浅谈高功率因数电子镇流器设计和实现

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1、浅谈高功率因数电子镇流器设计和实现　　【摘要】通过分析实用的电子镇流器电路，阐述其基本工作原理；并主要介绍了电子镇流器的功率因数的概念及影响，针对无源逐流滤波电路和平衡谐波滤波电路，论述了一个有效的提高电子镇流器功率因数的改善方案。【关键词】电子镇流器；功率因数；电磁谐波；无源逐流滤波电路；平衡谐波滤波电路伴随国内外“绿色照明工程”的启动，电子镇流节能照明得到广泛发展。电子镇流器因其节能节电、高效的优良特性，能有效地缓解能源紧张趋势和控制环境污染。然而，不同的电子镇流器因其某些性能（如功率因数、谐波干扰、启动特性等）的不同，导致其优势显著性差异

2、较大，其中功率因数就是影响电子镇流器特性优势的重要性能参数。本文将阐述电子镇流器的基本工作原理、主要性能指标及元件选用，并主要从功率因数的概念、性能影响、改善提高等方面进行论述。一、电子镇流节能荧光灯的基本工作原理4图1所示电路采用了电容延迟阴极预热启动式串联推挽自激振荡电路。当220V交流电加到输入端后，通过桥式整流、逐流滤波，产生约260V的直流电压，给VT1、VT2组成的开关振荡电路提供直流工作电源。电容器C3、C6、电阻R3等元件提供一个基极偏流，由于电解电容C6有充电饱和过程，VT2首先延时导通。直流电压通过C7、C、L、L3、VT2

3、组成的串联谐振回路对电容器C充电，与此同时，L3绕组产生上正下负的电势，由于振荡线圈的L3、L2绕组相位相反，L3、L1绕组相位相同，相互反馈后L2将产生上负下正的电势，L1将产上正下负的电势，VT2饱和导通变为截止，VT1由截止变为饱和导通。VT1导通后，电容器C储存的电荷通过由灯丝、C7、VT1、L3、L组成的串联谐振回路加到VT1的集、射极放电。C在放电过程中，由于振荡变压器磁芯磁通饱和作用，使L3绕组电位变为上负下正，此时通过反馈线圈L3、L1、L2的作用，L1绕组转变为上负下正，L2绕组电位转变为上正下负，VT1截止，VT2导通，下一

4、个振荡周期开始。VT1、VT2的轮流导通与截止，使电路产生振荡。振荡电流在通过L、C、C7等串联元件时使串联谐振电路发生谐振，C两产生高频高电压，使荧光灯管启辉点燃。灯管启动时电压高低与C、L两个元件有较大的关系。谐振回路的Q值（品质因数）越高，启动电压也越高。从公式：可知，C的容量减小能提高谐振回路Q值，从而使荧光灯管易于4启动，但Q值太高会影响荧光灯的寿命，因而C的容量也不能太小。灯管点燃后，由于其内阻降低，使串联谐振电路失谐，C将等效成一只高阻值的电阻与灯管并联，起到限幅稳压的作用，而L则起到镇流作用。串联谐振的频率可根据公式：本电路的振

5、荡频率约为33.6KHZ。二、电子镇流器主要性能指标电子节能镇流器，在照明市场用量巨大，严格要求该产品的性能指标显得尤为重要。目前市场上出售的许多低价的电子节能照明产品，普遍不能达到国标要求，有的甚至与国标相差很远，如实际功率与标称值不符、光通量不够、功率因数低（仅有0.6左右）、谐波干扰大、寿命短等。电子镇流器主要性能指标额定电压、额定频率、额定功率、功率因数（越接近1.0越好）、启动特性及安全性等。三、功率因数的概念、性能影响及其改善我们知道，L、C元件是贮能元件，由于贮能元件参与作用，致使在交流电路中除了有能量消耗外，还存在电磁能量的往返

6、传递，因而使电路的功率问题变得复杂。镇流器电路可以看成一个二端网络。在图2A中由于贮能元件的作用，其端口电压有效值（U）和电流有效值（I）将存在相位差φ。反映了二端网络的视在功率S、有功功率P及无功功率Q的相互关系，即：4在一定大小的电压、电流下，负载获得的有功功率大小取决于Cosφ，即有功功率和视在功率的比值，称Cosφ的值为二端网络的功率因数。二端网络有感性、容性和纯电阻性之分。纯电阻性二端网络的功率因数Cosφ=1，其有功功率与视在功率数值相等；感性（电流滞后）、容性（电流超前）二端网络的功率因数Cosφ4