自镇流荧光灯

自镇流荧光灯（精选五篇）

自镇流荧光灯 篇1

1 调查实验室范围

(1) 2009年调查实验室范围

在2009年的调研中共调查59家实验室, 其中, 按照实验室类别分:

第三方检测机构实验室有19家, 企业实验室有40家;

按实验室获得认证认可资质分:通过CNAS认可的实验室有25家, 未通过的有34家。通过率为73.53%。

(2) 2010年调查实验室范围

经过2009年的经验总结, 2010年调查的实验室共有67家, 其中第三方检测机构实验室有23家, 企业实验室有44家, 较2009年度增加了8家实验室。在这67家实验室中, 通过CNAS认可的实验室有30家, 未通过的有37家。通过率为81.08%。

(3) 2011年调查实验室范围

在总结前两年经验教训的基础上, 完善调研记录, 并在调研方案上做调整, 共调查实验室56家, 包含第三方检测机构实验室有17家, 企业实验室有39家。其中, 通过CNAS认可的实验室有25家, 未通过的有31家。通过率为80.65%。

2009~2011年调查实验室数量汇总如图1, 参加CNAS认可通过率如图2。

各被调查实验室所在地区分布情况如图3, 由此可见, 节能灯生产与检测密度较大的地区为广东和浙江, 其次为福建和上海等地。

2 实地调研

在实地走访的实验室中, 实验室软硬件条件各不相同, 差异性十分明显。

(1) 以国内大中型企业实验室为例, 大多实验室更偏重于在完成工作任务的过程中进行产品、设备、方法和行业的研究。通常可以总结得到影响节能灯检测因素的一般性规律, 并应用于实验室检测中, 与同行有充分交流和沟通、相互学习和借鉴更可靠的检测方法, 但由于人员变动相对较为频繁, 故实验室能力更多受限于人员专业水平。若提高人员稳定性, 并进行更为系统的培训, 可有效提高实验室检测能力;

(2) 国内中小型企业占国内企业的大部分比例, 由于其产品市场份额小、利润不充足, 故实验室设备更新速度慢。人员变动迅速, 导致人员认知水平参差不齐, 对检测的培训更限于口传身授, 无法更多了解并避免偏离检测的影响;

(3) 国家质检机构实验室认证认可资质最为健全, 人员素质较高, 但其设备引进和更新往往更多受到经费约束, 因此部分实验室设备能力略显不足。但由于人员变动不大、研究项目充足, 使得人员能力层次较高, 可以更深层次发掘各种检测差异的根本原因;

(4) 以外资实验室管理体系运行较为完整, 但获得的认证认可资质范围较为狭窄。

由此各实验室需不断引进专业人才、并加强实验能力建设、完善质量管理体系, 实现技术和质量、人员和设备、运行和管理两手抓。同时, 加强行业内的传帮带作用, 强化从根本上重视检测重要性的意识, 逐步实现自我超越, 使实验能力上一个台阶。

3 数据比对

(1) 统计分析方法

在通常采用的统计方法中, 数据的平均值容易受到异常值的影响, 而稳健统计则避免了异常值的影响, 因此在对数据的统计过程中, 采用稳健统计进行分析。稳健统计一般也称为比分数, 其根本方法是用中位值代替平均值, 用标准化四分位间距代替标准偏差, 是一个反应测试值变化的标准化差值。

一般用 (式1~式3) 表示:

式中:

中位值是全部观测结果按大小顺序排列位次居中的数值;

Q1是指全部观测值中有四分之一的观测值比它小的一个值;

Q3是指全部观测值中有四分之一的观测值比它大的一个值。

由统计学准则可知, 当|Z|≤2时, 表明该测试结果的置信概率为95%;当2<|Z|<3时, 该测试结果的置信概率为5%;当|Z|≥3时, 该测试结果的置信概率仅不到1%。因此, 将分析数据在|Z|≤2区间的实验室称为满意实验室, 将分析数据在2<|Z|<3区间的实验室称为可疑实验室, 将分析数据在|Z|≥3区间的实验室称为离群实验室。

