鎮(zhèn)流器的一般工作原理

鎮(zhèn)流器的一般工作原理和功能、性能及使用條件的簡介1名詞解釋1．1電光源將電能轉換成光學輻射能的器件（有時也用于某些類型的照明器）。2放電燈由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體與金屬蒸氣的混合放電而發(fā)光的燈。3金屬蒸氣（放電）燈由金屬蒸氣放電而發(fā)光的燈，如汞（蒸氣）燈、鈉（蒸氣）燈等等。4汞（蒸氣）燈由汞蒸氣放電而發(fā)光的燈。5高壓汞（蒸氣）燈放電穩(wěn)定期，汞蒸氣的分壓強到達或不小于10000Pa的汞（蒸氣）燈。6鈉（蒸氣）燈重要由鈉蒸氣放電而發(fā)光的燈。7高壓鈉（蒸氣）燈放電穩(wěn)定期，燈內(nèi)鈉蒸氣的分壓強到達或不小于10000Pa的鈉（蒸氣）燈。8金屬鹵化物燈由金屬蒸氣與金屬鹵化物分解物的混合物放電而發(fā)光的放電燈。9鎮(zhèn)流器穩(wěn)定放電燈放電的器件。2放電燈的重要性能及參數(shù)名詞1啟動時間接通放電燈的電源開關至燈能開展工作所需的時間。2再啟動時間放電燈穩(wěn)定工作后斷開電源，從再次接通電源到燈重新開始啟動工作所需的時間。2．3啟動電壓放電燈開始持續(xù)放電時，電極之間所需的最低電壓。2．4燈電流光源穩(wěn)定工作時，通過光源燈頭觸點上的電流。2．5額定電壓燈的設計工作電壓（直流或交流的有效值）。2．6額定電流燈在額定電壓下的設計電流。2．7額定功率燈的設計功率。3鎮(zhèn)流器1鎮(zhèn)流器的功能3．1．1將燈的啟動電流限制在合適的范圍內(nèi)啟動電流是指燈在接通電源啟動后的30秒內(nèi)或燈預熱過程中通過燈的電流。一般狀況（尤其在最低溫度狀態(tài)）下，啟動電流遠不小于燈的工作電流，因此每種燈都規(guī)定了啟動電流的最大值。假如啟動電流過大將會縮短燈的使用壽命：電流過小則不能使燈預熱至正常的啟動狀態(tài)或完畢由輝光放電向弧光放電過程。鎮(zhèn)流器提供燈的啟動電流就應當既能在較短的時間內(nèi)啟動燈，又不至于影響燈的正常使用壽命。3．1．2提供的開路電壓足以使燈順利的啟動鎮(zhèn)流器的開路峰值電壓作為燈的啟動電壓時，必須足以電離氣體放電燈中的氣體，即產(chǎn)生峰值電流使電極之間產(chǎn)生輝光至弧光過度的放電，這樣才能使燈啟動工作。高壓汞燈、金屬鹵化物燈在低溫時比較難于啟動，由鎮(zhèn)流器提供的開路峰值電壓必須足夠的高。3．1．3使燈的功率不發(fā)生較大幅度的變化盡管燈在設計和出廠時對燈管的電壓有一定范圍的規(guī)定值，但在實際使用及整個壽命過程中燈管電壓值卻是變化的，這就需要由配套的鎮(zhèn)流器在一定的范圍內(nèi)進行調整，不使燈管功率發(fā)生較大幅度的變化。理想的鎮(zhèn)流器就應當使新近剛使用的燈和已經(jīng)靠近壽命終端的燈其燈管的功率不至于相差太大。3．1．4自動控制燈的工作電流在一定電壓范圍內(nèi)的穩(wěn)定阻抗，是阻抗式鎮(zhèn)流器能控制燈的工作電流的基本條件。鎮(zhèn)流器是運用電壓正比于電流的時間變化率來調整燈的工作電流的。當某個周期中的開路電壓導致燈工作電流增大時，鎮(zhèn)流器的電感作用就會限制電流的增大速率：當電流開始減少時電感作用就會制止電流減少的速率。3．2鎮(zhèn)流器的重要性能指標3．2．1電源電壓和頻率每個鎮(zhèn)流器都標明了使用的電源電壓和頻率，應當嚴格按規(guī)定進行安裝、使用。否則，燈不能運行在設計點上，嚴重時直接損壞鎮(zhèn)流器和燈。3．2．2電源電壓的允差電網(wǎng)的電壓值是伴隨用電的高峰和低谷的狀態(tài)而變化的。一般狀況下，鎮(zhèn)流器能在額定電源電壓偏差±8％的范圍內(nèi)均能使燈啟動。