節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理課件

節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理

國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）1節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理1一、前言在綠色照明工程中，鎮(zhèn)流器是一個(gè)極為重要的光源電器配件。它的發(fā)展受到許多方面的關(guān)注。是電子鎮(zhèn)流器還是電感鎮(zhèn)流器？這是各方面人士存在較大分歧的一個(gè)問題。我們認(rèn)為：根據(jù)這兩類鎮(zhèn)流器的原理、技術(shù)依據(jù)、歷史發(fā)展和使用統(tǒng)計(jì)來看，小功率氣體放電光源（40W以下）應(yīng)該堅(jiān)持以電子鎮(zhèn)流器為主，因?yàn)樗?jié)能效果明顯，一體化程度高；而對于高強(qiáng)度氣體放電光源（100W以上）目前還是應(yīng)該以電感鎮(zhèn)流器為主，因?yàn)樗?jié)能效果與電子鎮(zhèn)流器相當(dāng)，電路可靠度高。2一、前言在綠色照明工程中，鎮(zhèn)流器是一

電感鎮(zhèn)流器必須是節(jié)能型的。即節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

3電感鎮(zhèn)流器必須是節(jié)能型的。即節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。3各類鎮(zhèn)流器的能耗比較燈功率（W）鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型電子型20以下40~5020~30〈103030~40〈15〈104022~25〈12〈1010015~20〈11〈1015015~18〈11〈1025014~18〈10〈1040012~14〈95~101000以上10~11〈85~104各類鎮(zhèn)流器的能耗比較燈功率鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通國內(nèi)大量的電感鎮(zhèn)流器仍是傳統(tǒng)型老產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，但功率損耗大。從我國的國情出發(fā)，如果把傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器更新為節(jié)能型的，將會(huì)取得可觀的節(jié)能效果，而且在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上皆是可行的。根據(jù)預(yù)測，如果將目前中國傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器年產(chǎn)量100%轉(zhuǎn)為節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，每年可以節(jié)電9億千瓦小時(shí)。這相當(dāng)于節(jié)省11.16億元新建電廠投資，減排100萬噸二氧化碳。

5國內(nèi)大量的電感鎮(zhèn)流器仍是傳統(tǒng)型老產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，二、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性

節(jié)能電感鎮(zhèn)流器與一般傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的區(qū)別在于三個(gè)基本參數(shù)：鎮(zhèn)流器功耗限定的上限值，系統(tǒng)功率因素的最小值最大啟動(dòng)電流。6二、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性節(jié)能電感鎮(zhèn)流器與一般傳統(tǒng)電感節(jié)能要求

燈功率（W）鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型20以下40~5020~303030~40〈154022~25〈1210015~20〈1125014~18〈1040012~14〈91000以上10~11〈87節(jié)能要求燈功率鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型2電感鎮(zhèn)流器與燈配套工作時(shí)系統(tǒng)基波功率因數(shù)較低，一般在0.43～0.55之間，如果考慮到高次諧波，則總功率因素則更低。

節(jié)能電感鎮(zhèn)流器將系統(tǒng)功率補(bǔ)償?shù)?.85以上，有如下參考數(shù)據(jù)。熒光燈每瓦大約需補(bǔ)償0.1～0.12μF;高壓汞燈每瓦大約需補(bǔ)償0.1～0.12μF；高壓鈉燈每瓦大約需補(bǔ)償0.12～0.13μF:8電感鎮(zhèn)流器與燈配套工作時(shí)系統(tǒng)基波功率因數(shù)較低，一般在0.43燈預(yù)熱電流與燈標(biāo)稱工作電流之比

優(yōu)質(zhì)品一等品合格品≥30W ≤1.6≤1.8≤2.1＜30W ≤1.45≤1.55≤2.19燈預(yù)熱電流與燈標(biāo)稱工作電流之比 優(yōu)質(zhì)品一等品能效因數(shù)

BallastEfficatyFactor－BEF

是綜合性評價(jià)鎮(zhèn)流器能源利用效率的指標(biāo)。鎮(zhèn)流器能效因數(shù)（BEF）的定義：鎮(zhèn)流器能效因數(shù)（BEF）流明系數(shù)（BF）：

10能效因數(shù)

BallastEfficatyFactor－B三、Bm與節(jié)能電感鎮(zhèn)流器技術(shù)特性的關(guān)系

1.