(2) 数据分析

对2009~2011年数据分别经由比分数统计分析, 实验室数据调研结果见图4和表1。

由此可见, 在2009~2011年期间, 满意实验室百分比明显增加, 由71.9%增长到81.8%, 而离群实验室百分比明显降低, 由12.3%降低至1.8%, 但可疑实验室数量基本持平。

究其原因, 在行业不断成长的过程中加速了各实验室的整体水平提升, 各实验室整体水平正趋于较高层次的一致, 检测可信度正逐步提高。

自镇流荧光灯 篇2

该规则规定，标识为蓝白背景的彩色标识，长度为45mm，宽度为30mm。标识名称为：中国能效标识（英文名称为CHINA ENERGY LABEL），包括以下内容：生产者名称（或简称）、产品规格型号、能效等级、额定功率（W）、色调、初始光效（lm/W）、依据的能源效率国家标准编号。标识应印制或粘贴在出厂或进口的每一支自镇流荧光灯最小外包装上的明显部位，采用不干胶方式粘贴的标识应采用80g/m2及以上铜版纸印制。

该规则自2013年10月1日起实施，2013年10月1日前出厂或进口的产品，可延迟至2014年10月1日前按修订后能效标识实施规则加施能效标识。

自镇流荧光灯 篇3

电子镇流器是一个通过电子电路, 将工频电源变换成直流电源, 再将直流电源变换成数十kHz甚至更高频率, 集点燃和限流于一体的逆变装置, 它给荧光灯提供一个较高较合适频率的电源[4]。频率对其性能和可靠性的影响至关重要, 为了提高装置的性能和可靠性, 解决荧光灯预热启动与灯管的匹配问题, 对电子镇流器进行相关电路设计时, 需要对荧光灯的频率特性进行详细的分析[5]。

1 频率对电子镇流器的影响

频率对电子镇流器性能和可靠性的影响可以分为以下几个方面:

(1) 光效。

荧光灯的光效取决于其内部参数和外部条件等多种因素。提高工作频率, 荧光灯的光效会随之提高[6]。

(2) 损耗。

元器件介质的损耗与频率有关。当损耗太高时, 不仅造成能量的浪费, 而且这些能量会转化为热量, 使镇流器的温度升高, 导致各种元器件的特性变坏, 引起镇流器的稳定性和可靠性下降。

(3) 噪音。

在交变电场的作用下, 电子镇流器中的磁性元器件会产生噪音。如果频率>20 kHz, 人耳朵听不到, 有利于保护工作和生活环境。

2 电子镇流器频率的确定

荧光灯点亮前处于开路状态, 点亮后具有动态的负阻特性, 是一种典型的非线性对象。当在两电极间加上电压, 灯管没点亮前, 流过灯管的电流非常小, 荧光灯可视为开路, 等效电路模型如图1所示。图中C0为高频电子镇流器的输出电容, RL为电感L的等效电阻, Rf1和Rf2为荧光灯管的灯丝电阻, 受温度影响其阻值为几到几十Ω, Cres为谐振电容。镇流器输出V是峰值为200 V, 占空比为50%的交流高频方波。

设计电路时以Philips 40 W日光灯为例, 日光灯的预热时间为1 s, 预热电流的有效值0.6 A, 触发电压的峰值范围600～800 V, 灯管两端有效值电压103 V, 电流的有效值0.33 A。

根据灯管的额定参数及额定电压和电流, 计算灯管等效电阻R, 本次设计中R=312 Ω。

实际测量灯丝电阻Rf1和Rf2, 经过测量多个灯管后, 可以近似认为Rf1=Rf2=7.7 Ω。

根据工程设计经验, 选择谐振电容Cres=6 800 pF。

选择期望的运行频率:为了灯管可靠的点火并正常进入工作状态, 通常选择fpre>fign>frun (fpre, fign分别为预热频率和点火频率) , 而点火频率fign大于串联谐振频率fres, 因此确定了fres也基本确定了frun的数值范围。

2.1 预热频率fpre

电子镇流器接通电源后, 逆变电路工作频率较高, 而灯管两端的电压较低, 在冷态下无法使灯管激活启辉, 避免灯丝因硬击穿而受损。从电源接通时刻, 在tpre时间内振荡频率保持fpre不变, 电路处于预热阶段。