但顧客所在的詳細地點不一樣，其配電系統(tǒng)的輸出電壓相差較大，如電源電壓的變化范圍不小于鎮(zhèn)流器容許變化的范圍，就會導致燈不能啟動、啟動后不穩(wěn)定、達不到預定的光通量以及電壓過于超高而損壞鎮(zhèn)流器和燈。3．2．3功率因數(shù)具有較高線路功率因數(shù)的鎮(zhèn)流器能使配電系統(tǒng)減少配置和運行費用?！?.85功率因數(shù)的鎮(zhèn)流器被稱為高功率因數(shù)鎮(zhèn)流器，而一般的鎮(zhèn)流器（如阻抗式鎮(zhèn)流器）只能到達0.5左右，應在安裝使用時配接賠償電容。3．2．4啟動電流氣體放電燈在啟動時由輝光放電至弧光放電的過程，其開始啟動時的電流比較大，在設計、制造、檢查時應嚴格按技術指標進行控制。3．2．5工作電流鎮(zhèn)流器工作電流是根據(jù)燈的工作電流而設計的，考慮到鐵芯片性能的離散性及生產(chǎn)過程中工藝控制的能力，產(chǎn)品原則中給出了容許的偏差以適應穩(wěn)定燈工作電流的需要。（一般是原則電流的±5％）。3．2．6短路電流鎮(zhèn)流器是與燈配套工作的，當燈頭發(fā)生短路時電網(wǎng)電壓會所有加在鎮(zhèn)流器上，因此鎮(zhèn)流器在額定電源電壓106％時的短路電流是應當加以限制的，設計時應充足考慮，否則就會發(fā)生燒毀鎮(zhèn)流器的嚴重后果。3．2．7電流波形因子鎮(zhèn)流器與燈配套工作時的電流波形因子過大時會導致燈電極發(fā)射材料過快的蒸發(fā)、光通量輸出的穩(wěn)定性惡化、陽極壽命對應縮短。在鎮(zhèn)流器的原則中規(guī)定了波形因子的極限值：汞燈鎮(zhèn)流器的波形因子不不小于2，鈉燈鎮(zhèn)流器的不不小于1.8，金鹵燈鎮(zhèn)流器的不不小于2.2。3．2．8鎮(zhèn)流器的功耗構成鎮(zhèn)流器的重要材料為鐵芯片、漆包線，前者體現(xiàn)為鐵損耗，后者體現(xiàn)為銅損耗。當設計時選材不妥或過于扣刻都會導致?lián)p耗過大，若鎮(zhèn)流器體積確定期，損耗過大還會導致溫升過高而影響鎮(zhèn)流器的使用壽命。3．2．9鎮(zhèn)流器的匝間絕緣鎮(zhèn)流器線圈的層匝絕緣是由漆包線的漆膜絕緣性能來保證的，當漆包線的漆膜不均勻、脫落或在繞制過程中遭到磨損時，就會在通電工作時或工作一段時間后產(chǎn)生短路直至燒毀，因此在生產(chǎn)過程中進行檢測是有效的控制措施。3．2．10鎮(zhèn)流器的抗電強度和絕緣電阻鎮(zhèn)流器在通電的瞬間會在繞組產(chǎn)生數(shù)倍或數(shù)十倍電源電壓的暫態(tài)過沖電壓，同步鎮(zhèn)流器在工作和待機狀態(tài)的轉換過程中所經(jīng)受的高、低溫沖擊，都會使線圈繞組與鐵芯之間的絕緣材料劣化而導致絕緣性能的衰變。由于鎮(zhèn)流器的繞組是與電網(wǎng)連接的，因此對繞組與鐵芯間進行抗電強度檢查和絕緣電阻的測試是非常必要的。3．2．11鎮(zhèn)流器的溫升鎮(zhèn)流器通電后，在空載或是與燈配套工作時都會產(chǎn)生一定的損耗（統(tǒng)稱為功耗）。其損耗由銅耗、鐵耗構成，前者是由構成繞組的導線材料產(chǎn)生，后者由鐵芯材料的硅鋼片產(chǎn)生。當鎮(zhèn)流器與燈配套工作時，繞組流過工作電流，電流的平方繞組的銅組的乘積就是銅損耗功率（簡稱銅耗）；同步鐵芯受繞組的感應電動勢作用產(chǎn)生較高的磁通密度，在鐵芯中產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗（簡稱鐵損），這兩種損耗產(chǎn)生的熱量使得鎮(zhèn)流器發(fā)熱而溫度升高，即稱為溫升。鎮(zhèn)流器的工作壽命取決于絕緣材料的壽命，鎮(zhèn)流器的工作壽命與鎮(zhèn)流器的工作溫度成反比。