電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的能耗電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的能耗有以下形式：l

磁滯損耗l

渦流損耗l

銅阻損耗l

漏磁損耗l

介質(zhì)損耗l

延遲損耗11三、Bm與節(jié)能電感鎮(zhèn)流器技術(shù)特性的關(guān)系1.

其中磁滯損耗，渦流損耗稱為鐵耗，是鐵心材料的主要損耗。其值為：可以看出，鐵損與峰值磁感強(qiáng)度Bm的平方成正比，降低鐵芯中的峰值磁感強(qiáng)度Bm對于降低功耗效果十分顯著。

12其中磁滯損耗，渦流損耗稱為鐵耗，是鐵心材料的主要損耗。其值為2、Bm與電流波形因子

高Bm值可以減小鐵心截面，降低成本，但使鎮(zhèn)流器工作于飽和區(qū)，結(jié)果使電流波形出現(xiàn)尖峰，造成電流波形因子變大，這對燈管的損害很大，因?yàn)闊艄艿膲勖苯优c電流波形因子有關(guān)。

132、Bm與電流波形因子高Bm值可以減小鐵心截面，降低成本，降低Bm值，雖然增加了少量鐵磁材料，但使鎮(zhèn)流器工作于線性區(qū)，結(jié)果使電流波形基本呈正弦型，電流波形因子接近1.41，這對燈管的壽命益處很大。結(jié)論：節(jié)能鎮(zhèn)流器能有效防止波形失真，提高燈的壽命。14降低Bm值，雖然增加了少量鐵磁材料，但使鎮(zhèn)流器工作于線性電流波形因子與燈壽命的關(guān)系

15電流波形因子與燈壽命的關(guān)系15以電容鎮(zhèn)流為例說明：電流諧波總值太大使燈的壽命縮短。16以電容鎮(zhèn)流為例說明：電流諧波總值太大使燈的壽命縮短。163.Bm與功率因子設(shè)線路的供電電壓為理想的正弦波，無電壓諧波。如果這時(shí)電流為非正弦信號(hào)，功率因子為：

173.Bm與功率因子設(shè)線路的供電電壓為理想的正弦波，無電壓諧波兩種不同Bm取值的鎮(zhèn)流器功率因子示意圖

結(jié)論：由于節(jié)能鎮(zhèn)流器的電流波形失真小，功率因子補(bǔ)償很容易補(bǔ)償至最大值。18兩種不同Bm取值的鎮(zhèn)流器功率因子示意圖結(jié)論：由于節(jié)能鎮(zhèn)流器4、Bm與電壓異常保護(hù)

對鎮(zhèn)流器的技術(shù)要求分為正常使用與非正常使用兩種：其中非正常使用主要是在電壓異常時(shí)，即電源電壓提高10%（243V）時(shí)，電流有規(guī)定值。由于節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器在電壓異常時(shí)，鐵心呈現(xiàn)的飽和程度不一樣，故電流的增加值相差很大。節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器更為安全一些。

194、Bm與電壓異常保護(hù)對鎮(zhèn)流器的技術(shù)要求分為正常使用與兩類電感鎮(zhèn)流器的電壓異常時(shí)比較

結(jié)論：在異常情況下，傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器電流增幅極大，容易引起事故，而節(jié)能鎮(zhèn)流器不存在這個(gè)問題。20兩類電感鎮(zhèn)流器的電壓異常時(shí)比較結(jié)論：在異常情況下，傳統(tǒng)鎮(zhèn)流鎮(zhèn)流器壽命比較鎮(zhèn)流器壽命取決于鎮(zhèn)流器的溫度。溫度與壽命的關(guān)系呈對數(shù)關(guān)系，溫度低10度，壽命增加一倍。節(jié)能鎮(zhèn)流器的溫度比傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器低40度左右，因此它的壽命是傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的16倍，理論壽命可以達(dá)到50年。21鎮(zhèn)流器壽命比較鎮(zhèn)流器壽命取決于鎮(zhèn)流器的溫度。21節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的形狀