确定预热频率fpre:此时预热电流I=0.6 A , 应满足式 (1) 。

${\rm I}=\frac{V}{\sqrt{(R{}_L+R{}_{f{}_1}+R{}_{f{}_2}){}^2+(\omega L-\frac{C{}_{\text{r}\text{e}\text{s}}+C{}_0}{\omega C{}_{\text{r}\text{e}\text{s}}C{}_0}){}^2}}(1)$

设L=2 mH, C0=0.1 μF, 代入相关参数, 求得fpre≈59.5 kHz。

2.2 触发频率fign

电路的固有谐振频率由式 (2) 确定。

$f{}_{\text{r}\text{e}\text{s}}=\frac{\sqrt{(C{}_{\text{r}\text{e}\text{s}}+C{}_0)}}{2\text{π}\sqrt{LC{}_{\text{r}\text{e}\text{s}}C{}_0}}$ (2)

当振荡频率移近电路的固有频率fres时, 灯两端电压会急剧上升到其点燃电压, 使灯点燃, 设L=2 mH, Cres=6 800 pF, C0=0.1 μF, 代入式 (2) , 可求得fign=fres≈44.6 kHz。

2.3 运行频率frun

当荧光灯正常发光时, 其运行电压和电流也确定了, 此时荧光灯可等效为电阻R, 等效电路模型如图2所示。此时R不能忽略, 由正常工作的管电压和管电流确定。

电路中灯丝电阻Rf1和Rf2与谐振电容Cres串联, 然后与灯管电阻R并联, 当频率降到灯的正常工作频率时, 灯便工作在额定频率下, 此时电流I=0.33 A, 满足式 (3) 。

${\rm I}=V/\sqrt{(R+R{}_L){}^2+\left(\omega L-\frac{1}{\omega C{}_0}\right){}^2}$ (3)

设L=2 mH, C0=0.1 μF, R=312 Ω, V=180 V, RL=1 Ω, 由ω=2πf, 求得frun≈ 39.5 kHz。

由计算可得频率和时间的关系曲线如图3所示。

在灯未启动前, 输出回路是一个LCR回路, 频率先从一个很高的起始频率下降到预热频率点, 经过0.4～1 s的预热后, 使频率逐渐过点燃点, 最后使灯在额定功率下工作。

为了使荧光灯能够安全, 可靠地工作, 在输出回路中正确合理地选择L和C的数值, 再由L和C的值确定灯的3个频率点与灯管的电气特性是否匹配。

3 应用电路设计

采用荧光灯电子镇流器控制器IR2520驱动双极型晶体管功率开关组成的逆变器电路如图4所示。

电路工作时, 首先由IC内的振荡器产生一个高频信号, 然后在IR2520的6脚输出电压驱动MOSFET管导通, 经过LC谐振电路, 产生一个高压脉冲, 只要灯管完好并且击穿, 日光灯即可被点燃。

灯管正常启动后, 对其两端的电压和电流波形进行测量。如图5所示, 灯电压与灯电流的实验波形可见, 设计的镇流器使灯的电压和电流基本接近标准工作电压103 V, 电流0.33 A。

4 结束语

本文以Philips 40 W日光灯为例, 介绍了电子镇流器从预热、启动到正常运行的频率特性。当电子镇流器与灯管达到最佳参数匹配时, 日光灯可以从电子镇流器中获得最佳电能, 从而提高系统的光效和可靠性, 延长灯管的使用寿命。

摘要：基于荧光灯的简易电路模型, 分析了主要频率点与输出回路参数的关系, 利用IR2520芯片进行电路设计。实验结果表明, 灯管电气特性频率与电子镇流器相匹配的思路有利于延长灯管寿命。

关键词：荧光灯,电子镇流器,频率特性,参数匹配

参考文献

[1]韦光萍.一种新型集成荧光灯电子镇流器用过流保护电路[J].微电子学, 2005, 3 (35) :318-321.

[2]王月茜, 王建文, 李兴友.电子镇流器中瞬态过电压保护电路的设计思路[J].灯与照明, 2006, 3 (30) :55-57.

