎo)通角遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1180;解決措措施:采采用PFFC電路路;(2)倍倍壓整流流濾波電電路 適合合22VV/1110V電電壓工作作,由開開關(guān)SWW1實(shí)現(xiàn)現(xiàn); 1110V工工作時(shí),VD11、VDD2和CC1、CC2(CC1=CC2)組組成倍壓壓整流濾濾波電路路。此時(shí)時(shí)R1=R2(均壓電電阻),VDCC=VCC1+VVC2=21110 =3111V; 2220V工工作時(shí),同(11);3.諧振振
46、電路(1)電電壓反饋饋半橋式式電路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、成成本低,適用330W以以下電子子節(jié)能燈燈; -用用于管形形或環(huán)形形熒光燈燈時(shí),需需附加保保護(hù)電路路;(2)電電流反饋饋半橋式式-啟啟動(dòng)電路路原理同同(1),變壓壓器T11輸出啟啟動(dòng)高壓壓(圖33-8);(3)推推挽式 -電電路振蕩蕩由C11和T11實(shí)現(xiàn);S1、S2作作燈絲預(yù)預(yù)熱;SS3產(chǎn)生生啟動(dòng)高高壓(圖圖3-99); -優(yōu)點(diǎn)點(diǎn):?jiǎn)?dòng)動(dòng)電壓近近似正弦弦波,具具燈開路路、短路路保護(hù)功功能;有有預(yù)熱功功能; -用于于大功率率鎮(zhèn)流器器; 圖3-8 電流反反饋半橋橋式諧振振電路 圖3-9 推推挽式諧諧振電路路4.預(yù)熱熱啟動(dòng)電電路(1)必必要性 熒光光燈屬陰陰
47、極預(yù)熱熱啟動(dòng)型型電光源源; 高壓壓冷啟動(dòng)動(dòng),易損損傷燈絲絲(濺射射),出出現(xiàn)陰極極管壁早早期發(fā)黑黑,縮短短燈管壽壽命; 預(yù)熱熱啟動(dòng),可降低低啟動(dòng)電電壓(33004000V);(2)理理想啟動(dòng)動(dòng)程序及及要求 啟動(dòng)動(dòng)前(燈燈電壓輝光放放電電壓壓),先先給燈絲絲預(yù)熱(預(yù)熱電電流、電電壓不宜宜過大,以免陰陰極過熱熱受損),時(shí)間間大于00.4秒秒; 陰極極達(dá)到熱熱電子發(fā)發(fā)射溫度度(10000kktc11660k)后,給給燈迅速速加高壓壓,使燈燈迅速啟啟動(dòng)(不不出現(xiàn)多多次啟動(dòng)動(dòng)),由由輝光放放電轉(zhuǎn)為為弧光放放電; 弧光光放電后后,應(yīng)切切斷預(yù)熱熱電流,陰極靠靠熱點(diǎn)溫溫度維持持熱電子子發(fā)射; 多燈燈驅(qū)動(dòng)時(shí)時(shí),
48、力求求使啟動(dòng)動(dòng)電容與與啟動(dòng)電電流匹配配、平衡衡; (33)預(yù)熱熱啟動(dòng)電電路-應(yīng)同同時(shí)滿足足開路電電壓、預(yù)預(yù)熱電流流、預(yù)熱熱時(shí)間三三要求: PTTC熱敏敏電阻(圖3-10)-適適用400W以下下:阻值880330000,居里里點(diǎn)6001220;低于居居里點(diǎn)時(shí)時(shí),呈低低阻導(dǎo)通通、預(yù)熱熱陰極;高于居居里點(diǎn)呈呈高阻,自動(dòng)切切斷電路路,使LLC諧振振,將燈燈啟動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)燃;優(yōu)點(diǎn):體積小小,線路路簡(jiǎn)單、成本低低; 缺點(diǎn)點(diǎn):線路路功率增增大(自耗約約0.88W);降低光光通量及及流明系系數(shù);產(chǎn)產(chǎn)生溫度度至高點(diǎn)點(diǎn)引起熱熱輻射;PTCC選用:功率較較大,宜宜選低阻阻值和尺尺寸大; 預(yù)預(yù)熱時(shí)間間長(zhǎng),宜宜選居里里點(diǎn)高、
49、尺寸大大; 圖3-10 PTTC組成成的預(yù)熱熱啟動(dòng)電電路 調(diào)頻頻技術(shù)電電路(如如ML448300、IRR21555) 5.異異常狀態(tài)態(tài)保護(hù)電電路(1)異異常狀態(tài)態(tài):指燈開開路、短短路、過過載、不不啟動(dòng)等等五種(表3-4)。其中:燈開路路諧振電電容兩端端產(chǎn)生持持續(xù)7000V以以上高壓壓和大諧諧振電流流,易損損壞功率率管; 整流流效應(yīng)指燈管管兩個(gè)陰陰極發(fā)射射電子不不對(duì)稱,形成單單向?qū)щ婋?,使輸輸出電流流正、?fù)負(fù)半周出出現(xiàn)失配配,形成成大電流流,易損損壞鎮(zhèn)流流器; 燈座座引線較較長(zhǎng),線線間分布布電容增增大(約約1000PF),也會(huì)會(huì)使電路路產(chǎn)生振振蕩,損損壞鎮(zhèn)流流器; (2)保保護(hù)電路路設(shè)計(jì)原原則及
