電感鎮流器熒光燈主要由燈管、鎮流器、啟動器三個主要部件組成,整個電路結構簡單、成本較低,使用也比較方便。熒光燈又叫日光管,主體機構是一個內壁涂有一層熒光粉材料的玻璃管,管內被抽成真空且充有少量惰性氣體,同時還注入微
量的液態水銀。玻管兩端各有一個用鎢絲制成的電,上面涂有一層加熱后能發射電子的陰材料。熒光燈的基本原理就是電流激發低壓汞蒸氣電離并使它們發出紫外線,紫外線又激發熒光粉發出可見光。
啟動器又叫啟輝器,由一個氖燈和一個紙質電容器并聯構成,氖燈是一個充有氖氣的小玻璃泡,由一個U形雙金屬動觸片和一個靜觸片構成兩個電。雙金屬片是由兩種膨脹系統不同的金屬層疊組成。當氖燈兩端加上電壓時,氖氣電離產生輝光放電,雙金屬片受熱發生彎曲,接通兩個電。輝光放電停止后,雙金屬片冷卻,動觸片形狀恢復后,兩個觸點重新分開。
鎮流器又叫限流器、扼流圈,是一個自感系數很大的鐵心線圈。其作用有兩個:一是在日光燈啟動時它產生一個很高的感應電壓,與電源電壓疊加后使燈管點燃;二是燈管工作時限制通過燈管的電流,避免電流過大而燒毀燈絲
. 工作原理:傳統的熒光燈照明電路如圖所示,當接通電源后,由于熒光燈呈高阻狀態,電源經鎮流器和燈絲加到啟輝器兩端,氖泡內的氖氣電離,產生輝光放電,放電的熱量使雙金屬片受熱變形而接通觸點,電路中開始有電流對熒光燈的兩個陰加熱,發射出大量電子,燈管內汞蒸氣增加,完成對日光燈管燈絲的余熱。同時,由于氖氣泡內兩電閉合,輝光放電停止,管內溫度降低,雙金屬片冷卻,1-3秒后雙金屬片自動復位斷開。在兩斷開的瞬間,電路電流突然中斷,在鎮流器兩端將產生一個很高的持續時間約1ms的感應電壓(V=L*di/dt),根據燈的類型不同,這個電壓在大概600-1500V范圍,這個感應電壓與電源電壓疊加后家在日光燈管兩端。在這個高電壓作用下,燈絲預熱時發射出來的大量電子高速碰撞管內氬氣分子,使之迅速電離。氖氣電離生熱,熱量使管內水銀生成蒸汽,隨后水銀蒸汽也被電離并引起弧光放電,發出波長253.7nm的紫外線,燈管內壁的熒光粉的激發下,輻射出強烈的可見光,日光燈管進入正常工作狀態。
燈管點燃以后,電路中的電流將在鎮流器上生較大的電壓降,燈管兩端的電壓迅速下降,從而使得和燈管并聯的啟輝器因端電壓過低而停止工作。這是得鎮流器主要起限制燈電流的作用,同時使燈電流與電源電壓之間產生55-65度的相位差,從而維持燈的二次啟動,使燈能更穩定的工作。若啟輝器沒有一次將燈管啟動成功,則以上過程會重復進行,直到燈管啟動為止與氖燈并聯有一個幾千皮法的紙質介電容器,它能消除觸點分離時產生的火花,以免燒壞觸點。同時還能減輕對附近無限電設備的高頻干擾。電子鎮流器的工作原理:電子鎮流器是一個將工頻交流電源轉換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是:
工頻電源經過射頻干擾RFI濾波器,全波整流和無源(或有源)功率因數校正器(PPFC或APFC)后,變為直流電
源。通過DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯諧振電路加熱燈絲,同時在電容器上產生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管"放電"變成"導通"狀態,再進入發光狀態,此時高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,為了提高可靠性,常增設各種保護電路,如異常保護,浪涌電壓和電流保護,溫度保護等等。
1)節能。熒光燈的電子鎮流器,多使用20—60khz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節能效果。
2)消除頻閃,發光更穩定。有利于提高視覺分辨率,提高功效;降低連續作業的視覺疲勞,有利于保護視力。
3)起點更可靠。預熱燈管后一次起點成功,避免了多次起點。
4)功率因數高。符合國家標準的25W以上的熒光燈,其功率因數高于0.95。但應注意,國家標準對25W以下的燈管規定的諧波限值很高,以致使其功率因數下降到0.7—0.8。
5)穩定輸入功率和輸出光通量:高品質產品有良好的穩壓性能,在電源、電壓偏差很大時,仍能保持光源恒定功率,穩定光照度,有利于節能。
6)延長燈管壽命。高品質產品的恒功率和燈管電流下降,以及起點可靠等因素可使燈管壽命延長。
7)噪音低。高品質電子鎮流器噪音可達35db以下,人們感覺不到噪音。
8)可以調光。對于需要調光的場所,如:原使用白熾燈或鹵鎢燈調光的場所,代之以熒光燈配可調光電子鎮流器,可實現在2%—99%的大范圍調光。需要注意的是,只有設計優良的電子鎮流器才能發揮以上各種優點。雖然都是電子鎮流器,用于金鹵燈的電子鎮流器要比用于熒光燈的復雜很多或者說幾乎*不一樣。如果設計或制造工藝不到位,一個非常小的疏漏,都會造成故障.