[3]王建华, 王金安.高效电子镇流器在超市节能照明中的应用[J].电力需求侧管理, 2008, 4 (10) :46-47.

[4]陈军, 邹文, 刘国强.高频电子镇流器的频率分析与设计[J].江西电力职业技术学院学报, 2008, 4 (21) :5-7.

[5]刘敬旗, 刘至洋.电子镇流器频率的研究[J].中国照明电路, 2003, 2 (22) :55-59.

自镇流荧光灯 篇4

荧光灯用交流电子镇流器是二十世纪七十年代末发展起来的一种电子照明产品,由于具有节能效果显著、体积小、重量轻、无闪烁和高效率等特点,并且符合中国绿色照明发展的需要,因此得到了迅速的发展,目前已广泛应用在各个照明领域。交流电子镇流器的原理是利用开关电路将输入工频(50/60Hz)交流电变换为较高频率(20k Hz~50k Hz)输出交流电,并使一个或几个荧光灯正常启动和稳定工作,其核心就是高频变换器。但由于电子镇流器工作在较高频率,因此也带来了一些不同于工频电器的新的安全问题。例如,使用电子镇流器的灯具在接通时,人手若握住荧光灯两端更换光源,当接入荧光灯座,灯具内电子镇流器就开始为荧光灯阴极提供阴极预热电流,此时由于电子镇流器的高频输出,有可能由于高频电流的电容性感应通过人手产生流过人体的高频泄漏电流,使人体产生触电感觉,导致出现不安全因素。针对电子镇流器特有的高频泄漏电流问题,IEC61347-2-3/GB19510.4荧光灯交流电子镇流器安全标准中都对电子镇流器的高频泄漏电流的限值做了明确的规定,旨在保证电子镇流器中由于电容性感应产生的高频泄漏电流不超过相应的安全限值。

2 测试方法及原理

为了模拟人手在更换光源时可能触及的高频泄漏电流情况,GB19510.4(IEC61347-2-3)电子镇流器安全标准[1]中提出了如图1的试验方法[2]:

如图1连接好电路,每支灯只有一端与电路连接,两灯应平行(此种情况下会对地形成最不利的电流泄漏状态),灯之间的距离应保持在200mm以上,在木桌上用高75mm的木块把两支灯支撑起来,这样可防止灯互相之间以及灯和大地之间的容性感应。在一支灯的一端用宽为75mm的金属箔包一圈,该金属箔圈离灯头的金属封装帽边缘10mm,金属箔接在一个2kΩ的无感电阻的一端,无感电阻的另一端应可靠接地,通过测量无感电阻两端端电压来计算产生的泄漏电流值。在测试时为了得到最不利的泄漏电流状况,应对电子镇流器和两支灯的不同连接组合分别进行测量,以求得到最大电容性泄漏电流值作为判断依据。不同工作频率下的管形高频荧光灯的泄漏电流的极限值如图2所示:

该限值图的横坐标为容性泄漏电流持续时间,纵坐标为泄漏电流限值,不同曲线代表了镇流器从20k Hz~50k Hz的不同工作频率。从图中可以得出电子镇流器启动过程各个时间的泄漏电流限值。

3 计算机自动化测试方法的实现

传统的测试方法是利用示波器记录下电子镇流器整个启动过程,找出泄漏电流的持续时间段,然后对应泄漏电流限制图中的相应工作时间查出其限值,逐一判断是否符合标准要求。由此可见利用传统的测试方法进行试验时存在着费时费力且准确度不高,容易出现误判漏判等缺点,并且不同工作频率的镇流器对应了不同的泄漏电流限值,人工判断也极易出错。

本文利用计算机通过连接示波器实现对测试数据的实时采样、存储、分析和处理,最后由计算机自动判断出结果,以实现整个试验过程的自动化测试。其测试流程如图3所示:

本文测试系统采用Agilent 54642A示波器,该示波器拥有500MHz的带宽和高达200MSa/s的采样数率,能较好的满足本试验的要求,且该示波器自身带有RS-232接口,可通过数据线缆与计算机的RS-232接口实现数据通信。自动化测试程序界面如图4。