22節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的形狀22設(shè)計(jì)方法引入鐵芯的占空系數(shù)kc和銅線的占空系數(shù)km，得：

23設(shè)計(jì)方法引入鐵芯的占空系數(shù)kc和銅線的占空系數(shù)km，得：2

鎮(zhèn)流器鐵芯的設(shè)計(jì)就是選擇一個(gè)合適的面積乘積值，使它在額定視在功率時(shí)，在規(guī)定的溫升范圍內(nèi)，使銅損和鐵損最小

24鎮(zhèn)流器鐵芯的設(shè)計(jì)就是選擇一個(gè)合適的面積乘積值，使它在額定假設(shè)有一只鎮(zhèn)流器，其鐵耗為PC瓦，線圈內(nèi)阻的等值電阻為R歐姆，燈電壓為U伏工作電流為I，試求在什么情況下，鎮(zhèn)流器的效率η最大。25假設(shè)有一只鎮(zhèn)流器，其鐵耗為PC瓦，線圈內(nèi)阻的等值電阻為R歐姆四、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

所謂雙功率鎮(zhèn)流器實(shí)際是一種節(jié)能型的電感鎮(zhèn)流器，它的電感量可以進(jìn)行變換，從而使燈的功率隨之發(fā)生變化。如果變化次序是根據(jù)照明環(huán)境的需要而設(shè)定，即在正常情況下，燈按設(shè)計(jì)要求在額定功率下運(yùn)行；在一些特殊情況下（例如道路照明的深夜；火車站無火車通過時(shí)；亮化工程的非重大節(jié)日時(shí)等等），燈不能熄滅，但不必照度很大，而且又要兼顧均勻性，這時(shí)可以使燈降功率運(yùn)行。具體方法是變換鎮(zhèn)流器的電感量，增大電感量能使燈功率下降。這種鎮(zhèn)流器稱之為雙功率鎮(zhèn)流器。26四、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)所謂雙功率鎮(zhèn)流器實(shí)際是一種節(jié)能型的電雙鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

27雙鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路27雙鐵心并聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

28雙鐵心并聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路28單鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

29單鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路29常規(guī)鎮(zhèn)流器電路

30常規(guī)鎮(zhèn)流器電路30雙功率鎮(zhèn)流器的功率變換時(shí)間方法：可以通過簡單的時(shí)基電路實(shí)現(xiàn)可以通過智能化集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

由于節(jié)能效果明顯（30%以上），又能有效地延長燈與電器的壽命（兩倍以上），所以雙功率鎮(zhèn)流器是一種市場前景很好的產(chǎn)品。

31雙功率鎮(zhèn)流器的功率變換時(shí)間方法：312、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

假如滿功率時(shí)的燈的功率為P燈1，降功率時(shí)的功率為P燈2，雙功率鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)為單鐵心抽頭式，設(shè)計(jì)可分為四個(gè)步驟：l

滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)l

根據(jù)降功率的幅度作線圈修正l

幾何尺寸的確定l

鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算322、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)假如滿功率時(shí)的燈的功率為P燈1，降功滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)：求鎮(zhèn)流器工作電壓

選擇鐵芯截面

計(jì)算線圈匝數(shù)

計(jì)算所需導(dǎo)線直徑

33滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)：33根據(jù)降功率的幅度作線圈修正：計(jì)算降功率時(shí)的線圈圈數(shù)N需要增加的線圈圈數(shù)N2

計(jì)算所需導(dǎo)線直徑為

34根據(jù)降功率的幅度作線圈修正：34幾何尺寸的確定：計(jì)算線圈厚度

鐵心窗口尺寸

鐵心迭厚

空氣隙長度

35幾何尺寸的確定：35鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算：由硅鋼片的比耗求鐵心損耗（主要由渦流損耗與磁滯損耗構(gòu)成）由公式I2R計(jì)算銅耗

36鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算：36雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)舉例

