电源电流的技术指标.doc

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1、为了与国际接轨,目前我国执行的国家标准GB15143、GB15144与国际电工委员会标准IEC928-90、IEC929-90是完全一致的,其三项主要技术指标是电源电流的谐波含量、线路功率因数和灯电流波峰比。1、电源电流谐波含量:  分为L(低谐波)标志和H(高谐波)标志两种,具体要求见表一。表一  如果电子镇流器的谐波含量高,其中3、9、15等奇次谐波电流在电网的中线上同相叠加,导致中线电流大增,过载熔断,破坏了供电系统的平衡,引起电源开关跳闸,甚至发生火灾。当集中大面积使用谐波含量高的电子镇流器,它们的谐波互相窜扰,恶性

2、循环,会导致大量电子镇流器的相继烧毁。  据悉,为了确保电网供电系统的正常运行,国家将要对电子镇流器产品采取发放“入网证”的办法限制劣质电子镇流器产品流入市场。2、线路功率因数  因为线路电流为非正弦量,所以功率因数用λ或PF表示而不用cosφ,标准规定当λ≥0.85,称为高功率因数电子镇流器。对电子镇流器来说,λ与谐波含量是相辅相成的,谐波越低,λ越高,线路电流越小,线路损耗也就越小,更加节能。3、灯电流波峰比  这是指灯管电流的峰值与有效值之比,用CF表示,标准要求CF应小于1.7。说明灯电流不能比三角形波形还差,否则会

3、导致灯管两头容易发黑,损害用户利益。标准还有其他要求,如灯的启动、异常保护、流明系数、耐久性、安全性等等。三、目前市场状况  按上述三项指标来分,目前市场上流通的产品大致分为四类1、采用单电容滤波电路  这是最早期产品,功率因数只有0.6左右,谐波总量THD高达100%,属严重不合格产品。它的优点是灯电流波峰比小于1.7,成本较低,分散家庭使用还可以,但不宜集中大面积使用,迟早会被淘汰。2、采用追逐滤波电路  这是目前最大量的产品,其谐波含量为H标志,功率因数0.93左右,但灯电流波峰比高达1.9以上,容易引起灯管发黑,也为

4、不合格产品。3、采用有源滤波电路  这是采用功率因数校正IC来进行斩波,以获得平滑的直流电压,三项指标十分理想,λ≥0.99,L标志,灯电流波峰比1.4左右,缺点是线路复杂、元件多、价格高、国内市场难以接受。  第一、二类电子镇流器的滤波电路为无源滤波电路,从原理上来说,上述三项指标是互相矛盾的,难以统一。不少人对这个技术难关发起攻关,但久攻不下,有人就主张放弃无源滤波电路。4、专利产品  笔者经过多年努力,不但攻克了许多技术难关,而且获得了多项国家专利。我们根据这些专利生产出高品质的电子镇流器,证明了采用改进的无源滤波电路

5、完全可以把功率因数、谐波含量和灯电流波峰比这三项难以统一的指标统一起来,做到PF≥0.99,L标志,CF<1.7,全面达到标准要求。可靠性也得到大大提高,电路简单,成本低(40W材料成本不超过10元),性能价格比高,特别适合国情。四、高品质电子镇流器图一  笔者综合自有的几个国家专利技术设计的高品质电子镇流器,其关系结构见图一RL示。产品已经批量投产。其工作过程大致为:电源电压经LC1交流滤波,桥式整流和B网络滤波后,在ab端获得约为250V的直流电压。当C3经R3充电至32V左右,DB3触发导通,给Q2提供一个足够强的基极

6、电流,Q2开始导通,导电回路:从a点→A网络→荧光灯(与C2并联)→n1→D网络→Q2→b点,此时A网络储存能量。由于脉冲变压器线圈n1~n3同名端的接法,保证Q2饱和与Q1截止。当流经荧光灯的电流增长至最大值,n1~n3的极性反转,使Q2截止,Q1饱和,此时A网络的能量释放,路径为:a点→Q1→D网络→n1→荧光灯→A网络。这样,Q1Q2如此轮换饱和与截止,荧光灯流过高频电流点亮。  图一中的A、B、C三个网络用来改善电子镇流器的性能指标,实现功率因数PF≥0.99,谐波含量为L标志,灯电流波峰比<1.7,而D、E、F三个

7、网络是为了从根本上解决电子镇流器的可靠性而设置的。各网络的工作分述如下:  1、网络:丫型功率因数校正网路。主要用来校正线路功率因数,其原理是利用两只开关三极管Q1Q2的高速开与关的作用,从电源中引入部分工频电流到灯负载上,此电流与流经整流桥的电流共同构成电源电流。因此其导通角从120 °扩展到接近180°,从图二中的波形图可见,电源电流i与电源电压u基本上是同相的,功率因数PF≥0.99。图二  2、B网络:低波峰比追逐滤波网络。众所周知,常规的追逐滤波电路,其灯电流波峰比高达1.9以上。本网络利用输出能量的一部分反馈到滤

8、波网络上,用以提升直流电压,改善直流电压波形的平滑程度,从而降低灯电流波峰比,达到CF<1.7,见图三中“灯电流分析”一项,波峰系数为1.61。图三  3、C网络:谐波分量调节网络。作用是在谐波总量(THD)一定的条件下,提升3次谐波分量,抑制5、7、9等各次谐波分量,使谐波分布符合表一中

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