通过测试软件界面可设置连接示波器实时采集数据或导入示波器波形数据文件两种方式,可满足实验室现场测试和非现场数据存储分析的要求。图5为测试软件的程序流程图:

图6为某电子镇流器的高频泄漏电流实测结果图。从程序界面选定镇流器工作频率后,测试软件根据实测泄漏电流波形给出测试数据,并自动做出符合性判定。同时根据批量测试的需要,自动对测试样品进行编号并记录测试结果,极大的减轻了该项目的测试工作量,提高了测试效率。

4 结束语

电子镇流器高频泄漏电流的测试是电子镇流器安全标准中测试难点之一。本文利用计算机实现对电子镇流器高频泄漏电流的自动化测试较好的解决了这一问题,并且改善了传统测试方法的费时费力,容易误判漏判的不足,提高了测试效率和测试准确度,同时也为如何在日常检测工作中运用自动化的测试手段做了一点有益的尝试。

参考文献

[1]国家质检总局和国家标准化委员会.GB19510.4-2009灯的控制装置第4部分荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求[S].2009:15

自镇流荧光灯 篇5

随着照明产业的飞速发展,人们的目光逐渐转向了LED照明产品,其节能、高效的优点越来越受到人们的青睐。但是高频荧光灯仍然在市场中占有巨大份额。预热型荧光灯电子镇流器的出现能使高频荧光灯使用寿命大大增加,以此来减少废弃荧光灯给环境带来的危害。

1 预热能量启动

预热型荧光灯电子镇流器按预热的控制参数不同可分为控制阴极加热能量型和控制阴极加热电流型。两者没有本质上的区别,只是控制能量型检测更直观,计算更方便。目前世界上最新的高频类灯管T5,包括一般功率密度以及高功率密度 (HO),都已采用预热能量(E)来进行考核,正在标准化的T4灯管也将采用这一方法。以下将用T5 28W灯管举例说明:

使用数字存储示波器或带积分功能的数字功率分析仪且具有两个或两个以上通道来进行测量。用示波器的一个通道测量模拟阴极电阻(R)的电流;用另一个通道测量两个阴极模拟电阻间的开路电压。模拟电阻的阻值可从IEC灯标准活页中查得,需要指出的是预热能量型灯管有两套模拟电阻,T5 28 W灯管的30电阻用来计算出Emin;40电阻用来计算出Emax。把电子镇流器的进线电压调整到额定值的92%,然后接通进线电源,此时将记录下阴极模拟电阻上的电流和开路电压。

2 预热型电子镇流器的预热波形分析

2.1这类镇流器一般采用IC集成电路

其顺序启动电路设计得比较完美,接通电源后,预热电流总是保持在一个范围内,但开路电压在预热期间始终保持在灯规定冷启动电压的水平以下 (t≤ts时的电压限值,28 W灯管为240 V),预热一段时间后,开路电压会突然升高,这一升高后的开路电压高于灯所需的触发电压 (t>ts时的对应电压值,28 W为425 V)。这一电压突然升高的时间,是检测的关键数字ts(为一确定的特殊的时间测试点ts>0.4 s)。图1中明显出现了电压升高的ts点,可得t1=1.70 (s) 和t2=1.71(s),如图1所示。

图 1 采用 IC 集成电路的预热启动波形图

(1) 根据最小预热能量

式中:

Qmin为由阴极灯类型所确定的常数,单位为焦耳(J);

Pmin为由阴极灯类型所确定的常数,单位为瓦特(W);

Emin为加热能量的最小值,单位为焦耳(J)。

从相关IEC灯标准活页对应找出Qmin和Pmin值与所测的ts代入公式1得出在这一时间所允许的最小预热能量Emin=0.9+0.8×1.70=2.260 ( J ) 。

(2) 再根据最大预热能量

式中:

Qmax为由阴极灯类型所确定的常数,单位为焦耳(J);

Pmax为由阴极灯类型所确定的常数,单位为瓦特(W);

Emax为加热能量的最大值,单位为焦耳(J)。

从相关IEC灯标准活页对应找出Qmax和Pmax值与所测的ts代入公式2得出灯在这一时间所允许的最大预热能量Emax=1.8+1.5×1.71=4.365 ( J ) 。