設(shè)計(jì)高壓鈉燈400W/250W雙功率鎮(zhèn)流器。已知：型號(hào) 電源電壓(V)功率(W)燈管電壓(V)工作電流(A)NG400~22050Hz400110+203．00NG250~22050Hz250110+201．8037雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)高壓鈉燈400W/250W雙功率滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì):求鎮(zhèn)流器工作電壓：選擇鐵芯截面：計(jì)算線圈匝數(shù)：線徑D：

38滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì):38根據(jù)降功率的幅度作線圈修正:

計(jì)算降功率時(shí)的線圈圈數(shù)N:

需要增加的線圈圈數(shù)N2:N2=N—N1=517-409=106計(jì)算所需導(dǎo)線直徑為:39根據(jù)降功率的幅度作線圈修正:39幾何尺寸的確定：

計(jì)算線圈厚度：鐵心窗口寬度為：鐵心窗口高度為:鐵心迭厚：空氣隙長度：

40幾何尺寸的確定：40鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算:鐵耗：銅耗：總損耗為31.7W

41鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算:41五、LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

利用LC鎮(zhèn)流器特有的鎮(zhèn)流特性，能夠設(shè)計(jì)出節(jié)能型、適合高管壓氣體放電光源的鎮(zhèn)流器。這里介紹了這種鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理及方法步驟。42五、LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)利用LC鎮(zhèn)流器特有的鎮(zhèn)流特性，能夠設(shè)計(jì)LC鎮(zhèn)流器的特性

優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)流特性好功率因數(shù)比一般的電感鎮(zhèn)流器高。

電路處于準(zhǔn)諧振狀態(tài)時(shí)，可以輸出較高的工作電壓，適合于燈管電壓較高的光源。43LC鎮(zhèn)流器的特性優(yōu)點(diǎn)：43穩(wěn)流特性

44穩(wěn)流特性44LC鎮(zhèn)流電路的穩(wěn)流特性較好，當(dāng)電源電壓增加10%時(shí)，W燈110/W燈比值可以計(jì)算，以400瓦高壓汞燈為例：

采用電阻鎮(zhèn)流時(shí)： W燈110/W燈=1.25采用電感鎮(zhèn)流時(shí)： W燈110/W燈=1.17采用LC鎮(zhèn)流時(shí)： W燈110/W燈=1.1245LC鎮(zhèn)流電路的穩(wěn)流特性較好，當(dāng)電源電壓增加10%時(shí)，W燈11短路電流控制

短路電流：

兩者之比：

如果400瓦高壓汞燈，采用LC鎮(zhèn)流可以從上式計(jì)算短路電流(取P2=2)：46短路電流控制短路電流：46功率因數(shù)校正

LC鎮(zhèn)流電路的矢量圖如圖，從圖可以看出，LC鎮(zhèn)流電路的功率因數(shù)比普通的電感鎮(zhèn)流高的多。從圖中也可以看出LC鎮(zhèn)流電路為什么能用于高燈管電壓的光源。

47功率因數(shù)校正LC鎮(zhèn)流電路的矢量圖如圖，從圖可以看利用漏磁變壓器的漏磁電感進(jìn)行工作。圖18這種LC電路可以利用C很方便地校正電路的功率因數(shù)。線路電流由三部分組成，初級線圈的電流(滯后)，燈管的電流(超前)和次級線圈的反射電流。

線路電流所包含的三部分中，兩部分超前，一部分落后。只要初級線圈的電感和電路中C設(shè)計(jì)適當(dāng)，電路的功率因數(shù)可得到校正。

48利用漏磁變壓器的漏磁電感進(jìn)行工作。圖18這種LC電路可以利用重復(fù)著火的能力

在LC鎮(zhèn)流中，重復(fù)電離電壓Vb與ωL有關(guān)。為了使重復(fù)電離增高，必須增大電感量L。因此LC鎮(zhèn)流的重復(fù)電離的能力不如電感鎮(zhèn)流。如400W高壓汞燈，鎮(zhèn)流器ωL=45Ω,則：

