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        淺談無極燈鎮流器(逆變器)的技術核心

        作者: 時間:2011-03-21 來源:網絡 收藏
        無極燈EMC干擾主要是輻射干擾和傳導干擾兩部分,輻射干擾指向空間發射電磁波,也叫射頻干擾,傳導干擾指對電網的干擾;其主要來源于功率因數校正、變頻輸出、電路耦合等幾個地方。由于無極燈工作頻率極高,輸出功率大,功率管在開關過程中的硬開關特性會產生大量的奇次諧波與偶次諧波干擾,相對來講變頻輸出(工作頻率)的干擾占大部分,在EMC檢測中體現出來的就是工作頻率與它的倍數頻率附近的干擾明顯增大,隨著功率的增大,干擾強度增大,針對這個問題必須從輸入級的濾波電路、功率因數校正電路、諧振電路上做出相應的處理。高頻電路的PCB設計和工藝、結構對EMC至關重要,重要元器件的位置、走線、接地、散熱等都要認真分析,慎重放置。在經過對電子進行傳導、輻射測試的大量數據分析后知道,電子鎮流器產品所產生的電磁干擾中,在9~150KHz頻率范圍主要以差模干擾為主;150KHz~30MHz頻率范圍主要以是共模干擾為主。找到干擾源,又知道其產生干擾原因,只需采取相應措施加以抑制其干擾,使通過該條款的考核并非難事。

          除了在鎮流器的輸入端(電源端)加串EMI濾波器外,還可以在鎮流器產生干擾的部件上下功夫。從前面的分析知道,開關管在其導通和斷開瞬間會產生幅度較高的脈沖電壓或電流,只要把這個脈沖電壓或電流消除或減弱即可降低鎮流器的干擾電壓??煞謩e在開關管基極和發射極之間并一個瓷片電容,降低晶體管的深飽和,有助于降低脈沖電壓的幅度,而且還可防止開關管的共態導通,不致于損壞開關管;或在開關管集電極和發射極之間加入阻尼網絡(D、R、C),以吸收其通斷間產生的浪涌電流,對開關管起保護作用,并能有效降低干擾強度。

          無極燈鎮流器重點研究問題之三:諧振電路的參數設計

          諧振電路由鎮流電感、耦合電感、諧振電容等構成,在通電時產生諧振電壓,燈亮后鎮流電感與耦合器構成穩定的電壓分配關系。在電路設計中要考慮的因素有工作頻率、諧振頻率、功率控制、諧振電壓等參數在合理的范圍內。

          無極燈鎮流器的工作頻率,目前有2.65MHz(自激震蕩驅動)與250KHz(它激震蕩驅動)兩種,一般為固定頻率。當頻率、燈泡/管功率確定后由燈泡/管功率向前反推設計參數。設計諧振參數時,可設燈管為開路狀態,鎮流器電感、耦合器電感、電容形成一串并聯(LCC)電路。其中f0為諧振頻率,L1為鎮流電感,L2為耦合電感,C2為諧振電容。通常取L1,L2基本相等,根據燈管功率、燈管溫度等,耦合器線徑、匝數、磁環參數、電感量即可確定。耦合器與燈泡/管相似變壓器關系,其初級為耦合器,次級為燈泡/管,次級電流將改變初級電感量,使諧振電路參數發生改變,f0偏移,鎮流器則以恒定頻率工作在感性負載狀態(即輸出頻率略高于驅動頻率)。鎮流電感的負反饋的作用可調節燈泡/管功率。適當提高諧振電壓和反饋電壓幅度,以利于在低溫啟動時留有充足的余量。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/179369.htm

        無極燈鎮流器重點研究問題之四:異常情況下的保護

          無極燈的異常情況保護主要有幾方面:高溫保護、過電壓保護、工作中保護、啟動保護。

          由于無極燈電子鎮流器為電子元器件,鎮流器長時間在超過70度以上工作時,容性元件的使用壽命會大大降低,故而在工作中必須設置高溫保護電路來保證鎮流器的壽命與穩定性。

          在雷擊等異常情況下,電網供電電壓會產生極短時間的高壓浪涌,若沒有有效的電路把這種瞬間的能量導出電路以外,會對鎮流器產生永久性的破壞,根據浪涌等級的不同,需要設置不同強度的保護電路。

          工作中保護是指在燈管正常點亮之后,在管殼破裂、漏氣、功率激增的異常情況的保護,這種異常情況下,若保護電路反應時間過長或者沒有保護的話,鎮流器會在極短時間之內損壞。

          啟動保護是指燈管因漏氣、低溫等情況下點火失敗時,電路處于容性或弱感性狀態下時對電路的保護,這種保護十分關鍵,大多數無極燈的損壞由于這一現象引起,這種情況下跟據不同的情況須采取多重保護的辦法。

          無極燈的異常保護一般分非鎖定和鎖定兩種方式;非鎖定方式在保護過程中,開關管仍然處于工作狀態,保護狀態不斷啟動,如保護狀態時間較長,容易造成功率開關管或保護開關管的損壞。鎖定方式的開關管在保護過程是不工作的,電路支持保護狀態一定的時間(國標要求大于50秒),重啟電源開關工作。

          無極燈鎮流器的幾種拓撲


        高壓端反饋、觸發式

        自激式 低壓端反饋、觸發式

        高頻 非鎖定/鎖定 保護方式

        它激式 (暫缺)

        高壓端反饋、觸發式

        自激式 低壓端反饋、觸發式

        低頻 非鎖定/鎖定 保護方式

        它激式 主動式 (略)

        反饋式 (略)

          分析無極燈的這幾個環節,可見無極燈鎮流器要解決的問題為:變頻、高轉換效率、EMC濾波、諧振電路設計、異常情況下的保護等幾個部分。目前,各個廠家生產的無極燈電子鎮流器其基本工作原理大體相同,只是在工藝結構和電路異常保護方面、在參數設計方面有所區別。

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