我國(guó)電子鎮(zhèn)流器的應(yīng)用與最新發(fā)展
 吳凌云 杜 磊
摘 要：隨著我國(guó)“綠色照明”、“節(jié)能減排”等工程的日益深入，人們對(duì)綠色照明產(chǎn)品的需求量日益增大，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求也日漸提高，高性能電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn)日漸凸現(xiàn)，但是可靠性與性價(jià)比問(wèn)題卻一直制約著其檔次的提升。

關(guān)鍵詞：綠色照明 節(jié)能減排 高性能電子鎮(zhèn)流器
　
　　
　　奧運(yùn)漸行漸遠(yuǎn)，我們又成功舉辦了舉世矚目的上海世博會(huì)及廣州亞運(yùn)會(huì)，聲光電等高科技手段，虛實(shí)結(jié)合的藝術(shù)效果，使得盛會(huì)表演精彩紛呈。在充分考慮現(xiàn)代建筑環(huán)境及照明特點(diǎn)的情況下，注重照明電器的核心部件—— 電子鎮(zhèn)流器的最優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)儀器設(shè)備檢測(cè)、維護(hù)、電網(wǎng)的污染、照明質(zhì)量、樓宇安全、辦公、學(xué)習(xí)等有著至關(guān)重要的影響，應(yīng)該引起高度重視。
　　今天我國(guó)的照明已成了“節(jié)能燈”甲天下的大局，并且已強(qiáng)勢(shì)進(jìn)軍家居照明�？焖侔l(fā)展的同時(shí)也暴露出來(lái)了不少甚至很嚴(yán)峻問(wèn)題，早期對(duì)電子鎮(zhèn)流器的難度和復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足，還有電子鎮(zhèn)流器用半導(dǎo)體器件開(kāi)發(fā)未跟上，對(duì)HID電子鎮(zhèn)流器而言，盡管國(guó)內(nèi)有很多單位和個(gè)人都看準(zhǔn)了電子鎮(zhèn)流器所面臨的巨大商機(jī)，并爭(zhēng)先恐后的投入生產(chǎn)，可真正能進(jìn)入成熟階段的卻寥寥無(wú)幾。在此，針對(duì)我國(guó)電子鎮(zhèn)流器的最新發(fā)展略談個(gè)人的一些看法。
一、電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)勢(shì)明顯
　 1、節(jié)能
　　主要表現(xiàn)在四方面：
①、熒光燈管在采用了高頻或低頻方波電流點(diǎn)燈工作后，發(fā)光效率得到大幅度提高。在同等條件下，要得到相同的照度，使用電子鎮(zhèn)流器比傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的輸入功率可減少10%以上。
②、 電子鎮(zhèn)流器自身的功耗小。市面上較好的電子鎮(zhèn)流器效率高達(dá)93%以上。
③、功率因數(shù)較電感鎮(zhèn)流器高。可達(dá)0.99。
④、輸出功率穩(wěn)定可靠。電子鎮(zhèn)流器的輸入電源電壓變化15%時(shí)，輸出燈功率變動(dòng)小于3%，不會(huì)造成燈泡工作不穩(wěn)定，而使壽命縮短。
　　 2、節(jié)約（原材料）資源
　　電感鎮(zhèn)流器的生產(chǎn)需要大量矽鋼片和漆包線，而電子鎮(zhèn)流器則可以大大減少資源消耗。以400W金屬鹵化物燈鎮(zhèn)流器為例，需要矽鋼片4kg，銅2kg，而電子鎮(zhèn)流器只需要銅約0.4kg，不需要矽鋼片。
3、燈參數(shù)優(yōu)越
　　電子鎮(zhèn)流器比電感鎮(zhèn)流器有更優(yōu)越的點(diǎn)燈參數(shù)，可以取得更好的點(diǎn)燈效果。燈的啟動(dòng)過(guò)程中，燈電壓逐漸上升，燈電流逐漸減小，其燈功率隨燈電壓增大而增大，當(dāng)燈功率達(dá)到額定功率值時(shí)，燈功率基本不再隨燈電壓變化而變化，即燈功率保持不變，由于燈輸出功率恒定，進(jìn)而可有：
①、點(diǎn)燈功率恒定，使得光源的光、色、電參數(shù)一致性比較好。
②、氣體放電光源都有負(fù)阻特性，尤其在其壽命的后期，熒光燈管壓會(huì)逐步升高，但電感鎮(zhèn)流器的輸出特性為恒流輸出，燈實(shí)際功率升高（這會(huì)加速燈的老化），進(jìn)而又使熒光燈管電壓升高，如此惡性循環(huán)，將使熒光燈管快速壽終。
　　4、自動(dòng)保護(hù)功能