鎮(zhèn)流器的工作溫度等于環(huán)境溫度和鎮(zhèn)流器的溫升之和，當鎮(zhèn)流器的絕緣材料確定期，較低的溫升才能使鎮(zhèn)流器工作于較高的環(huán)境溫度。因此，將鎮(zhèn)流器的溫升盡量地減少對鎮(zhèn)流器的合用性及使用壽命是有益的。3．3鎮(zhèn)流器的分類3．3．1鎮(zhèn)流器分為二大類：電子鎮(zhèn)流器、電感鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器：由電子元器件轉換電網(wǎng)能量，以交流或直流的電能滿足配套燈所需的電壓和電流。電感鎮(zhèn)流器：由鐵芯片和線圈轉換電網(wǎng)能量，以交流的電能滿足配套所需的電壓和電流。3．3．2電感鎮(zhèn)流器的分類：阻抗式鎮(zhèn)流器、漏磁式鎮(zhèn)流器。阻抗式鎮(zhèn)流器：由主磁路全氣隙的鐵芯片和單個繞組的線圈，以線形感應阻抗的原理使配套燈的啟動電流、工作電流限制在穩(wěn)定工作范圍內(nèi)。漏磁式鎮(zhèn)流器：重要由主磁路部分形狀氣隙的鐵芯片和兩個繞組的線圈加分磁路片所構成，初級繞組從電網(wǎng)獲取電能，初級繞組的抽頭與次級繞組連接，通過電磁感應原理，在次級繞組與啟動電容端感應出電能，滿足配套燈所需的啟動電壓和穩(wěn)定工作的電流。該鎮(zhèn)流器的升壓、漏磁兩大特性，形成了不一樣于阻抗式鎮(zhèn)流器的許多特點。阻抗式鎮(zhèn)流器電原理圖漏磁式鎮(zhèn)流器電原理圖4阻抗式和漏磁式鎮(zhèn)流器的特點4．1阻抗式鎮(zhèn)流器阻抗式電感鎮(zhèn)流器是一種阻抗的扼流線圈，是與HID光源串聯(lián)使用，其作用是在一定電壓下限制在一定的電流里，使光源啟動時保證光源在安全范圍的啟動電流內(nèi)，待光源正常發(fā)光后保持在一定的工作電流里，是一種恒流組件。其長處1、線路簡樸易于檢修，由賠償電容器、電子觸發(fā)器及阻抗式鎮(zhèn)流器構成，功率因數(shù)≥0.85的電路。2、性能可靠、穩(wěn)定，在串聯(lián)電路中，阻抗式鎮(zhèn)流器起著如心臟同樣的作用，其他賠償電容器及電子觸發(fā)器為輔助工作的組件，因鎮(zhèn)流器在130℃的線圈溫度中可以持續(xù)工作十年（通過在德國TUV試驗認證），那么光源在不損壞的狀況下，鎮(zhèn)流器基本不會損壞。3、合用范圍廣，可在溫度較高的環(huán)境下使用，不受賠償電容器的失效而影響工作，在一體化燈具里尤其突出其可靠性。4、線路工作時，鎮(zhèn)流器自身的功耗小，也是一種節(jié)能的產(chǎn)品。其弱點：1、啟動電流大，啟動電流約是工作電流的1.5倍，由于啟動電流大，在線路設計時，線路容量要加大1.5倍，這也是很大的成本投入。2、光源工作時，燈功率受電源電壓升幅影響較大，基本上電源電壓變化10％時燈功率變化在±30％以上，這樣會影響光源的壽命。3、在燈管壓較高的光源中，未能完全滿足光源的最大使用壽命，由于管電壓在220V的線路電壓中超過154V就會自熄，并且燈管壓會伴隨使用燈管使用的年限而不停上升。當然影響光源壽命的原因諸多，有燈管自身的質量；有鎮(zhèn)流器的設計參數(shù)與光源的適配性?？傊?，使用阻抗式也是對光源最大壽命保障的一種弱點。4、在異常條件下，燈頭兩線短路后，鎮(zhèn)流器的電流很大，發(fā)熱量也很大，長時間會導致電路損壞。4．2漏磁式鎮(zhèn)流器漏磁式鎮(zhèn)流器是一種LC超前頂峰式的電路，通過自耦升壓和局部磁飽和使基波變異，再與工作電容諧振獲得較高的開路電壓及能量較為持久的燈工作電流，是一種高功率因數(shù)的點燈電路，線路功率因數(shù)達0.90~0.97，對于點HID光源有著其獨特的優(yōu)勢。其長處：1、啟動電流小，啟動電流不不小于工作電流，在線路設計中不用考慮加大線路容量，可減小很大的投入。