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绿色照明电路的电子技术探讨

绿色照明电路的电子技术探讨

1电子技术在绿色照明中的应用

1.1直管荧光灯

直管荧光灯是一种应用十分广泛的照明设备,具有高光效、长寿命、易使用的特点,与普通的白炽灯相比能耗显著降低,但是对于T8荧光灯的研究尚且不够深入,在“十一五”期间,国家投入大量资金进行发展,如佛山照明研发生产的T8细管径直管荧光等已经符合国家高效节能的要求,并且经过关键技术的公关突破,实现了使用寿命时间达到9000小时。

1.2紧凑型荧光灯

紧凑型荧光灯(CFL)是普通百姓家喻户晓的节能产品,特别是配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品,这类产品简称为节能灯,而且公认它为目前取代白炽灯唯一适宜光源。许多国家,包括我们中国在内,为此还推出对优质的紧凑型荧光灯销售给予补贴的政策。9W-15W的节能灯已完全可适宜家庭照明所用,18W以上紧凑型荧光灯可以直接取代100W以上的白炽灯,现还有85W和150W大功率紧凑型荧光灯产品的出现,可部分取代HID光源的使用。这类灯所配用电子镇流器已从分离元件,发展到使用贴片,甚至集成电路,功率因数达到0.98,总谐波失真含量(THD)小于10%,灯的寿命提高到了10000h。

1.3扩大发光二极管

发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管。它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,因此LED也具有良好的抗震性能。其主要应用在电源指示灯,显示器、电视机采光装饰等。

1.4卤化物灯与高压钠灯

金属卤化物灯是交流电源工作的,在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的放电灯,金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的室内照明。而高压钠灯使用时发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞等处。

2光纤照明技术

光纤照明是最近几年来一种新兴的照明方式,具有的一些独特物理特性。拥有以下明显特点:1.单个光源可具备多个发光特性相同的发光点。2.光源易更换,易维修。3.发光器可以放置在非专业人员难以接触的位置,因此具有防破坏性。4.无紫外线、红外线光,可减少对某些物品如文物、纺织品的损坏。5.发光点小型化,重量轻,易更换、安装,可以制成很小尺寸,放置在玻璃器皿或其他小物体内发光形成特殊的装饰照明效果。6.无电磁干扰,可被应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所之内。

3电子关键控制技术

3.1电子镇流器

电子镇流器是由一些电子元器件构成的,它实际上就是大功率晶体管高频开关振荡电路。目前气体放电灯常用的镇流器有两种:电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率,体积大、笨重,还需消耗大量铜和硅钢等金属材料,散热困难、工作效率低、灯发光有频闪,所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法,而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。电子镇流器是一个将工频交流电源转换成高频交流电源的变换器,其基本工作原理是:工频电源经过射频干扰(RFI)滤波器,全波整流和无源(或有源)功率因数校正器(PPFC或APFC)后,变为直流电源。通过DC/AC变换器,输出20K-100KHZ的高频交流电源,加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝,同时在电容器上产生谐振高压,加在灯管两端,但使灯管“放电”变成“导通”状态,再进入发光状态,此时高频电感起限制电流增大的作用,保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流,为了提高可靠性,常增设各种保护电路,如异常保护,浪涌电压和电流,温度保护等。

3.2电子镇流器的谐波以及控制

电子镇流器具有一个不好的特点,即其中所含有较大的谐波成分。加之电子镇流器采用的是桥式滤波方式,所以输入电流易产生较窄的尖脉冲,导致镇流器对电网的污染。如前所述,在大量镇流器同时运行时,极易导致电网的跳闸、打火的现象。针对谐波成分较大的特点。1.设置校正补偿装置,以提高电路功率因素,降低谐波成分。2.应用混合式镇流器,取长补短,相互配合,以减少各谐波成分。3.采取应用PWM技术的有源滤波器,也可降低谐波成分。

4结语

电子技术的更新换代,也为绿色照明带来了新的应用希望,各类电子技术,如荧光灯、二极管、高压钠灯和光纤照明等,都是具有良好应用前景。但是电子技术当中仍旧要解决镇流器的问题,才能够进一步的促进绿色照明的目的。

作者:郑海霞任红星单位:陕西国防工业职业技术学院