　　HID的點(diǎn)燈電路一般采用高壓?jiǎn)��?dòng)，一些燈泡啟動(dòng)特性差，或是工作一段時(shí)間后逐漸變得啟動(dòng)困難，尤其是在熱啟動(dòng)的時(shí)候，同時(shí)還有較明顯的保護(hù)作用，當(dāng)燈出現(xiàn)過(guò)熱、輸出開(kāi)路、輸出短路等異常情況時(shí)，便可有自動(dòng)保護(hù)功能，可以很大程度上提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。
5、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制
　　各種自動(dòng)控制方式得以實(shí)現(xiàn)，如智能化控制燈光，熒光燈可調(diào)范圍達(dá)20--100%,高壓鈉燈可調(diào)范圍達(dá)40--100%，而金屬鹵化物燈也可達(dá)50--100%，滿足了照明多時(shí)段多場(chǎng)合的需要，不但提升了照明品質(zhì)還節(jié)約了電能。
　　可以采用如下方法來(lái)對(duì)燈光實(shí)現(xiàn)控制：
　�、�、采用紅外傳感器。采用紅外傳感器檢測(cè)人體信號(hào)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制。如在停車場(chǎng)、加油站、超市及倉(cāng)庫(kù)等。
　�、�、應(yīng)用光敏元件。根據(jù)其他光源信號(hào)或自然光，自動(dòng)調(diào)節(jié)燈功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)照明、工礦照明、辦公室等多種場(chǎng)合。
③、時(shí)鐘控制。最典型應(yīng)用于路燈照明，通過(guò)設(shè)定程序，使路燈在不同時(shí)段內(nèi)，擁有不同的光輸出。城區(qū)繁華道路等最適合采用這種控制方式。
④、手動(dòng)調(diào)光。金屬鹵化物燈、高壓鈉燈都可以在寬范圍內(nèi)通過(guò)調(diào)節(jié)輸入到燈泡的功率實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)抖動(dòng)的調(diào)光。
　 二、有待于繼續(xù)解決的制約電子鎮(zhèn)流器快速發(fā)展及大量推廣應(yīng)用的問(wèn)題：
　　1、可靠性仍有待加強(qiáng)。HID電子鎮(zhèn)流器電路結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比熒光燈電子鎮(zhèn)流器要復(fù)雜得多，選用的電子元器件數(shù)量數(shù)倍于熒光燈電子鎮(zhèn)流器，電子元器件失效概率高。同時(shí)，我國(guó)目前HID生產(chǎn)廠家參差不齊，實(shí)際執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一，HID與電子鎮(zhèn)流器很難實(shí)現(xiàn)真正意義上的匹配，要想獲得良好的使用效果便更是難上加難了。
　　2、工作環(huán)境惡劣成了真考驗(yàn)。電子鎮(zhèn)流器對(duì)使用環(huán)境的高要求對(duì)燈具設(shè)計(jì)提出了新要求。如高壓鈉燈主要用于戶外道路照明，每天工作時(shí)間甚至高達(dá)12小時(shí)，工作時(shí)間長(zhǎng)，且直接受到一年四季閃電雷擊、狂風(fēng)暴雨、較大溫差的影響。鎮(zhèn)流器若能經(jīng)得起高溫這一關(guān)的考驗(yàn)，壽命便不成問(wèn)題了。
　　3、散熱問(wèn)題是老大難。散熱問(wèn)題是影響電子鎮(zhèn)流器壽命的重要因素（尤其大功率電子鎮(zhèn)流器）。從行業(yè)整體現(xiàn)狀看設(shè)計(jì)實(shí)用型的大功率電子鎮(zhèn)流器還有待于進(jìn)一步完善。
　　4、成本期待百姓價(jià)。電子鎮(zhèn)流器雖然其綜合經(jīng)濟(jì)效益高，但是由于一次性投資高,在使用一年甚至數(shù)年后才能逐漸顯現(xiàn)其運(yùn)行成本的優(yōu)勢(shì)，暫時(shí)還難以被人們廣泛接受。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，以上問(wèn)題都將陸續(xù)得到解決，電子鎮(zhèn)流器必將成為綠色照明的重頭戲而被廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。