2、電壓波動但燈功率恒定。在電壓波動±10％，其燈功率變化可在10％以內(nèi)，使光源的壽命延長。3、較高的開路電壓，可延長光源的壽命，漏磁式鎮(zhèn)流器的一般開路電壓都在300V以上（尤其是金鹵燈），可提供比阻抗式高的開路電壓，這種大大滿足了開路電壓×70％≥管電壓的規(guī)定。4、線路功率因數(shù)比較高，一般可設計到0.9~0.97之間，是一種高功率因數(shù)綠色照明產(chǎn)品。5、在燈頭兩線短路的異常條件下，反而進線電流較少，不會對整個系統(tǒng)導致影響。其弱點：1、體積較阻抗式大，并且成本較阻抗式的要高。2、其輸出靠串聯(lián)啟動電容器來啟動點燈，電容器起著非常重要的作用，若電容器的容量有較大變化時，會直接影響燈泡的流明輸出，但由于電容量受溫度影響存在很大的局限性，故對電容的性能和耐溫規(guī)定很高。3、由于電容的溫度有局限性，因此使用的環(huán)境較阻抗式鎮(zhèn)流器差?！叭丈啤辨?zhèn)流器的長處1、材料的使用：“日升牌”鎮(zhèn)流器的所有材料都是使用H級（180℃）的；包括繞組的漆包線、繞線骨架、絕緣材料、浸漬油漆和配套件等等；使用高等級的材料以及合理的產(chǎn)品設計，保證鎮(zhèn)流器能在極其惡劣的環(huán)境溫度下使用而不輕易損毀。鐵芯片也是選用鐵損比較少的DW470＃（H18）牌號的無取向的硅鋼片，保證讓鎮(zhèn)流器在工作時產(chǎn)生的鐵損耗降到最??；連供安裝使用的底板都是采用防銹蝕的電解板。從以上材料的選用就可以闡明我們的產(chǎn)品是具有功耗小、溫升低、壽命長的特點。2、產(chǎn)品性能：“日升牌”鎮(zhèn)流器產(chǎn)品的性能參數(shù)所有都是按照國標和國際電工委員會（IEC）的原則規(guī)定設計生產(chǎn)的。并且諸多方面的參數(shù)都比國標和其他同行的嚴格得多。下面是我企業(yè)鎮(zhèn)流器的檢測項目參數(shù)和安全檢查規(guī)定：NO檢測內(nèi)容和規(guī)定檢測數(shù)據(jù)1DC500V絕緣電阻（MΩ）≥10250Hz/3.5KV/1S抗電強度判斷電流（Ma）≤53工作電壓（V）按每一種規(guī)格產(chǎn)品的原則規(guī)定而設置不一樣的參數(shù)4工作電流（A）5阻抗（Ω）6損耗功率（W）7損耗功率因數(shù)（COS）8匝間絕緣91.06倍額定電壓的短路電流（A）10產(chǎn)品溫升（△t）≤70K（小部分大功率≤80K）就以上的數(shù)據(jù)來分析，我們的檢查規(guī)定是比國標的嚴格，并且比同行的諸多企業(yè)都要嚴格；例如抗電強度國標是50Hz/1.875KV/1S，而我們是用3.5KV檢測的，并且是絕對沒問題的；我們的匝間絕緣檢測也是比較先進和有效的，是通過輸入高頻、高壓的電壓對線圈進行震蕩沖擊，設定一種基準的波形，然后通過測試時產(chǎn)生的波形進行對比分析而判斷線圈的絕緣強度，很小有企業(yè)能做到這樣嚴格的測試。并且我們的設計合理、余量大、選材優(yōu)，產(chǎn)品肯定有市場、有競爭力。3、生產(chǎn)工藝：我們企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程是通過博采多家企業(yè)的長處而建立起來的，從產(chǎn)品開發(fā)設計、技術定型、工藝圖紙完善、產(chǎn)品質量的跟蹤和監(jiān)控以及生產(chǎn)人員的培訓引導都建立了一套比較可行和高效的運作模式。豐富的生產(chǎn)管理經(jīng)驗使得我們在生產(chǎn)鎮(zhèn)流器的時候能避開諸多不必要的錯誤操作，以及某些較細微的工序的出錯而導致重大的質量事故的出現(xiàn)。4、生產(chǎn)設備：我們企業(yè)的生產(chǎn)設備在國內(nèi)同行業(yè)中是處在領先地位的，是一條半自動的生產(chǎn)線。