49重復(fù)著火的能力在LC鎮(zhèn)流中，重復(fù)電離電壓Vb與ωL有關(guān)。為LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理已知電源電壓V，燈電壓VP，燈電流iP，計(jì)算L、C值：確定P值：50LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理已知電源電壓V，燈電壓VP，燈電流計(jì)算L值

51計(jì)算L值51計(jì)算C值根據(jù)P2=1/(ω2LC)，求未知量C

計(jì)算功率因子：

校正：由于LC鎮(zhèn)流器的二次啟動(dòng)電壓Vb值不是一個(gè)精確的值，在一定的范圍內(nèi)隨燈管不同而不同，在整個(gè)壽命期間也會(huì)發(fā)生變化，因此，合理地選取此值很重要。L、C值確定后，必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，校正。

52計(jì)算C值根據(jù)P2=1/(ω2LC)，求未知量C校正：由于聯(lián)系人：劉躍群復(fù)旦大學(xué)電光源研究所趙旻莉國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）-1953聯(lián)系人：53結(jié)束語當(dāng)你盡了自己的最大努力時(shí)，失敗也是偉大的，所以不要放棄，堅(jiān)持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd結(jié)束語感謝聆聽不足之處請大家批評指導(dǎo)PleaseCriticizeAndGuideTheShortcomings演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年XX月XX日

感謝聆聽演講人：XXXXXX時(shí)間：XX年節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理

國際銅業(yè)協(xié)會(huì)（中國）56節(jié)能電感鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理1一、前言在綠色照明工程中，鎮(zhèn)流器是一個(gè)極為重要的光源電器配件。它的發(fā)展受到許多方面的關(guān)注。是電子鎮(zhèn)流器還是電感鎮(zhèn)流器？這是各方面人士存在較大分歧的一個(gè)問題。我們認(rèn)為：根據(jù)這兩類鎮(zhèn)流器的原理、技術(shù)依據(jù)、歷史發(fā)展和使用統(tǒng)計(jì)來看，小功率氣體放電光源（40W以下）應(yīng)該堅(jiān)持以電子鎮(zhèn)流器為主，因?yàn)樗?jié)能效果明顯，一體化程度高；而對于高強(qiáng)度氣體放電光源（100W以上）目前還是應(yīng)該以電感鎮(zhèn)流器為主，因?yàn)樗?jié)能效果與電子鎮(zhèn)流器相當(dāng)，電路可靠度高。57一、前言在綠色照明工程中，鎮(zhèn)流器是一

電感鎮(zhèn)流器必須是節(jié)能型的。即節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

58電感鎮(zhèn)流器必須是節(jié)能型的。即節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。3各類鎮(zhèn)流器的能耗比較燈功率（W）鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型電子型20以下40~5020~30〈103030~40〈15〈104022~25〈12〈1010015~20〈11〈1015015~18〈11〈1025014~18〈10〈1040012~14〈95~101000以上10~11〈85~1059各類鎮(zhèn)流器的能耗比較燈功率鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通國內(nèi)大量的電感鎮(zhèn)流器仍是傳統(tǒng)型老產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，但功率損耗大。從我國的國情出發(fā)，如果把傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器更新為節(jié)能型的，將會(huì)取得可觀的節(jié)能效果，而且在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上皆是可行的。根據(jù)預(yù)測，如果將目前中國傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器年產(chǎn)量100%轉(zhuǎn)為節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，每年可以節(jié)電9億千瓦小時(shí)。這相當(dāng)于節(jié)省11.16億元新建電廠投資，減排100萬噸二氧化碳。

60國內(nèi)大量的電感鎮(zhèn)流器仍是傳統(tǒng)型老產(chǎn)品，其性能穩(wěn)定，價(jià)格便宜，二、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性

節(jié)能電感鎮(zhèn)流器與一般傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的區(qū)別在于三個(gè)基本參數(shù)：鎮(zhèn)流器功耗限定的上限值，系統(tǒng)功率因素的最小值最大啟動(dòng)電流。61二、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的技術(shù)特性節(jié)能電感鎮(zhèn)流器與一般傳統(tǒng)電感節(jié)能要求

