無極燈電子鎮流器模型與關鍵技術分析

胡杰祥

（湖南省長沙市長郡中學 410002）

無極燈電子鎮流器模型與關鍵技術分析

胡杰祥

（湖南省長沙市長郡中學 410002）

電磁感應燈屬于新型光源，突破了傳統燈的工作模式，節能效果理想、維護成本低、污染小，已經在大廳、公路、廠房、燈光工程照明中得到了應用。本文介紹了無極燈的等效模型，給出了無極燈電子鎮流器的有源功率因數矯正電路的選取。并針對其中關鍵技術進行分析，確定了電子鎮流器的閉環頻率跟蹤控制方案。

無極燈；電子鎮流器；披露跟蹤

電磁感應的無極燈和現在所使用的LED燈都是屬于第四代光源，是在傳統熒光燈的基礎上與現在高頻電磁感應原理相結合的創新型的一種電光源，這種新的光源打破了傳統燈的工作形式，在這種新型的燈中并沒有電極，因此被人們稱作無極燈。它所具有的特征比傳統的燈更有加鮮明，其工作時間長，節能效果明顯，無閃爍以及綠色環保等特征，被現在很多家庭或者企業用于家庭照明或者辦公場地的照明中。1998年生產出首盞無極燈以來，無極燈依靠其本身所具有的優良特征被廣泛的運用，并且現在占據著我國光源市場很大的份額。現在在我國市場流通的無極燈主要分為三種形式：電感耦合式無極熒光燈；電容耦合式無極熒光燈；微波耦合式無極熒光燈。

1 無極燈電子鎮流器模型

現在所使用的無極燈電子鎮流器包含三個部分：①功率因數矯正模塊，其主要工作的內容就是去除電子鎮流器所產生的有害諧波，減小電流在輸入時候產生波的失真性，從而為后面輸出穩定的電壓。②逆變器模塊，在這個模塊中其主要的作用就是把功率因數矯正電路所輸出的電流以及電壓變換成一種方波的形式，以供下級電路使用，其工作時一直處于一種高頻的狀態。③諧振電路，經過逆變器模塊后輸入的方波經過功率因數的矯正以及電容除直流以后，運用諧振把其轉換成所需要的正弦電壓，從而為無極燈提供良好的電源輸入環境。

2 有源功率因數校正電路

無極燈電子鎮流器中的電子設備一般情況下都是處于高頻狀態之中，屬于一種非線性系統，現在電網在運作中都會產生大量的電流諧波以及無功能量，對于電網安全有著很大的威脅，因此現在的很多國家都對電力以及電子系統中的功率因數進行了相關規定與限制。對于現在的電子鎮流器而言，就需要運用有源功率因數校正技術，從而達到抑制有害的和諧波的目的。現在非隔離有源功率校正電路的類型有：升壓型、降壓型以及升降壓型等類型。其各自都有著自身的有缺點，現在分別進行論述。升壓型：其主要優點就是輸入的電壓的適應性強，能夠滿足電壓變化較大的電路，輸入電壓的大小都可以通過簡單的操作進行控制，因此其功率因數較高。而缺點就是輸入的電壓一定要大于最大的輸入電壓，因此其輸出的電壓就會很高，很難用平時的開關來進行有效的控制與保護。降壓型：其主要優點就是開關所能夠承受的壓力較升壓型更小，能夠很好的利用開關來保護整個電路。主要缺點就是當在輸入電壓正常周期內不能正常工作的話，就會使得同等功率的電流應力較大。升降型：其主要的優點就是輸入電壓的正弦周期都能夠進行連續工作，因此輸出電壓范圍較廣，能夠利用開關來實現電路的短路保護。其主要的缺點就是開關需要承受的點壓力比較大，達到峰值時候的電流很大，這樣就使得驅動起來更加復雜。

無極燈電子鎮流器的輸出電壓高達400V左右，這樣就遠遠大于現在的家庭電壓，另外開關驅動的復雜程度較高，結合上面所提到的三種有源功率因數校正電路的相比較，一般會選擇升壓型有源功率因數校正電路作為無極燈鎮流器的功率因數校正電路。

3 電子鎮流器的控制方案

無極燈電子鎮流器在正常工作的情況下，由于其負載參數的變化會受到耦合參數、材料以及環境溫度或者濕度的影響，因此在使用的過程中工作頻率往往會高于實際電路中的固有諧振頻率點，從而導致電路輸出電壓降低，電路系統的逆變電路不能夠實現軟開關，從而大大降低了電路系統的工作效率，導致燈的明暗程度受到影響，嚴重的情況下會致使燈熄滅。由此，有必要對無極燈電子鎮流器系統中設置頻率跟蹤參數，目前在國內一般都運用無極燈電子鎮流器的環閉頻率跟蹤系統。在設計方案上，多采用模擬實驗法，需要先設置出實際參數，再利用相關模擬實驗來找出不同負載情況下的固有頻率點，在系統工作時，即可根據負載情況來調節電路工作頻率，保證系統諧振工作狀態，但是，該種方式也會受到多種因素的影響，通用性較差。

4 結語

文章主要闡述了無極燈的含義以及無極燈電子鎮流器的相關模型，對于無極燈電子鎮流器的關鍵技術有源功率因數校正電路的選擇進行分析，并且介紹了現在較為常用的三種有源功率因數校正電路的方式，即：升壓型、降壓型以及升降壓型，尤其是對無極燈在正常工作時頻率跟蹤控制的系統進行了分析，最終提出在跟蹤系統中選取電子鎮流器的閉環控制辦法，采取該種設置方式，可以有效提升無極燈工作的穩定性。

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2016-10-29