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探讨LED节能灯镇流器设计与材料选择

导读: 本文将探讨如何在保证照明质量的前提下,通过合适的材料选取和电路设计,使制造出来的LED节能灯具工作更高效、节能、环保。

  OFweek节能网讯:1、LED节能灯电子镇流器的设计

  1.1提高线路功率因数

  较低的线路功率因素会有以下不良影响:(1)增加线路上的电压损失,降低了电压质量;(2)降低发、供电设备的有效利用率;(3)增加电路的投资费用和电能的损耗。解决办法:采用PFC电路,如ST-6560、IR-2157电路等,形成功率因数补偿电路,增大整流二极管的导通角,抑制电源电流的波形畸变,来提高线路功率因数。

  1.2降低谐波危害

  谐波电流对公用电网是一种污染,它会使用电设备所处的环境恶化:(1)使电网元件产生附加的谐波损耗,降低了发、供电设备的效率;(2)启动时容易使浪涌电流增大,导致电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短;(3)大量谐波流过时会导致线路过热,甚至引发安全事故。

  解决办法:安装EMI滤波器,保证EMI滤波器的谐振频率低于电子镇流器的工作频率,防止磁饱和,在此前提下,可以有效抑制干扰信号;安装APFC滤波器,它能从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该电流同大小反方向的电流,从而降低谐波分量。

  1.3做好电子镇流器与灯管的匹配

  电子镇流器是灯管的启动限流装置,必须做好镇流器与灯管二者的匹配,才能保证LED节能灯能长期稳定地工作在最佳状态。(1)功率要匹配。所使用的灯管的瓦数不应超过电子镇流器的标签上的功率范围,以提供大小合适且稳定的工作电流。否则容易使流过电灯的电流过大降低灯管寿命,或电流太小影响光照效果;(2)适当选择启动电容。合适的启动电容,能保证合适的启动电压。启动电容太小,容易使灯丝预热不足,会造成灯管的早期发黑,减少使用寿命;启动电容太大,容易使电流分流过多,影响照明效果;(3)电感元件的选取要合适。电感的品质因数也是影响电子镇流器与灯管匹配的重要因素。品质因数过小,会影响电能的转换效率;品质因数过大,容易造成回路工作不稳定。一般来说,电感的品质因数选取在8~10较为合适;(4)工作频率不宜过高。否则容易导致灯管过载,阴极过热,光衰加快,同时也会使电子镇流器的负载加重,温度过高,降低工作效率;(5)按灯管参数(灯电压、灯电流、冷阻等)设计镇流器。否则,如果镇流器灯电压、灯电流的选用限值过低,易被灯管工作时产生的瞬时过电流脉冲损坏。

  1.4设计预热启动电路

  若灯管启动时没有充分预热,在辉光放电阶段,会造成灯管阴极发射物质的大量溅射,在多次启动后,灯管顶部会出现发黑现象,影响使用寿命,因此设计预热启动电路显的很有必要。可以通过在谐振电容上并接PTC热敏电阻来实现,这是因为:常温下,PTC阻值较小,通电后灯管两端的电压小于灯管的启动电压,灯不能点亮。在预热过程中,LC谐振电路产生的谐振电流流经PTC热敏电阻,使其阻值增大,近似开路状态,完成了预热过程,灯管的损耗也相当小。选取PTC热敏电阻时,为使预热时间和预热电流达到需要的标准,应选用阻温特性曲线较陡的电阻。

  1.5设计异常状态保护电路

  异常状态保护电路的控制原理是:当灯管出现异常时,快速、准确地关闭镇流器振荡电路或切断主电路的电源,保证电路的安全性,防止烧坏元件。可以采用继电器作为异常状态保护电路的控制元件。当灯管异常时,电路中电容两端电压升高,使继电器吸合,常闭触点断开,切断主电路的电源,起到异常保护作用。但应注意选用密封式继电器,防止继电器触点动作时产生明火。

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