燈功率（W）鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型20以下40~5020~303030~40〈154022~25〈1210015~20〈1125014~18〈1040012~14〈91000以上10~11〈862節(jié)能要求燈功率鎮(zhèn)流器能耗占燈功率百分比（%）普通型節(jié)能型2電感鎮(zhèn)流器與燈配套工作時(shí)系統(tǒng)基波功率因數(shù)較低，一般在0.43～0.55之間，如果考慮到高次諧波，則總功率因素則更低。

節(jié)能電感鎮(zhèn)流器將系統(tǒng)功率補(bǔ)償?shù)?.85以上，有如下參考數(shù)據(jù)。熒光燈每瓦大約需補(bǔ)償0.1～0.12μF;高壓汞燈每瓦大約需補(bǔ)償0.1～0.12μF；高壓鈉燈每瓦大約需補(bǔ)償0.12～0.13μF:63電感鎮(zhèn)流器與燈配套工作時(shí)系統(tǒng)基波功率因數(shù)較低，一般在0.43燈預(yù)熱電流與燈標(biāo)稱工作電流之比

優(yōu)質(zhì)品一等品合格品≥30W ≤1.6≤1.8≤2.1＜30W ≤1.45≤1.55≤2.164燈預(yù)熱電流與燈標(biāo)稱工作電流之比 優(yōu)質(zhì)品一等品能效因數(shù)

BallastEfficatyFactor－BEF

是綜合性評價(jià)鎮(zhèn)流器能源利用效率的指標(biāo)。鎮(zhèn)流器能效因數(shù)（BEF）的定義：鎮(zhèn)流器能效因數(shù)（BEF）流明系數(shù)（BF）：

65能效因數(shù)

BallastEfficatyFactor－B三、Bm與節(jié)能電感鎮(zhèn)流器技術(shù)特性的關(guān)系

1.

電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的能耗電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的能耗有以下形式：l

磁滯損耗l

渦流損耗l

銅阻損耗l

漏磁損耗l

介質(zhì)損耗l

延遲損耗66三、Bm與節(jié)能電感鎮(zhèn)流器技術(shù)特性的關(guān)系1.

其中磁滯損耗，渦流損耗稱為鐵耗，是鐵心材料的主要損耗。其值為：可以看出，鐵損與峰值磁感強(qiáng)度Bm的平方成正比，降低鐵芯中的峰值磁感強(qiáng)度Bm對于降低功耗效果十分顯著。

67其中磁滯損耗，渦流損耗稱為鐵耗，是鐵心材料的主要損耗。其值為2、Bm與電流波形因子

高Bm值可以減小鐵心截面，降低成本，但使鎮(zhèn)流器工作于飽和區(qū)，結(jié)果使電流波形出現(xiàn)尖峰，造成電流波形因子變大，這對燈管的損害很大，因?yàn)闊艄艿膲勖苯优c電流波形因子有關(guān)。

682、Bm與電流波形因子高Bm值可以減小鐵心截面，降低成本，降低Bm值，雖然增加了少量鐵磁材料，但使鎮(zhèn)流器工作于線性區(qū)，結(jié)果使電流波形基本呈正弦型，電流波形因子接近1.41，這對燈管的壽命益處很大。結(jié)論：節(jié)能鎮(zhèn)流器能有效防止波形失真，提高燈的壽命。69降低Bm值，雖然增加了少量鐵磁材料，但使鎮(zhèn)流器工作于線性電流波形因子與燈壽命的關(guān)系

70電流波形因子與燈壽命的關(guān)系15以電容鎮(zhèn)流為例說明：電流諧波總值太大使燈的壽命縮短。71以電容鎮(zhèn)流為例說明：電流諧波總值太大使燈的壽命縮短。163.Bm與功率因子設(shè)線路的供電電壓為理想的正弦波，無電壓諧波。如果這時(shí)電流為非正弦信號(hào)，功率因子為：

