電子節能燈制造關鍵技術研究

林　瀾

摘要：電子節能燈是一種節能減排的新型照明設備。介紹了電子節能燈在制造過程中的幾項關鍵技術，為相關工程技術人員提供參考。

關鍵詞：電子節能燈；制造；關鍵技術

中圖分類號：TS956.2

文獻標識碼：A

文章編號：1672—3198(2009)11－0293—02

1引言

節能減排是當前我國十分關注的問題。隨著社會的發展和人們生活水平的提高，照明用電量逐年增加，照明在能源消耗和環境污染上的問題已引起人們的重視。在保證照明質量的前提下如何節約用電、減少污染、實現綠色照明已成為照明行業的發展主題。電子型自鎮流熒光燈。即一體化電子節能燈，已越來越多地代替白熾燈泡而廣泛用于家庭、商場、賓館等各種室內照明場合。

2電子節能燈的制造關鍵技術

2、1節能燈元器件的選擇

(1)毛管是電子節能燈的重要部件。技術指標主要有光電參數，其次有外形尺寸和外觀以及機械強度等，再次是低溫啟動性能和熱態參數穩定特性等。光通量是否合格將直接關系到節能燈的能效等級能否達到標準的要求。光通維持率是產品申請“能源之星”認證時必須要考核的指標，要求節能燈燃點至有效壽命40％時，其光通量不得小于額定值的80％。此外還有相關色溫、顯色性、色坐標和色容差等指標，也是應該重視的。尤其是色容差，色容差超標往往會給予不合格的判定。至于熒光粉品質的分選，可用驗鈔燈作對比檢驗。

(2)整流二極管。

選擇整流二極管時，應注意以下參數。最大正向整流電流該參數與燈功率有關，所選二極管的額定電流值至少應是交流母線中峰值電流的3倍以上。對大功率燈而言。整流二極管不可直接并聯使用，因為二極管的熱電阻有差異，會使可靠性降低，最好用一組電流大的二極管。

峰值反向截止電壓，因工作溫度高，一般要選用1200V的產品。濾波電解電容器，電解電容因會受到高頻脈動電流的沖擊和工作溫度升高，選用高性價比的電解電容器就顯得很重要。電容量及容差、額定電壓、耐紋波電流、串聯等效電阻(ESR)、允許溫度等都是重要的技術指標，質量的好壞直接關系到使用壽命。電解電容的耐紋波電流值應越大越好。如果電解電容的耐紋波電流值達不到線路要求，則會嚴重影響其使用壽命，選用時應特別注意。紋波電流流經ESR，會產生熱量引起電解內部溫度升高，目前制造商對電容器在額定工作溫度下工作的紋波電流的確定，一般均遵循5℃原則。電容量的選擇與輸入電流中的諧波含量和燈電流的波峰因數以及鎮流器的效率有關。電解電容的標記溫度，必須大于實際工作溫度，并留出一定的差值。

(3)功率晶體管。

功率晶體管工作在開關狀態，選擇的原則是：開關速度要快，飽和壓降要小，集電極電流要大，在不增加成本的條件下，功率和二次擊穿耐量越大越好。集電極額定電流應依據陰極導人電流峰值并留存足夠的安全余量。開關時間要小，應重點關注存貯時間ts，從理論上講ts小則開關功率損耗也小，但更重要的是上、下兩管ts值的對稱。如果同一電路板上的兩個管子的ts嚴重偏離，會使正負兩個波形的面積嚴重不對稱，導致管子過熱損壞。

(4)振蕩變壓器。

振蕩變壓器通常是在環形鐵氧體磁芯上繞線制成，實際上是一個電流互感器。對磁環的要求是：首先，磁導率應有負溫度特性，轉折溫度在95'C左右；其次，磁滯回線左右要對稱并且近似為矩形；再次，磁導率參數的離散性要小。要與供應商預約電感系數，并做到分檔包裝，否則，成燈功率的偏差不易把握。