50、要要求 保護(hù)護(hù)應(yīng)快速速、準(zhǔn)確確。使電電路停振振或切斷斷主電路路電源; 起控控靈敏度度適中。過高,影響正正常啟動(dòng)動(dòng);過低低,無(wú)保保護(hù)作用用或保護(hù)護(hù)范圍窄窄; 保護(hù)護(hù)電路起起控電壓壓:1660V2600V ; (3)異異常狀態(tài)態(tài)保護(hù)電電路 峰值值檢測(cè)型型:分別別用雙極極晶體管管、MOOS-FFET、可控硅硅作控制制元件; 幅值值與相位位檢測(cè)型型:由高高速電壓壓比較器器實(shí)現(xiàn); 繼電電器控制制型 6.過過電流/過電壓壓保護(hù)電電路 (1)過過電流保保護(hù)電路路方法: APPFC預(yù)預(yù)調(diào)整器器浪涌電電流抑制制電路; 用分分元器件件或PFFC控制制電路組組成限流流電路; 用KKA75522等等專用電電路組成成過
51、流保保護(hù)電路路; (2)過過電壓保保護(hù)電路路方法 采用用圖3-5壓敏敏電阻RRV 和和瞬態(tài)電電壓抑制制器TVVS; 設(shè)計(jì)計(jì)過電壓壓(OVVP)停停振保護(hù)護(hù)電路(由LMM3399比較器器等組成成); 采采用過電電壓、切切斷電源源式保護(hù)護(hù)電路(由LMM3244比較器器等組成成); 77.過熱熱保護(hù)電電路 (1)熱熱源產(chǎn)生生主要為為: 功率率晶體管管高頻工工作 LCC串聯(lián)諧諧振電路路中電感感振流圈圈 脈沖沖變壓器器中磁環(huán)環(huán) 濾波波電解電電容 (2)解解決辦法法 給功功率晶體體管加裝裝一定形形狀和尺尺寸的鋁鋁散熱器器; 給功功率晶體體管和磁磁芯加接接溫度保保險(xiǎn)絲(作過熱熱保護(hù)器器),一一般為+85;
52、由熱熱敏電阻阻或K775222(帶過過熱保護(hù)護(hù)功能)組成過過熱保護(hù)護(hù)電路; 采用用過電壓壓切斷電電源式保保護(hù)電路路(由LLM3224比較較器等組組成);3.4.3電子子鎮(zhèn)流器器無(wú)源/有源濾濾波電路路 電子子鎮(zhèn)流器器按工作作特性和和結(jié)構(gòu)分分無(wú)源濾濾波(波波動(dòng)功因因式)、有源濾濾波(主主動(dòng)功因因式)兩兩大類,特性、優(yōu)缺點(diǎn)點(diǎn)見表33-6: 表33-6 無(wú)無(wú)源/有有源濾波波電路比比較類別電 路 特 征征性 能能優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)應(yīng) 用PFTHDCCF無(wú)源濾波由二極極管、電電感、阻阻容元 件組成成濾波、PFCC電路用LCC工頻串串并聯(lián)諧諧振電路路 校正功功率因數(shù)數(shù)、抑制制電流 諧波改進(jìn)型型有預(yù)熱熱啟動(dòng)、異常
53、保護(hù)、EMCC功能0.60.95520130%1.72.0線路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單成本低低性價(jià)比比適中改進(jìn)型型性能接近有源源濾波電路,性性價(jià)比高電壓范范圍小無(wú)功率率因數(shù)補(bǔ)償元器件件要求 高EMCC等性能能 不完善善可靠性性一般廣為應(yīng)用用(電子節(jié)節(jié)能燈等)有源濾波用ICC及晶體體管組成成濾波、 APFFC電路路采用PPWM、PFMM電路,有功率率因數(shù)補(bǔ)補(bǔ)償功能能工作頻頻率可達(dá)達(dá)1000KHZZ0.998(可達(dá)0.999以上)10%(可達(dá)5%)1.51.7恒功率率、光 輸出穩(wěn)穩(wěn)定性能指指標(biāo)高工作電電壓寬電流失失真小多管驅(qū)驅(qū)動(dòng)型 性價(jià)比比高線路復(fù)復(fù)雜成本較較高性價(jià)比比一般高可靠靠、高要求求采用多管驅(qū)驅(qū)動(dòng)使用3.4