723.Bm與功率因子設(shè)線路的供電電壓為理想的正弦波，無電壓諧波兩種不同Bm取值的鎮(zhèn)流器功率因子示意圖

結(jié)論：由于節(jié)能鎮(zhèn)流器的電流波形失真小，功率因子補(bǔ)償很容易補(bǔ)償至最大值。73兩種不同Bm取值的鎮(zhèn)流器功率因子示意圖結(jié)論：由于節(jié)能鎮(zhèn)流器4、Bm與電壓異常保護(hù)

對鎮(zhèn)流器的技術(shù)要求分為正常使用與非正常使用兩種：其中非正常使用主要是在電壓異常時(shí)，即電源電壓提高10%（243V）時(shí)，電流有規(guī)定值。由于節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器在電壓異常時(shí)，鐵心呈現(xiàn)的飽和程度不一樣，故電流的增加值相差很大。節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器更為安全一些。

744、Bm與電壓異常保護(hù)對鎮(zhèn)流器的技術(shù)要求分為正常使用與兩類電感鎮(zhèn)流器的電壓異常時(shí)比較

結(jié)論：在異常情況下，傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器電流增幅極大，容易引起事故，而節(jié)能鎮(zhèn)流器不存在這個(gè)問題。75兩類電感鎮(zhèn)流器的電壓異常時(shí)比較結(jié)論：在異常情況下，傳統(tǒng)鎮(zhèn)流鎮(zhèn)流器壽命比較鎮(zhèn)流器壽命取決于鎮(zhèn)流器的溫度。溫度與壽命的關(guān)系呈對數(shù)關(guān)系，溫度低10度，壽命增加一倍。節(jié)能鎮(zhèn)流器的溫度比傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器低40度左右，因此它的壽命是傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的16倍，理論壽命可以達(dá)到50年。76鎮(zhèn)流器壽命比較鎮(zhèn)流器壽命取決于鎮(zhèn)流器的溫度。21節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的形狀

77節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器鐵心材料的形狀22設(shè)計(jì)方法引入鐵芯的占空系數(shù)kc和銅線的占空系數(shù)km，得：

78設(shè)計(jì)方法引入鐵芯的占空系數(shù)kc和銅線的占空系數(shù)km，得：2

鎮(zhèn)流器鐵芯的設(shè)計(jì)就是選擇一個(gè)合適的面積乘積值，使它在額定視在功率時(shí)，在規(guī)定的溫升范圍內(nèi)，使銅損和鐵損最小

79鎮(zhèn)流器鐵芯的設(shè)計(jì)就是選擇一個(gè)合適的面積乘積值，使它在額定假設(shè)有一只鎮(zhèn)流器，其鐵耗為PC瓦，線圈內(nèi)阻的等值電阻為R歐姆，燈電壓為U伏工作電流為I，試求在什么情況下，鎮(zhèn)流器的效率η最大。80假設(shè)有一只鎮(zhèn)流器，其鐵耗為PC瓦，線圈內(nèi)阻的等值電阻為R歐姆四、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

所謂雙功率鎮(zhèn)流器實(shí)際是一種節(jié)能型的電感鎮(zhèn)流器，它的電感量可以進(jìn)行變換，從而使燈的功率隨之發(fā)生變化。如果變化次序是根據(jù)照明環(huán)境的需要而設(shè)定，即在正常情況下，燈按設(shè)計(jì)要求在額定功率下運(yùn)行；在一些特殊情況下（例如道路照明的深夜；火車站無火車通過時(shí)；亮化工程的非重大節(jié)日時(shí)等等），燈不能熄滅，但不必照度很大，而且又要兼顧均勻性，這時(shí)可以使燈降功率運(yùn)行。具體方法是變換鎮(zhèn)流器的電感量，增大電感量能使燈功率下降。這種鎮(zhèn)流器稱之為雙功率鎮(zhèn)流器。81四、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)所謂雙功率鎮(zhèn)流器實(shí)際是一種節(jié)能型的電雙鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

82雙鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路27雙鐵心并聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

83雙鐵心并聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路28單鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路