(5)濾波電感。

燈功率在25w或以下時，通常在直流電路中插入L與C，組成簡單的濾波回路。對于串模濾波電感，因其中流過直流電流，故要求磁芯應在不飽和狀態下工作。又因燈內溫度高，因此又要求電感量隨溫度變化要盡可能小。另外，電感量不能隨頻率的升高而下降。

燈功率大于25w時，一般要在交流電路中插入共模電感。共模電感是在同一磁芯上繞有兩個相同匝數的線圈，往復的負載電流在磁芯內部產生的磁場相互抵消，因此磁芯不會飽和。燈功率大于45w時，產生的傳導干擾會更大，當單純使用共模濾波仍然不能解決問題時，還要加入差模電感。

2、2 EMC濾波電路調試

分析傳導干擾噪聲源，可以發現共模噪聲與差模噪聲是相互獨立的。輻射干擾起源于傳導干擾。抓住傳導噪聲的抑制，產品就容易符合EMC要求。為滿足標準要求，必要時可對兩個噪聲分量單獨設計合適的濾波器。

共模干擾信號主要是通過燈內元器件和線路的分布電容構成回路傳輸的。可見。共模干擾信號基本上都是屬于高頻信號。共模電感參數的選擇，取決于開關頻率以及所要求的衰減量。選用不同的電感參數，對應衰減共模干擾信號的頻率也不一樣。在輸入功率較大的電路中，僅用一個共模電感不能達到標準要求時就要用兩個共模電感了，其中一個可用環形磁芯電感。

事實上共模電感的兩個線圈的電感量不可能完全對稱，從而形成差模電感，同時用來抑制電源線上存在的差模干擾信號。必要時再設專用的差模電感。差模干擾信號是通過電源輸電線路進行傳輸的，并繼發輻射干擾。對于差模電感和X2電容，從理論上講電感量和電容量越大，其插入損耗也越大，但要更多的關注它們的頻率諧振點。一般說來，L、c濾波器的諧振頻率應小于或等于點燈頻率。

對于串模電感的電感量，當前趨向是取小一些，C取大一些。這不但可使L的自身溫升減低，還能改善濾波效果。這是因為c值大，使低頻段噪聲的插入損耗也大；L小，其分布電容也小，從而降低高頻段噪聲的傳導量。

2、3開關晶體管的設計

開關晶體管的驅動信號有一個最佳值。基極電流Ib最理想的數值是集電極電流Ic的1／10左右，不過該電流的最優化值也是隨晶體管不同而不同的。采用電流互感器驅動時，Ib應始終保持為Ic的1／10左右，無論Ic大小如何，均保持這個關系，就不會出現Ic小時，驅動功率過大；而Ic大時，驅動功率不足的現象。按hfe合理設計驅動電流及其匝數比·使開關晶體管在導通時始終處于淺飽和狀態。這樣可以提高開關管的響應速度，并可最大限度地減少驅動功率的浪費和損耗。驅動信號不僅有幅度的要求，還有波形的要求，即晶體管的開關渡越時間要短。開關渡越時間既與開關晶體管的開關時間有關，又與磁滯回線的角形比有關，此外，還與電路參數的調試有關。取存貯時間ts相同的開關管制作鎮流器，用半導體點溫度計檢測兩開關管的表面溫度，如果兩管的溫度差別較大，就可適當或加或減磁環的初級匝數，使之趨于平衡。開關晶體管的功率容限，即安全工作區SOA。有時燈電路中會有同時出現大電流和高電壓的情況，尤其是燈在熱態做開關試驗時。用SOA值高的管子就不容易損壞。在無條件直接測試管子的SOA值時，可選用BVceo高的晶體管，BVceo高的管子一般SOA也高。

3結論

節能燈的制造技術貫通于產品的設計與檢驗過程，與生產實踐緊密相連。需要工程技術人員合理設計，編制出好的工藝文件，指導工人做好每個工序的生產，把握好每個工序的生產質量，這樣才能為社會和家庭提供光效高、壽命長的新一代照明工具。

參考文獻

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