54、.4 現(xiàn)現(xiàn)行電子子鎮(zhèn)流器器電路比比較(表表3-77)表3-77 現(xiàn)行電電子鎮(zhèn)流流器電路路比較低功率因因數(shù)電 路路逐流電路路H電感電電子L有源濾波波L雙泵式 H高泵式L電流波形形 PPF0.50.7720.90.9960.9660.980.9990.9330.940.999 THHD0.81.440.20.3350.10.1150.110.2550.350.11三次諧波波0.40.880.20.330.1120.110.20.330.11 CCCF1.551.771.551.551.771.77效率()0.990.8880.90.80.8850.80.8850.990.8880.9耐壓Vccc(
55、VV)270280022523002702800400022523003003500綜合評(píng)價(jià)價(jià)電路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、 成本本低可靠性性一般成本較較低CCFF超標(biāo)抗干擾擾好性價(jià)比比適中電壓范范圍寬性能指指標(biāo)高成本高高性價(jià)比比高性價(jià)比比較高推廣應(yīng)用用適用電電子節(jié) 能燈不宜作作熒光 燈鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器 少量采采用應(yīng)予淘淘汰適量采采用適量采采用宜多管管驅(qū)動(dòng)宜推廣廣應(yīng)用宜推廣廣應(yīng) 用3.4.5 鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器電電路發(fā)展展趨勢(shì)1.有源源濾波趨趨向新型型、簡(jiǎn)易易化。采采用單或或雙ICC組成AAPFCC+DCC/ACC電路,功能性性能指標(biāo)標(biāo)全面達(dá)達(dá)標(biāo);2.無(wú)源源濾波技技術(shù)趨向向高可靠靠、高性性價(jià)比。典型電電路有高高頻反饋饋、復(fù)合合半
56、橋型型、無(wú)源源PFCC+DCC/ACC型等;3.向小小、薄、輕、集集成化和和多功能能發(fā)展; T55熒光燈燈電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器是是小、薄薄、輕型型的代表表; 開發(fā)發(fā)出眾多多鎮(zhèn)流器器ASIIC。如如,飛利利浦公司司UBAA20221電路路,工作作頻率443KHHZ,內(nèi)內(nèi)含半橋橋驅(qū)動(dòng)、振蕩器器、保護(hù)護(hù)及時(shí)鐘鐘電路,用于113W以以上CFFL中;美國(guó)IIR公司司在已有有IR221533/21153DD、21157鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器專專用電路路基礎(chǔ)上上,近期期又推出出單片鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器專專用電路路IR553H(D),采用單單列7腳腳封裝,內(nèi)含AAPFCC、振蕩蕩器、保保護(hù)電路路等,可可省去MMOSFFET和和磁環(huán)線線圈; 已
57、開開發(fā)出可可調(diào)光、光控電電子鎮(zhèn)流流器;4.接線線靈活,配用燈燈管實(shí)用用性強(qiáng)。要求多多路(11-4)驅(qū)動(dòng),接線方方便靈活活;5.高可可靠、長(zhǎng)長(zhǎng)壽命。T5熒熒光燈鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器壽壽命已達(dá)達(dá)122萬(wàn)小時(shí)時(shí);特殊殊用途(地鐵、潛艇照照明)要要求鎮(zhèn)流流器可靠靠性在33-5年年內(nèi)不損損壞;3.5 電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器的的設(shè)計(jì)與與生產(chǎn)3.5.1 技技術(shù)難點(diǎn)點(diǎn)電子鎮(zhèn)流流器集光光、電、磁等技技術(shù)于一一體,設(shè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)點(diǎn)是性能能和可靠靠性,需需著重考考慮、解解決以下下技術(shù)問問題:要有可靠靠的諧波波抑制、燈電流流波峰系系數(shù)控制制、功率率因數(shù)補(bǔ)補(bǔ)償電路路的設(shè)計(jì)計(jì),使其其符合國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn);合理設(shè)計(jì)計(jì)符合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)預(yù)熱啟動(dòng)動(dòng)電路,以延長(zhǎng)
