节能电子镇流器

广东江门启华无线电厂研制生产的DZ系列预热式高效节能电子镇流器（简称电子镇流器），是普通荧光灯（符合QB724—79标准要求的直管形、环形荧光灯，俗称日光灯）和波力通三基色节能荧光灯（直管形、单U形、双U形、H形、2D形荧光灯）配套使用的节能照明产品。用它代替原有的电感性阻抗式镇流器（简称电感镇流器），能够节电，发光效率提高，综合成本降低，功率因数为电容性。照明时无蜂音，无50Hz频闪效应，眼睛不易疲劳。在环境温度为-25～40℃、市电电压为130～240V时经3秒预热，便可一次快速启动。无接触火花，不需要补偿电容器和附加启辉器。灯管使用寿命可延长2倍以上。重量只有电感镇流器的10％。可以配接光度调节器，根据不同的使用环境要求，调节灯光照度。

目前世界各先进工业国家电光源照明用电仅占总能耗的1～2％，而我国由于电光源效率低，照明用电量占全国总电耗的12％，要节省照明用电就必须提高电光源效率和镇流器的效率。

目前我国荧光灯拥有量约8000万只，如果全部采用电子镇流器，全国一年可节省23亿度电。由于我国照明电压波动大，普通荧光灯很难在低压下启辉，因此我国目前仍然是以白炽灯为主要电光源，全国拥有量约2亿只，每只平均以60W计算，如果全部用电子镇流器配套使用的荧光灯或波力通三基式荧光灯（简称电子节能荧光灯）代替，一年可节省140亿度电，相当于560万吨标准煤，这是个相当可观的数字。生产电子镇流器的主要原材料是电子元器件，这样每年可为国家节省数十万吨钢材、铜材。通过推广应用，将给国家带来很大的社会效益和经济效益。

荧光灯是一种低压气体放电照明灯，应用高频点灯可以减少功耗和提高发光效率。预热式电子镇流器是应用高效率电子开关电路启动和点燃荧光灯的照明器件，其主要技术、经济指标都超过电感镇流器。附表列出了同等流明数的几种电光源的技术性能价格比。

电原理图如图1所示。该电路是40W电子镇流器电路，额定电源电压是220V50Hz，工作频率是30kHz。三极管是耐压600V的开关大功率管，如BU406D。市电经700V—1A桥堆输出300V直流电压，L\(_{1}\)、C1、C\(_{2}\)、C7是抑制谐波干扰的滤波电路。R\(_{1}\)、C3、D\(_{2}\)（双向触发二极管）组成启动用锯齿波发生器，锯齿波频率与市电电压有关，D2的击穿电压是16V，接通电源后经R\(_{1}\)对C3充电，当C\(_{3}\)上的电压达到击穿电压时，一窄电流脉冲加至BG2的基极，使BG\(_{2}\)导通，此时300V直流电压经BA2、灯丝（1、2）、C\(_{5}\)、R5、灯丝（3、4）、隔直电容C\(_{6}\)、电感L2\(_{1}\)的n1、BG\(_{2}\)的C极和E极构成回路，由于BG2导通，给L\(_{2}\)C5串谐电路充电。因为B\(_{1}\)的n1、n\(_{2}\)、n3的耦合作用，BG\(_{1}\)与BG2轮流导通，当BG\(_{1}\)导通时，给L2C\(_{5}\)串谐电路放电，串谐电路产生自由振荡，供给荧光灯灯丝预热电流。荧光灯的工作电流是30kHz正弦波，工作频率由L2、C\(_{5}\)组成的串联谐振电路决定。荧光灯启动前，振荡频率是60kHz，串谐电路中C5两端产生400V启动电压加至荧光灯两端，灯丝预热后即行启动，启动后灯管压降为105～110V，灯管电流为0.34～0.36A（有效值），荧光灯产生大于2000流明光通量，发光效率为每瓦52流明，电路起振后，C\(_{3}\)经D1、BG\(_{2}\)放电，D2不会再有触发电压，锯齿波发生器停止工作。

只要正确选择三极管的基极输入电流，采用高速开关三极管，使集电极的矩形波电流的上升沿和下降沿更加陡峭，三极管处于深度饱和状态，集电极和发射极之间的饱和压降比较小。就可以控制集电极耗散功率，即电子镇流器的自身功耗在1W以下。电源电压为额定值的60～110％，荧光灯可以获得满意的镇流效果。用高效电子开关产生高频电流点燃荧光灯可以提高发光效率，实际检测证明对于40W荧光灯来说，电子镇流器只须供给37W高频功率就可以产生同等流明数的光通量，就是说40W荧光灯配用电子镇流器后总功耗只有38W，比电感镇流器节省了11W功率，节电率达23％。

保证荧光灯正常工作和延长荧光灯寿命的关键在于正确选择启动电流、启动电压和工作电流。电子镇流器选择启动电压、启动电流及工作电流的关键是选择三极管的基极输入电流的幅值及波形；L\(_{2}\)C5串谐回路的Q值；R\(_{5}\)的阻值。对于不同型号的三极管和不同规格的电子镇流器将有不同的参数，只有适当选择上述参数—调整L2C\(_{5}\)串谐回路的Q值即可选择启动电压；调整R5的阻值即可选择启动电流的大小；调整L\(_{2}\)的电感数值即可调整工作用流的数值。(张仕熊)