線圈的卷繞是用高速數(shù)控繞線機，速度快、排線整潔；原先用手工裝配E片和I片改為半自動的帶氣功和液壓裝置的設備來完畢，成倍地提高了生產(chǎn)效率和保證了產(chǎn)品的質量；檢測設備是目前國內(nèi)比較先進的全電腦自動綜合測試儀，檢測速度快、數(shù)據(jù)準（15S內(nèi)所有需測試的數(shù)據(jù)都會所有檢測出來），跟目前常用的分段檢測措施速度提高了諸多，并且該檢測儀還可以在十年內(nèi)保留所有檢測過的數(shù)據(jù)和隨時調用出來或打印供分析之用，該設備使用操作以便、可靠性高。焊接設備是用自動氬弧機焊接完畢，變化了人工焊接速度慢、不穩(wěn)定、質量差的缺陷，使焊接出來產(chǎn)品質量好、外觀漂亮。鎮(zhèn)流器底板的扣壓也是采用液壓設備來完畢的，效率高、質量穩(wěn)定。浸漆設備是采用半自動的流水線式的措施來完畢的，恒溫烘箱數(shù)據(jù)精確，易操作、容量大、速度快；實行二次浸漆，使浸出來的鎮(zhèn)流器噪聲小、溫升低、外觀光潔漂亮。綜合以上所有設備的長處，不難看出我們的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質量是絕對保證可以滿足所有客戶的規(guī)定的。灌封式鎮(zhèn)流器的工藝流程和注意事項工藝流程：浸絕緣油 烘烤 剪線 刮線 檢測 擰螺絲 焊錫 裝殼 灌封 裝底板 打角 清潔絲印包裝。注意事項：1、從鎮(zhèn)流器半成品組接受下來的半成品一定要重新檢測一遍，看每一種產(chǎn)品與否符合性能規(guī)定，不行的要重新敲打或者退回半成品組重新處理。電流大的應用鐵塊墊著均勻地敲打鎮(zhèn)流器I片的表面，然后通過儀器（如青智表或綜合檢測臺）測試成果。電流小的則敲打E片和I片焊接縫處，然后測試，操作同上。2、注意控制好油漆的粘度（在15S~25S之間）和浸油的時間以及烘烤的溫度和時間，一定要烘干，否則會有諸多的匝間短路出現(xiàn)。由于該產(chǎn)品是用高溫線做的，故烘烤溫度可控制在130℃~1503、但凡需要駁線口的產(chǎn)品一定要將線口處理好，焊錫要牢固，不能有虛焊和假焊的現(xiàn)象出現(xiàn)。線口一定要刮潔凈漆膜，助焊劑或松香水的質量是關健，否則焊接口輕易松散而變虛焊；焊錫爐的溫度也是關健，一定要到達250℃，線與線之間的焊接駁線口應不不不小于5mm，并套上合適的玻纖套管（要尤其注意φ4、擰銅螺絲時銅線緾繞在螺桿末端上應不不不小于一圈，焊接要牢固；要根據(jù)不一樣產(chǎn)品安裝在不一樣的外殼而選擇合適的引線長度。5、安裝外殼時外殼的內(nèi)部應墊一塊青殼（絕緣）紙，青殼（絕緣）紙的大小應能有效包裹住鎮(zhèn)流器，起到絕緣的作用；引出銅桿內(nèi)外均應套絕緣膠珠座和紅色紙墊圈，以防止銅桿與外殼接觸導致短路；銅桿外露處安裝緊固件次序如下：銅墊圈（介子）、銅螺母（并擰緊）、不銹鋼彈簧墊圈（介子）、銅螺母（并擰緊）。需要注意的是要選擇合適的銅件，400W如下產(chǎn)品應使用φ5mm規(guī)格的銅件，1000W以上產(chǎn)品應使用φ6mm的銅件，而絕緣膠珠座和紙墊圈也應配合不一樣規(guī)格使用，切勿用錯。6、灌封外殼的配套使用（如下表）：NO外殼規(guī)格適配產(chǎn)品1126×67×57NG50ZNG70ZGGY50ZGGY80Z2136×67×57NG100ZNG110ZGGY125Z3145×81×76NG150ZGGY250ZJLZ175ZJLZ250Z4170×81×76NG250Z5180×81×76GGY400ZJLZ400Z6180×102×85NG400Z7240×102×85NG1000Z（96片）GGY1000Z8240×138×130KN100