58、長(zhǎng)燈管使使用壽命命;不論采用用何種晶晶體管(雙極或或場(chǎng)效應(yīng)應(yīng))作主主振蕩管管,因其其高頻工工作,都都會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)過流、過壓、過熱,嚴(yán)重影影響產(chǎn)品品性能和和可靠性性。因此此,必須須合理、完善設(shè)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電路和和主振管管綜合保保護(hù)電路路;合理設(shè)計(jì)計(jì)出燈不不激活整整流效應(yīng)應(yīng)等異常常狀態(tài)時(shí)時(shí)的保護(hù)護(hù)電路,并保持持正常工工作一致致性達(dá)到到設(shè)計(jì)要要求;具備適應(yīng)應(yīng)電網(wǎng)多多變因素素的功能能,即:既能有有效吸收收和控制制瞬時(shí)脈脈沖高壓壓(1000020000V),又不不影響主主電路正正常和連連續(xù)工作作;采用有源源濾波電電路時(shí),還要解解決以下下設(shè)計(jì):(1)確確保工作作在1000KHHZ下的的主開關(guān)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)應(yīng)晶體管管(
59、FEET)的的可靠性性;(2)解解決冷態(tài)態(tài)啟動(dòng),尤其當(dāng)當(dāng)輸入端端出現(xiàn)接接觸不良良連續(xù)打打火時(shí)電電路的可可靠性,保證FFET管管和專用用電路正正常工作作;(3)設(shè)設(shè)計(jì)能長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間可可靠工作作在電網(wǎng)網(wǎng)高電壓壓,特別別是低電電壓下的的電路,確保FFET管管和驅(qū)動(dòng)動(dòng)電路不不損壞;(4)解解決抑制制無(wú)線電電干擾的的濾波電電路設(shè)計(jì)計(jì),并符符合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn);(5)合合理選用用磁性元元件(電電感、磁磁環(huán)),解決其其溫度特特性對(duì)鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器性性能、可可靠性的的影響;符合防磁磁、防火火、耐壓壓、安全全等標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的合理理結(jié)構(gòu)及及封裝技技術(shù);在實(shí)現(xiàn)全全部功能能及性能能基礎(chǔ)上上,提高高產(chǎn)品整整體工作作的可靠靠性、一一致性和和穩(wěn)定性性
60、;3.5.2 設(shè)設(shè)計(jì)依據(jù)據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)管形形熒光燈燈用交流流電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器一一般要求求和安全全要求GB1151443-994;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)管形形熒光燈燈用交流流電子鎮(zhèn)鎮(zhèn)流器的的性能要要求GGB/TT151144-94;IEC99289299,BSSEN66092286609229,IIEC6610000,EEN5550155標(biāo)準(zhǔn);3.5.3 解解決措施施1.提高高設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量主要措措施:(1)提提高線路路功率因因數(shù) 采用用多級(jí)諧諧波抑制制網(wǎng)絡(luò)、降低諧諧波失真真,提高高功率因因數(shù); 采用用二次整整流高頻頻反饋調(diào)調(diào)相電路路; 由SST65560、65661等電電路組成成功率因因數(shù)補(bǔ)償償電路; (2)降降低
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