大多數(shù)氣體放電燈是利用弧光放電特性制成的,具有電壓隨電流增加而下降的負阻特性,為了使放電穩(wěn)定,,必須在電源與放電燈之間設置鎮(zhèn)流裝置,,用來限制燈的工作電流,確保燈穩(wěn)定地工作,。這個鎮(zhèn)流裝置我們通常稱為鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器是一個使氣體放電燈穩(wěn)定放電的器件。
鎮(zhèn)流器的種類很多,,從原理上來說可以由電阻、電容,、電感和漏磁變壓器等獨立組成,,也可以由這些器件組合或由其他電子元件組成。
氣體放電燈常用鎮(zhèn)流方法
1,、電阻鎮(zhèn)流
電阻鎮(zhèn)流是依賴電阻上的電壓正比于電流的關系來調節(jié)燈電流的,,在直流供電的氣體放電光源電路中應用電阻鎮(zhèn)流器,電路簡單,、安裝容易,。當兼顧電路效率和燈的工作穩(wěn)定性時,可以看出鎮(zhèn)流電阻的功耗很大,,電路的工作效率很低,。
電阻鎮(zhèn)流在交流供電中有少量應用,如自鎮(zhèn)流高壓汞燈利用鎢絲作鎮(zhèn)流器件,,許多高頻基準鎮(zhèn)流器也是用電阻制成,。在交流電路中使用電阻鎮(zhèn)流器會影響燈電流的波形,燈的發(fā)光效率也會下降,,電路穩(wěn)定性變差,,但電路的功率因數(shù)相對較高。
2、電容鎮(zhèn)流
電容器在低頻交流電路中工作時,,燈電壓波形近似為方波,。由于電容器不能限制瞬時電流,所以會產(chǎn)生一個峰值很高的燈電流,,這使燈電流波形嚴重失真,,對燈的電極產(chǎn)生十分有害的影響,造成燈管壽命縮短,,并使燈管發(fā)光閃動,,因此電容鎮(zhèn)流方式在低頻交流電路中很少應用。
3,、電感鎮(zhèn)流
電感鎮(zhèn)流是利用電感器的自感原理工作的,,即它通過電感上的電壓正比于電流的時間變化率來調節(jié)燈電流。由于燈電流滯后電源電壓一定位相(所以也稱為滯后型鎮(zhèn)流器),,電路的功率因數(shù)較低,,一般在0.5左右。電感鎮(zhèn)流對供電電壓的變化較敏感,,鎮(zhèn)流效果不太穩(wěn)定,。電感鎮(zhèn)流具有電路簡單、比電阻鎮(zhèn)流損耗低,、能改善燈電流波形和工作穩(wěn)定等優(yōu)點,,在各類氣體放電燈中得到廣泛應用。
在高壓氣體放電燈中,,為了獲得較高的點火電壓,,可以用漏磁變壓器作為電感型鎮(zhèn)流器應用。漏磁變壓器屬于滯后型鎮(zhèn)流器,,雖然體大笨重,,噪聲也大,但它能獲得比電源電壓更高的開路電壓,,用于燈管電壓高于電源電壓的氣體放電燈(例如霓虹燈,、冷陰極燈、紫外線燈等)時,,能明顯改善啟動性能,。
4、電感,、電容(LC)鎮(zhèn)流
LC鎮(zhèn)流器有兩種形式,,一種是由電感和電容串聯(lián)組成的鎮(zhèn)流器,通常設計成容抗比感抗大,,使電路總體上呈容性,。當容抗為感抗的2.76倍時,,電路的恒流特性最穩(wěn)定。這種鎮(zhèn)流電路的燈電流超前電源電壓一定的相位,,屬于超前型鎮(zhèn)流器。
超前型鎮(zhèn)流器功耗較小,,有較好的穩(wěn)流特性,,燈啟動時的短路特性也好,與滯后型的電感鎮(zhèn)流器配合應用,,可較好地改善電路的功率因數(shù),。但因為燈電流過零時,電源電壓的峰值與燈電壓的方向正好相反,,重復電離的電壓較低,,致使重復著火能力較差。
5,、電子鎮(zhèn)流
電子鎮(zhèn)流器是由電子元件組合而成的新型鎮(zhèn)流器,,它實質上是一個電源變換器,將工頻交流轉換為20~100kHz的交流電壓,,用以啟動并點亮熒光燈,。采用高頻交流電子鎮(zhèn)流器可以提高燈管的發(fā)光效率,避免工頻噪聲,,減小鎮(zhèn)流器的體積和重量,,提高功率因數(shù),并易于實現(xiàn)智能控制,。原則上適用于各類氣體放電燈,,但對熒光燈特別是緊湊型熒光燈的應用發(fā)展更為迅速。
電子鎮(zhèn)流器有如下優(yōu)點:
1)功率因數(shù)高,,減少了無功損耗,,提高了供電設備的容量利用率,減少線路的損耗
2)節(jié)能,,電子鎮(zhèn)流器自身的功率損耗低,,僅為電感鎮(zhèn)流器的40%左右
3)光效高,熒光燈在30KHZ左右的高頻下的光效提高20%
4)燈管壽命延長,。無需反復啟動,,不會使燈管過早發(fā)黑
5)低溫、低壓啟動性能好照明工程師社區(qū),。
6)無頻閃,,燈管在高頻下工作時,發(fā)光穩(wěn)定,,人眼感覺不出光線的閃爍
7)避免工頻噪聲,,有利于在安靜的環(huán)境中工作和學習
8)體積小、重量輕
09)容易實現(xiàn)智能控制,包括調光,、遠程監(jiān)控等技術,。