节能灯和电子镇流器基础知识介绍 (电子部分）,通士达照明技术中心 2009.08.05,照明电光源的发展,电光源是当今照明的主体,自1879年白炽灯问世以来,发展经历了三代: 第一代 热辐射光源 第二代 气体放电光源 第三代 节能气体放电光源 第四代 新光源,照明电光源发展简况,节能气体放电光源-绿色光源,上个世纪六十至七十年代起开发，代表产品： 细管径荧光灯（T8、T5） 紧凑型荧光灯（电子节能灯） 两类灯较普通荧光灯光效高（从4050Lm/W提高到80Lm/W）、显色性好、寿命长、且结构紧凑、通用性好，已成为室内照明主体；,公司主流产品,紧凑型荧光灯（电子节能灯）,细管径荧光灯（T8、T5）电子镇流器,产品组成,一个基本的节能灯 是由灯头、塑壳、 镇流器、荧光灯管 等组成的； 独立式的电子镇流器 则是由铁壳、 内装镇流器等组成的镇流器部分,电子镇流器部分是由一些电阻、电容、电感、晶体管组装路板上构成的电子元器件1,功率晶体管（双极晶体管或场效应管 ） 功能-作高频开关 选用原则： （1）合适的耐压； （2）额定集电极电流（ICM）适中； （3）导通压降小； （4）开关特性好； （5）存储时间一致性好； （6）放大倍数适中，一致性好； （7）温度特性好，变化小（hFE、ICC）,电子元器件2,电容器 铝电解电容(整流滤波) 要求：小型化、长寿命、中高压、高温型 、漏电流小 、耐高频、低阻抗、高纹波电流 薄膜直流电容器（CL11CL21CL23BCBB*MMKP* ） 要求：高耐压、交流损耗小耐高频大电流 交流电容器(安规电容：MKP62) 要求:足够耐压、耐浪涌冲击能力 陶瓷电容：贴片插件、材质：NP0X7RX5RY5P 根据电路要求选用,电子元器件3,磁性元件及材料 类别-工型电感、色码电感、磁环变压器、磁芯电感、变压器等 。
要求 （1）选用合适材质的磁芯：镍锌系、锰锌系 （2）高Bs； （3）低损耗：PC30PC40PC44； （4）高居里温度； （5）尺寸选用及气隙大小：考虑线圈损耗及磁芯损耗的平衡； （6）磁芯参数的温度特性；,电子元器件4,二极管：整流二极管、触发二极管、稳压二极管、快恢复二极管 电阻：碳膜电阻RT、贴片电阻（玻璃釉）、热敏电阻 保险管、保险电阻,电子镇流器基本原理,电子镇流器是将工频(50HZ/60HZ)交流电变换为较高频率的交流电，并能使一个或几个荧光灯正常启动和稳定工作的变换器（国外称安定器） 基本原理：用电子元器件组成高频变换电路先将照明交流电源整流变成直流电，再由“逆变器”变为高频交流电，由振荡电路产生20100KHZ的高频电压去启动和点亮荧光灯，经调整可正确与灯匹配，满足不同功率灯管的启动电压、灯电压和灯电流，达到正常工作DC-AC Controller Push-Pull / Half-Bridge,电源输入,荧光灯,AC Line,逆变器,整流,示例原理图,触发线路,电子镇流器基本电路介绍-1,输入电路-EMI滤波器及保护电路 (1) EMI滤波器用以抑制EMI/RFI。
有T型（两个电感、一个电容）、型（一个电感、两个电容）、双型（同一磁芯对称两个电感、两个电容）等 （2）输入保护电路-包括过流/过压保护 过流保护： 串接FU保险丝，作过流保护； 串接NTC热敏电阻（RT），抑制 接通电源瞬间浪涌电流， 过压保护： 并接压敏电阻,电子镇流器基本电路介绍-2,整流滤波电路 （1）桥式整流滤波电路 适合110V/220V电压工作 （2）倍压整流滤波电路 适合110V电压工作 主要由四个二极管和电解电容组成， 为了解决电流谐波含量高，线路功率因数 低等问题，必要时还加入一些电感电容等 器件电子镇流器基本电路介绍-3,谐振电路 主要由一对晶体管、脉冲 变压器做高频开关，再由LC串 联谐振电路来驱动荧光灯一 方面提供足够高的启动电压 (5001200V)，使灯点火启动， 另一方面灯点燃后起限流作用， 即提供合适的灯电压和灯工作 电流电子镇流器基本电路介绍-4,预热启动电路 （1）高压冷启动，易损伤灯丝（溅射），出现阴极管壁早期发黑，缩短灯管寿命 （2）应同时满足开路电压、预热电流、预热时间三要求 异常状态保护电路 过电流/过电压保护电路 过热保护电路,电子镇流器的一些优点,节电省钱 比同规格电感镇流器节电2530% 。