84單鐵心串聯(lián)型雙功率鎮(zhèn)流器電路29常規(guī)鎮(zhèn)流器電路

85常規(guī)鎮(zhèn)流器電路30雙功率鎮(zhèn)流器的功率變換時(shí)間方法：可以通過簡單的時(shí)基電路實(shí)現(xiàn)可以通過智能化集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

由于節(jié)能效果明顯（30%以上），又能有效地延長燈與電器的壽命（兩倍以上），所以雙功率鎮(zhèn)流器是一種市場前景很好的產(chǎn)品。

86雙功率鎮(zhèn)流器的功率變換時(shí)間方法：312、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

假如滿功率時(shí)的燈的功率為P燈1，降功率時(shí)的功率為P燈2，雙功率鎮(zhèn)流器的結(jié)構(gòu)為單鐵心抽頭式，設(shè)計(jì)可分為四個(gè)步驟：l

滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)l

根據(jù)降功率的幅度作線圈修正l

幾何尺寸的確定l

鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算872、雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)假如滿功率時(shí)的燈的功率為P燈1，降功滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)：求鎮(zhèn)流器工作電壓

選擇鐵芯截面

計(jì)算線圈匝數(shù)

計(jì)算所需導(dǎo)線直徑

88滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)：33根據(jù)降功率的幅度作線圈修正：計(jì)算降功率時(shí)的線圈圈數(shù)N需要增加的線圈圈數(shù)N2

計(jì)算所需導(dǎo)線直徑為

89根據(jù)降功率的幅度作線圈修正：34幾何尺寸的確定：計(jì)算線圈厚度

鐵心窗口尺寸

鐵心迭厚

空氣隙長度

90幾何尺寸的確定：35鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算：由硅鋼片的比耗求鐵心損耗（主要由渦流損耗與磁滯損耗構(gòu)成）由公式I2R計(jì)算銅耗

91鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算：36雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)舉例

設(shè)計(jì)高壓鈉燈400W/250W雙功率鎮(zhèn)流器。已知：型號(hào) 電源電壓(V)功率(W)燈管電壓(V)工作電流(A)NG400~22050Hz400110+203．00NG250~22050Hz250110+201．8092雙功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)高壓鈉燈400W/250W雙功率滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì):求鎮(zhèn)流器工作電壓：選擇鐵芯截面：計(jì)算線圈匝數(shù)：線徑D：

93滿功率鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì):38根據(jù)降功率的幅度作線圈修正:

計(jì)算降功率時(shí)的線圈圈數(shù)N:

需要增加的線圈圈數(shù)N2:N2=N—N1=517-409=106計(jì)算所需導(dǎo)線直徑為:94根據(jù)降功率的幅度作線圈修正:39幾何尺寸的確定：

計(jì)算線圈厚度：鐵心窗口寬度為：鐵心窗口高度為:鐵心迭厚：空氣隙長度：

95幾何尺寸的確定：40鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算:鐵耗：銅耗：總損耗為31.7W

96鎮(zhèn)流器自身能耗的計(jì)算:41五、LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)

利用LC鎮(zhèn)流器特有的鎮(zhèn)流特性，能夠設(shè)計(jì)出節(jié)能型、適合高管壓氣體放電光源的鎮(zhèn)流器。這里介紹了這種鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)原理及方法步驟。97五、LC鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)利用LC鎮(zhèn)流器特有的鎮(zhèn)流特性，能夠設(shè)計(jì)LC鎮(zhèn)流器的特性

優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)流特性好功率因數(shù)比一般的電感鎮(zhèn)流器高。

電路處于準(zhǔn)諧振狀態(tài)時(shí)，可以輸出較高的工作電壓，適合于燈管電壓較高的光源。98LC鎮(zhèn)流器的特性優(yōu)點(diǎn)：43穩(wěn)流特性

99穩(wěn)流特性44LC鎮(zhèn)流電路的穩(wěn)流特性較好，當(dāng)電源電壓增加10%時(shí)，W燈110/W燈比值可以計(jì)算，以400瓦高壓汞燈為例：

采用電阻鎮(zhèn)流時(shí)： W燈110/W燈=1.25采用電感鎮(zhèn)流時(shí)： W燈110/W燈=1.17