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1、 大功率电子镇流器设计的研究 摘要电子镇流器是世界节能、绿色环保的主产品之一,节能效果十分显著.推行绿色照明工程就是要采用发光效率高的光源以及灯用电子电器附件,经过科学合理的结构设计来取代耗能大的光源产品,从而达到节约能源的目的。本文将以基于IR公司生产的IR2520D芯片为核心介绍电子镇流器的原理,部介绍及其结合灯具的使用向大家展示电子镇流器对于提高节能灯功率,结合L6561构成的功率因数校正电路使节能灯功率因数达到0.99以上,高效运用电能使其真正达到对能源的保护中所起的作用.目录引言21.研究背景22.主要研究工作23.主要容2第一章 节能灯及电子镇流器介绍31.1节能灯原理.31.2
2、先进的大功率电子节能灯.31.3 大功率电子节能灯的技术难点及解决方案 31.3.1温度过高的问题 31.3.2 灯管、电路与器件的选择41.4 电子镇流器51.4.1 电子镇流器介绍51.4.2 高性能电子镇流器51.4.3 荧光灯电子镇流器的节能原理6第二章 IR公司IR2520D芯片及其设计软件62.1 IR2520D简介62.2 IR2520D部结构和引脚功能62.3 IR2520D优缺点和电气特点72.4 IR2520D镇流器控制IC82.5 电路描述 82.6 功能说明及其保护 92.6.1 功能说明 92.6.2适用于设计不同类型灯的设计步骤102.7 BDA设计软件基本介绍.1
3、12.8 BDA软件具体操作流程.11第三章 L6561芯片原理与介绍 113.1 功率因数校正基本原理 123.2 L6561芯片工作原理简介 123.3 L6561芯片部结构特点 13第四章 基于IR2520大功率电子镇流器 144.1 IR2520D芯片控制镇流器电路与基本介绍 144.1.1 镇流器电路基本分析 144.1.2 135W大功率电子镇流器电路. 154.2 电子节能灯设计规律 174.3 具体电路测试参数与分析 17第五章 基于IR2520大功率电子镇流器使用中的问题及分析.185.1 维修实例与故障排查.185.1.1 大功率电子镇流器在实际使用中的问题.195.1.2
4、 实践维修中遇到的电子镇流器损坏问题列总19结束语20致语.20参考文献 21引言1.研究背景绿色照明是90年代提出的照明领域的新方针,它是从节约能源,保护环境的角度提出实施绿色照明的宗旨是要在我国发展和推广高照明器具,节约照明用电,建立优质高效,经济,舒适.安全可靠,有益环境和改善人民生活质量,提高工作效率,保护人民身心健康的照明环境,以满足国民经济各部门和人民群众的日益增长的对照明质量,照明环境的更高要求和减少环境污染的需要大功率电子镇流器的使用使节能灯具有光效高,寿命长,显色系数高等优点,功率因数可达到0.99,打破小功率节能灯照度不够用的使用局限,可以在高度高、空间大,对照度、亮度要求
5、照明水平较高的楼、堂、馆、所、候机厅、候车室、会议厅、摄影场、舞台、厂矿、企业、大商场、影剧院、歌舞厅、酒楼、体育馆学校等方面。改善了环境照明使用状况.京展照明公司专业生产的大功率电子镇流器在闽西大学的测试中一盏京展节能灯比一盏普通日光灯省8.8度电,整个学校共计700盏灯,每月可节约电量5960度,达到节约能源,提高光效的目的.随着人们生活水平,对于物质生活的要求也越来越高,所以说我国的照明市场具有非常大的潜力.特别是对于大功率节能灯的需求与日俱增,至此本文着重介绍了与人们息息相关的照明设备电子镇流器及节能灯的开发,以至于达到减少污染,提高光效,节约能源的目的.这也是本文的重要论题.2.主要
6、研究工作本文的题目是大功率电子节能灯及配套电子镇流器的研究,本课题是一个与实践紧密结合的课题,为此我在研究本论题的过程中深入某节能照明公司,在公司车间实习的一段时间,我所做研究包括如下; 1.把握大功率电子镇流器的功能对其进行初步的分析2.根据电子镇流器的原理,对IR公司芯片2520用于大功率电子镇流器做一定的分析对其进行简单的维修保护.3.与公司设计人员探讨并研究了大功率节能灯设计的一些规律3.主要容根据所涉及的主要研究工作,本文的容主要包括以下几个部分:第一章简要叙述了节能灯和电子镇流器的相关知识及其优点,紧接着第二章用较大篇幅介绍了主要器件IR2520D,包括其部结构,工作特性,并介绍了