三、日趨完善的可靠性和其性價(jià)比奠定了堅(jiān)實(shí)的前行路
　　隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子元器件質(zhì)量不斷提高，使電子鎮(zhèn)流器可靠性逐步有了基本保證，因此，當(dāng)前熒光燈點(diǎn)燈電路已經(jīng)大量使用電子鎮(zhèn)流器。對(duì)于將電子鎮(zhèn)流器大量應(yīng)用于HID，必須解決HID電子鎮(zhèn)流器的可靠性及其性價(jià)比問(wèn)題。
　　HID較熒光燈有更為復(fù)雜的物理過(guò)程，必須深刻地了解HID的特性，才能有效地設(shè)計(jì)出可靠的適合其工作特性的鎮(zhèn)流電路。如HID的“聲共振”是燈點(diǎn)燃過(guò)程中電極不穩(wěn)定的表現(xiàn)，嚴(yán)重時(shí)可造成熄弧，在設(shè)計(jì)上，我認(rèn)為如下考慮不可或缺：
　　1、輸出功率保持恒定：
　　保持燈瞬時(shí)輸出功率恒定，采用方波電流驅(qū)動(dòng)便可得到燈瞬時(shí)輸出功率恒定，進(jìn)而避免“聲共振”現(xiàn)象。
　　2、異常保護(hù)功能：
　　電子鎮(zhèn)流器在與燈管配套使用中有可能出現(xiàn)燈管不啟動(dòng)、主電路電流過(guò)大、漏氣、不激活等異常情況，為了不使鎮(zhèn)流器損壞，在燈管發(fā)生異常時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉鎮(zhèn)流器，以保證鎮(zhèn)流器的可靠性及安全性能。
　　3、過(guò)電壓、電流控制：
　　當(dāng)供電質(zhì)量不高，電網(wǎng)中各種諧波和噪波污染（如瞬時(shí)高壓、高能脈沖）嚴(yán)重，以及雷擊過(guò)流沖擊等都會(huì)直接影響或損壞開(kāi)關(guān)管、電容器等，為此需要設(shè)置過(guò)電流、電壓保護(hù)。
　　4、降低溫升：
　　鎮(zhèn)流器在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的工作后溫度會(huì)大幅升高，溫升主要來(lái)自半導(dǎo)體元器件因功耗而發(fā)熱，采用專業(yè)電子絕緣膠封灌，可使產(chǎn)品整體溫升降低，防止灰塵、水等雜物進(jìn)入，避免因潮濕引起短路甚至造成產(chǎn)品損壞，此舉進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的可靠性，同時(shí)也避免了運(yùn)輸過(guò)程中的震動(dòng)和沖擊造成的損壞。
　　5、寬電壓工作范圍：
　　我國(guó)一些偏遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的供電質(zhì)量較差，電壓變化較大，電子鎮(zhèn)流器應(yīng)能適應(yīng)電網(wǎng)變化，保持正常工作。
　　6、燈電流波峰系數(shù)控制：
　　燈管陰極的發(fā)射能力決定了熒光燈的壽命。燈電流波峰系數(shù)是影響陰極發(fā)射能力和發(fā)射電流穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須控制在≤1.7，燈電流波峰系數(shù)高，燈陰極受到損傷度大，燈管發(fā)黑時(shí)間加快，壽命便大幅下降，燈電流波峰系數(shù)過(guò)大，還會(huì)帶來(lái)附加閃動(dòng)。
　　乘著我國(guó)實(shí)施“綠色照明”、“節(jié)能減排”等工程的春風(fēng)，為我國(guó)電子鎮(zhèn)流器的推廣應(yīng)用鋪平了道路。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等用電設(shè)備正常工作的特點(diǎn)及優(yōu)越性將逐步替代傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器，也必將為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)提速，為綠色照明、節(jié)能環(huán)保、造福人類作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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