(3) 然后用仪器的积分功能积出 (t0~ts) 这段时间的预热电流有效值I1=0.212 ( A) 和I2=0.179 ( A)。

(4) 用E=I2R ts的公式可得出在模拟阴极电阻上的预热能量值分别是:

E1=0.2122×30×1.70=2.292 ( J )

E2=0.1792×40×1.71=2.191 ( J )。

(5) 判别如果Emin≤E1,E2≤Emax,则预热能量合格。

(6) 另外,在预热过程中,如果开路电压并不高,但模拟阴极上的电压太大,会使灯产生横向电弧,这在预热能量没达到规定值会对灯的寿命产生不利的因素,所以标准还规定阴极模拟电阻上的电压应≤11V,上例测得阴极模拟电阻上的电压为6.36V,小于规定值。

2.2 启动过程的关键量 ts

从图2可看出这类电子镇流器没有很好的顺序启动电路,其内部一般采用PTC热敏元件。其特点是当接通电源后,预热电流也是呈现不规则的包络线,开路电压由于受PTC元件初始阻值小的影响开始时较小,小于灯冷态的开路电压限值。随着PTC的加热,开路电压逐步上升。通过一段时间后达到灯预热后触发启动所需的热态开路电压值。对于这类电路,则应先找出启动过程的关键量ts。把示波器的一个光标定位在0处,另一个光标也从0处开始向右移动并利用示波器的积分功能对开路电压有效值进行积分。当所积分的开路电压有效值达到预热后 (t>ts) 灯的最小开路电压有效数值时,这一光标所处的时间位置就是ts,如图2所示。然后再按照2.1条款中的 (1) ~ (6) 的步骤判定这一电子镇流器预热能量的合格性。

2.3 另一类荧光灯电子镇流器的启动特点

是在按照2.2条款方法进行试验时,由于电子镇流器内的异常保护电路动作时间太快,所以开路电压的积分有效值还没有达到灯预热后规定的最小开路电压值时电子镇流器就转入异常保护状态。这类电子镇流器启动过程的开路电压已是不符合要求了,没有必要再进行预热能量试验,直接判定预热启动项目不合格。如图3所示。

上述的预热能量在0.92倍额定电压时试验完成后,还应在1.06倍额定电压时再按2.1条款过程进行一次试验,如两次试验得出的预热能量都在规定范围内时,才认为启动过程的预热能量合格。对于电子镇流器连接多根灯管的情况下,应对每一根灯管的位置换上阴极模拟电阻分别进行测量,对尚不做测量的位置应安装上基准灯。

3 开路电压的测量

开路电压的检测在预热能量合格的基础上再进行。灯的阴极电阻值实际上是变化范围很大的,从一开始的冷态低阻加热转成高阻,并且由于电子镇流器预热电流特点的多样性,所以使这一阻值变化过程也是不一致,这就造成了用基准灯管对启动过程检测评价的困难。为了使检测衡量电子镇流器的预热启动过程具有较好的一致性、可重复性以及尽可能与带灯启动时的情况相接近,所以对于测量预热能量或电流时,标准规定的阴极阻值是一个平均值;而对于测量开路电压的时候,标准规定的阴极模拟电阻值是一个以测量预热能量或电流的阴极电阻值为起点的一个范围。所以尽管在本文测量预热能量时已在规定的灯丝电阻的下限(T5 28 W 30为例)测量了开路电压,但还必须把开路电压测量的阴极模拟电阻上限值(T5 28 W 90为例)的电阻,接入到电路中进行再一次测量,并且也要求在0.92倍额定电压及1.06倍额定电压两个状态进行测量。要求这共4次测量都做到在t≤ts时开路电压应小于防止灯冷启动的规定值240 V,在t>ts时开路电压应大于预热后灯触发启动的规定值425 V,这样才满足了预热型灯对电子镇流器启动时的开路电压要求。对于连接多根灯管的情况下,应对每一根灯管的位置进行测量,而在不测量的位置换上基准灯,每一位置的开路电压也应保持上述要求。另外,预热时的电压峰值应小于等于相关灯的数据活页中开路电压有效值的1.4倍。

4 结论