[拼音]:zhenliuqi
[外文]:ballast
气体放电光源(见电光源)电路中,安装在电源与一个或几个放电灯之间,使灯能稳定工作并将灯电流限制到所需数值的装置。镇流器可以由电阻、电感、电容和漏磁变压器等独立组成,也可以由这些器件或由电子元件等组合而成。
作用原理大多数气体放电灯是利用弧光放电特 制成的,具有电压随电流增加而下降的负特 (又称负阻特 ),不可能建立稳定的工作点。为了使放电稳定,限制灯工作电流,必须在气体放电光源电路中设置镇流器。镇流器已成为气体放电光源电路中重要的附加装置。
类型镇流器的类型很多,主要有电阻型、电感型、漏磁变压器型、电容型、LC型和电子型6种。
电阻镇流器它通过电阻上的电压正比于电流来调节灯电流。在配用直流电源的气体放电光源电路中,应用电阻镇流器,设计和加工都比较简单,但功耗大,效率低。在配用交流电源的气体放电光源电路中,也有应用电阻镇流器的,如自镇流高压汞灯电路中,应用钨丝作电阻镇流器。但一般来说,在交流电路中应用电阻镇流器会影响灯电流波形,并使灯的发光效率下降和稳定 变差,但能提高电路功率因数。
电感镇流器又称电抗器、扼流圈,属于滞后型镇流器,即灯电流位相滞后于电源电压位相。它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。主要应用于配用交流电源的气体放电光源电路。与电阻镇流器相比较,它的功耗较小,能改善灯电流波形和灯工作的稳定 。电感型镇流器由铁磁材料制成的铁芯、漆包线制成的线圈和有关绝缘材料组成,加工工艺与普通变压器加工工艺类似。电感镇流器是根据电源电压、灯电压和灯电流进行设计的,主要保证灯的电参数,还要结合考虑损耗、温升等其他参数。在实际应用中,电感镇流器 能稳定可靠,但较笨重且有噪声。
漏磁变压器镇流器它是一种能获得较高开路电压(大于电源电压)的镇流器。利用变压器的漏磁 能等效作为电感型镇流器应用,属于滞后型镇流器。突出的优点是使灯启动方便,缺点是比电感 镇流器功耗大,也更笨重且噪声更大。
电容镇流器即在配用交流电源的气体放电光源电路中应用电容作镇流器。它不能限制灯的瞬时电流,仅限制每半周中通过电路的总电荷量。在低频交流电路中,将会使灯电流波形严重失真,形成很高的脉冲峰值电流(有效值不大),这对灯的电极产生十分有害的影响,导致灯寿命大大缩减。因此在低频交流电路中很少应用电容作镇流器。在较高频率(20~100kHz)的交流电路中,电容可以作为镇流器应用而获得满意的效果,功耗较小,电流波形失真小,体积小,重量轻,且没有噪声。
LC镇流器有以下两种形式。
(1)由电感和电容串联组成的镇流器。通常设计容抗为感抗的两倍左右,总阻抗呈容 ,属于超前型镇流器,即灯电流位相超前于电源电压的位相。与电阻镇流器和电感镇流器相比较,功耗小,尤其具有良好的稳流特 ,灯启动时的短路特 也好。与滞后型的电感镇流器配合应用,可大大改善电路的功率因数。但在电源电压换向时提供的每半周重复电离的电压较低,重复着火能力较差。
(2)由漏磁变压器和电容组合成的镇流器。一般属于超前型镇流器,如参数选择适当,可以较好地改善电路功率因数。其主要 能同前一种形式的LC镇流器一样,如果在设计中选择特殊的漏磁变压器结构,组成LC超前 式镇流器,则除上述各项优点外,还可以大大提高重复着火能力。这是一种比较理想的镇流器。缺点是设计和加工都比较复杂。
电子镇流器它是由电子元件组合而成的新型镇流器。它的损耗、体积、重量、电路功率因素、闪烁等参数均优于上述各种镇流器。电子镇流器与上述各种镇流器的灯管,除直接电源外均工作于电源频率下(一般为50Hz或60Hz),而电子镇流器则使灯工作于20~100kHz的频率下,它实质上是一个电源变换器,灯管处于20~100kHz工作状态。目前实际应用的电子镇流器又分两种:
(1)以低压直流电源(电压低于250V)供电的电路,称为晶体管镇流器,又称逆变器。
(2)以电网(交流220V)直流供电的电路,称为电子镇流器。
发展趋势目前生产应用的主要为电感镇流器,而LC镇流器和电子镇流器则有很大的发展前途。LC镇流器由于设计复杂、加工困难,生产和应用都受到一定限制,但某些类型的气体放电光源(如金属卤化物灯)以配用特殊结构形式的LC超前 式镇流器为好,因而受到了人们的重视。80年代以来电子镇流器发展很快,尤其配合紧凑型荧光灯的发展应用,优点非常突出,如节能、小型、启动快、使用方便等。目前电子镇流器主要应用于荧光灯和其他小功率的气体放电光源,大功率的气体放电光源应用电子镇流器较少。
镇流器在实际应用中,其功能已不仅局限于镇流器本身,还常将电路中所需的其他功能或装置,都包含于镇流器之中。镇流器中可以包括以下各种装置:电源电压变压的装置;提供启动电压、预热电流的装置;防止冷态启动的装置;减少频闪效应的装置;校正功率因数的装置;抗无线电干扰的装置等。随着应用范围的扩大,生产和测试的需要,还出现了各种专用镇流器,如试验灯管启动 能的启动镇流器,作灯管寿命试验用的寿命镇流器,作灯管测试用的基准镇流器等。还有改善启动 能的快速启动镇流器、瞬时启动镇流器等。
参考文章
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