高频工作,提高灯发光效率 ；自身功耗低 发光效率高,产生热能小 功率因数高，输入电流减少，电力配线安装要求及成本降低 不需启辉器，省去更换时间和费用 无频闪，发光柔和，有益保护视力 启动快，不出现反复起辉、闪烁现象 工作宁静，无噪声，提高照明环境质量 可用市电和直流电源供电，允许电压波动范围宽（1015%） 体积小、重量轻，安装使用方便 产品遵循的一些标准,GB15143 （IEC61347)管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求； GB15144 (IEC929)管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求 GB16844（IEC968）普通照明用自镇流荧光灯的一般要求和安全要求 GB/T 17263-1998 (IEC969)普通照明自镇流荧光灯 性能要求 IEC61000-3-2 家用电器及类似电器设备发出的谐波电流限制 CISPRIS 电器照明及类似设备无线电干扰特性的测量极限与方法,产品的验证,产品的验证包括： （1）性能测试 符合客户指标、标准要求； （2）安全测试 通过相关认证； （3）可靠性测试 满足环境变化不影响整机工作可靠性实验考核及认证,1、DME：15电压范围，-10100 2、ALT：85%湿度，85 3、HASA：100 温度，湿度没有要求，时间耐受性 4、HALT：急剧温度变化及大加速度振动 5、EOL：各种可能寿终情况的安全评估 6、Surge：模拟电网浪涌电压的影响 7、I/O：镇流器的工作状态，镇流器与灯管的匹配数据，启动时间 8、Thermal：器件工作温升评估 9、CE/FCC、UL、RoHS、Reach：相关的认证要求,常用术语1,功率因数 在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以cos表示，即cos=P/S 谐波 输入电压加到非线性负载上时，电流与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波非线性电流可按傅里叶变换分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角以基波幅度为100%，其他分次谐波的幅值与基波幅值的百分比值为分次谐波的含量总谐波是各次谐波分量的方均根值的总和 灯管电流波峰系数LCCF LCCF为灯电流的最大峰值与有效值之比，过高的峰值电流对阴极寿命不利常用术语2,光通维持率(Lumen Maintenance) 灯在寿命中特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比，用百分数表示 寿命(Life) 一只成品灯从燃点至“烧毁”，或者灯工作至低于本标准中所规定的寿命性能的任一要求时的累计时间 启动时间(Start Time) 灯接通电源直到完全启动并维持燃点所需的时间 上升时间(Rise Time) 灯接通电源后，光通量达到其稳定光通量的80%时所需的时间 新光源发展趋势,1.高性能、高性价比。
重点环绕光效、光色（显色性）、寿命三大指标，并实现光效、光色两者最佳平衡； 2.结构小型化、一体化，便于灯器具设计； 3.互换性好，使用方便，安全可靠； 4.增大发光面积，由点光源、线光源发展到面光源； 5.配套电器附件电子化、集成化、高频化、智能化及可调化（光控等）； 6.使用条件更加拓宽电源电压任意化，工作频率高频化（103109HZ）、变频化，电源波形由正弦波扩展为矩形或脉冲波； 7.关键技术研发，如放电机理、灯和高频电路的最佳匹配、高频等离子体等； 8.开发及应用特殊半导体器件、ASIC；,End Thank you,。