7、IR公司的设计软件,第三章对电路中另一重要器件L6561做了简要的介绍,之后第四章是论文的核心部分介绍了基于IR2520D的大功率电子镇流器的设计的研究更包括一些数据的分析,故障的排查. 第一章 节能灯介绍及电子镇流器1.1 节能灯原理节能灯实际上就是一种紧凑型、自带镇流器的日光灯,节能灯点燃时首先通过电子镇流器给灯管灯丝加热,灯丝开始发射电子因为在灯丝上涂了一些电子粉,电子碰撞充装在灯管的氩原子,氩原子碰撞后获得了能量又撞击部的汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,灯管形成等离子态,灯管两端电压直接通过等离子态导通并发出253.7nm 的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的
8、温度在1160K左右,比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上,由于它使用效率较高的电子镇流器,同时不存在白炽灯那样的电流热效应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦50流明以上,所以节约电能。所谓电子粉是指熔点高而逸出功低吸收较低的能量就可发射电子的金属如钍、铯等粉末。节能灯的术名叫自镇流荧光灯,除了白色的外,现在还有黄色暖光的。一般来说,在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%,平均寿命延长8倍,热辐射仅20%。非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的。节能灯主要
9、是通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在1160K温度时,灯丝就开始发射电子因为在灯丝上涂了一些电子粉,电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子,汞原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出253.7nm 的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右,比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多,所以它的寿命也大提高,达到5000小时以上,由于它不存在白炽灯那样的电流热效应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦50流明以上。1.2 先进的大功率电子节能灯目前国际先进大功率节能灯在实际照明中体现出了很多其他电光源不具备的优点： 一、显色性指数高。大大优于
10、显色性指数仅为0.5左右的自镇流汞灯。可以使用在对色彩还原度高要求的摄影、电视转播、印染厂、织布厂、试验室等重要场合。 二、光效高：在45KHZ的工作频率的实际应用电路中, 传统电感失荧光灯光效可达到58LM68LM/W的技术水平。采用先进IC芯片IR2520及L6561所设计的电子镇流器在相同的使用环境下,85W大功率节能灯的光效可达到70-80LM/W,相当一支400W的白炽或350W自镇流汞灯的亮度和照度。节能效果右达到80以上。是替代淘汰自镇流汞灯与白炽灯的新产品。 三、高功率因数达到0.950.99以上,灯的使用寿命可达到15000小时。优质产品的灯使用寿命可达20000小时以上,是
11、白炽灯的五倍是汞灯使用寿命的四陪以上。 分体式大功率节能灯的整体的使用寿命可以达到20000小时以上,经济效益十分明显。 四、特殊的色温制造技术：大功率节灯的色温制造技术,可以从300K的暗红色至到20000K的兰色高色温。这是大功率节能灯一大特点。 1.3 大功率电子节能灯的技术难点要使lOOW 以上大功率电子节能灯真正做到足功率,各项技术指标均符合IEC968、IEC969和IEC6100032以及EN55015标准要求,还必须做到低价位、长寿命,符合市场发展规律,只有这样产品才能被市场接受,大功率电子节能灯方可真正取代能耗大的光源产品。1.3.1 温度过高的问题要使灯真正做到长寿命就必须
12、做到低温升,只有解决灯的温升问题才能使灯功率做足,做到标称功率与实际功率相符,使灯的光效真正发挥出来。目前市场上的大功率电子节能灯几乎都是欠功率的。例如：一只标称105W 的大功率电子节能灯,其实际输入功率仅为标称功率的50 60,最高也不过是70。其主要原因是没有解决温度过高的问题。由于一体化存在管温度较不易散热的问题,我们采取了分体式的方案,但是由于分体式镇流器元器件的发热问题,我们采取以下解决方案从而使大功率电子节能灯真正满足了足功率、低温升,因而达到15 000h的较长寿命。解决方案方案优化电路设计各项技术性能指标在满足IEC标准要求的前提下,尽量使电路简化,让每个元器件在不同的路径中发挥其最佳的作用,做到系统调整简便。众所周知,多一个元件就多一分损