電子鎮流器與電感鎮流器的比較
性能比較
傳統電感鎮流器
(以下用符號“LB")和節能型電感鎮流器(符號“SELB")
、電子鎮流器(符號“EB")的性能比較列于表
EB按標準又分為H級和L級。
直管熒光燈(36W為例)幾種鎮流器性能比較
SELB是在LB基礎上改進而來,其自身功耗下降約40~50%,使燈的系統功耗降低約8%,由于鐵芯材料好,工藝合理,溫升較低,可靠性更高,壽命更長,產品質量較穩定,雖硅鋼片用量增大,價格稍高,但可從節能和使用壽命得到補償,容易獲得回收。
EB則是更新產品,優點是節能效果更好,發光穩定,沒有頻閃,沒有噪聲,功率因數高,可以實現調光;缺點是生產企
業多,產品質量良莠不齊,有些產品電路簡單,元件未經優選,工藝不,導致可靠性差,使用壽命不長,而產品價格較貴,都影響了推廣應用。
HID電子與HID電感的優缺點:
、確保燈管壽命:傳統銅鐵式鎮流器老化或劣化時,其所提供電流有可能過大,容易傷害燈管,造成壽命縮短,CDM燈管售價相當的高,如果使用電子鎮流器比較容易確保燈管壽命。因此只要在
5,000內有更換燈管的記錄,對業者而言,使用電子式會比傳統式劃算。
2、防變色:如果使用傳統銅鐵式安定器,使用2,000小時之后,金鹵燈的色溫會開始產生偏移,甚至
高達30%以上變色,對賣場商品產生嚴重影響,使用電子鎮流器,至燈管壽命終了前,色溫改變局限
5%以內。
3、省電:和
傳統銅鐵式鎮流器比較,電子式可以節省10%~20%電力成本。
4、重量輕:和傳統銅鐵式鎮流器比較,電子式重量約為傳統式的1/3左右。尤其特別適合35w
及20w小瓦特數的金鹵燈或者軌道式燈具的設計。HID電子鎮流器和熒光燈電子鎮
流器設計不同之處熒光燈電子鎮流器金鹵燈電子鎮流器點燈工作頻率:
>20K Hz以上<250 Hz
6
、補償電容器:電子鎮流器不
需要補償電容器。
、啟輝器:電子鎮流器不需要啟輝器。
、頻閃:電子鎮流器無燈管閃爍的問題。
、重量輕:電子鎮流器的重量約為傳統鎮流器的1/3
、承受電壓變動:電子鎮流器因為采取主動功因路路,可以承受大范圍電壓變動,而傳統
鎮流器只能承受10%范圍以內。
、省電:電子鎮流器可以節省
10%~20%
電力。
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三、電子鎮流器和傳統電感鎮流器的比較
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點
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工作回路定電流回路定功率回路驅動方式半
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諧振全
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諧振
主營產品:LED防爆燈,LED防爆視孔燈,防爆滅蚊燈,防爆潔凈熒光燈,防爆照明配電箱,防爆動力配電箱,防爆控制箱,防爆接線箱,防爆操作柱,防爆檢修電源箱