電子鎮(zhèn)流器—應(yīng)用于熒光燈的高頻電源適配器

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電子鎮(zhèn)流器—應(yīng)用于熒光燈的高頻電源適配器

12V2A電源適配器電磁鎮(zhèn)流器
在綠色能源的時(shí)代，更高效的電子鎮(zhèn)流器（燈飾采用的高頻開(kāi)關(guān)電源適配器）意味著開(kāi)關(guān)電源適配器將有巨大的市場(chǎng)。從20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，不同類(lèi)型燈飾的銷(xiāo)售總量達(dá)到了每年300萬(wàn)。在美國(guó)估計(jì)有超過(guò)30%的能源用于照明。
從1938年至20世紀(jì)70年代末期，燈飾都是直接由60Hz的工頻電源適配器，通過(guò)一個(gè)串連電感或一個(gè)60Hx的升壓變壓器／電感的組合來(lái)驅(qū)動(dòng)的。這個(gè)電感或者變壓器／電感的組合就是常說(shuō)的電磁鎮(zhèn)流器，如圖所示。

燈飾使用的電源適配器是60Hx的交流電，需要用鎮(zhèn)流器或限流元件來(lái)與燈串聯(lián)。必須采用限流元件是因?yàn)闊麸椩谄涔ぷ鲄^(qū)具有負(fù)輸入阻抗特性。電磁鎮(zhèn)流器相當(dāng)于一個(gè)電感或者是變壓器次級(jí)被增大的漏感。
在預(yù)熱型燈管中，開(kāi)關(guān)迅速閉合預(yù)熱燈絲，點(diǎn)亮后則馬上斷開(kāi)。電感上的電流產(chǎn)生一個(gè)尖鋒電壓點(diǎn)燃燈管。
快速啟動(dòng)型燈管在啟動(dòng)時(shí)和點(diǎn)亮后始終采用自加熱的燈絲。瞬時(shí)啟動(dòng)的燈管在啟動(dòng)時(shí)并沒(méi)有加熱燈絲，而是依賴(lài)場(chǎng)致發(fā)射提供電子云來(lái)啟動(dòng)燈。這就節(jié)省了預(yù)熱的能量，但需要更高的啟動(dòng)電壓，這將導(dǎo)致陰極材料的脫落和燈管壽命的縮短。
串聯(lián)的電感作為一個(gè)無(wú)損限流元件是必需的，因?yàn)闊麸棻憩F(xiàn)出負(fù)輸入阻抗特性。其特性是表示當(dāng)燈的輸入電流增加時(shí)，燈管兩端電壓卻是下降的。因此，如果用一個(gè)低輸出阻抗的電源適配器為燈飾供電，任何燈管輸入電流的瞬間增加都會(huì)導(dǎo)致燈上的電壓下降，從而使電流變得更大。這個(gè)過(guò)程將一直持續(xù)到燈管因電流過(guò)大而損壞，或是燈兩端電壓下降到低于較低維持電壓而熄滅為止。
從1938年到20世紀(jì)80年代中期，燈飾的銷(xiāo)售需要同等數(shù)量的便宜的電磁鎮(zhèn)流器，采用價(jià)格低廉電磁鎮(zhèn)流器主要的缺點(diǎn)是由于電感線(xiàn)圈和鐵心磁片的損耗導(dǎo)致低效率。同時(shí)由于在60Hz電源適配器波形的過(guò)零點(diǎn)，燈會(huì)反復(fù)熄滅而產(chǎn)生顯著的閃爍，這將會(huì)降低燈的平均亮度，這對(duì)于基于閘門(mén)效應(yīng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)器是危險(xiǎn)的。其次，由于鐵心磁片的振動(dòng)發(fā)出噪聲，這就需要把它們用柏油或清漆密封在罐子里面，這會(huì)引起火災(zāi)和裝配上的問(wèn)題。較后其典型重量就達(dá)到了4磅。雖然這在工業(yè)上是允許的，但仍然是一個(gè)很大的缺點(diǎn)。
這些缺點(diǎn)使我們把目光轉(zhuǎn)向采用高頻12V電源適配器來(lái)驅(qū)動(dòng)燈飾，其好處是提高了燈的效率（每瓦特輸入功率下燈的輸出功率），體積更小，重量更輕。

早期的經(jīng)驗(yàn)表明，容性燈飾的效率會(huì)隨著頻率的提高而提高，在20kHz左右將會(huì)穩(wěn)定在14%（圖），并且電容鎮(zhèn)流器更小更輕，不發(fā)出可以聽(tīng)到的噪聲價(jià)格也比較低。同時(shí)在高頻下，燈不會(huì)閃爍，并且傳導(dǎo)和輻射電磁干擾也更容易抑制。

燈管在高頻下工作的這些顯著優(yōu)點(diǎn)必須依賴(lài)于實(shí)用而廉價(jià)的高頻電源適配器電路的運(yùn)用?？梢钥紤]為每盞燈配備一個(gè)小型的SCR逆變器，在大工廠(chǎng)或大的辦公大樓里的燈群則可以考慮采用更大的SCR，甚至采用高頻旋轉(zhuǎn)交流發(fā)電機(jī)。隨著功率晶體管和鐵氧體磁心價(jià)格的迅速下降，局部DC／AC逆變器代替了大型的集中按摩健身器材電源適配器發(fā)生器。對(duì)一盞燈或每組兩到四盞燈直接以交流整流變換后的電源適配器來(lái)供電，已經(jīng)成為了可能。
當(dāng)采用電子鎮(zhèn)流器后，大多數(shù)的性能指標(biāo)都可以得到實(shí)現(xiàn)，但是它的價(jià)格依然高于電磁鎮(zhèn)流器。但是當(dāng)考慮到它會(huì)節(jié)約電費(fèi)，延長(zhǎng)了燈的壽命，這就促使高頻電子鎮(zhèn)流器在新的建筑安裝過(guò)程中不斷地替代電磁鎮(zhèn)流器。在重新安裝電子鎮(zhèn)流器來(lái)替換電磁鎮(zhèn)流器時(shí)不必連燈管也更換，因此這種替換在大型辦公大樓和大的工廠(chǎng)里具有很大的市場(chǎng)潛力。
根據(jù)估算，更換電子鎮(zhèn)流器所花的費(fèi)用，只要大約一年時(shí)間就可以由替換后所節(jié)約的電費(fèi)彌補(bǔ)。若所有工廠(chǎng)都使用新型的電子鎮(zhèn)流器，則在電能方面總共可以節(jié)省20%-25%的費(fèi)用。低能耗的實(shí)現(xiàn)歸功于高頻工作消除了燈管的閃爍，提高了工作電流，使燈管工作在更為高效的區(qū)間，以及電容鎮(zhèn)流器的采用獲得了比電磁鎮(zhèn)流器更低的損耗。
結(jié)果，2008年很多政府開(kāi)始立法在家用和工業(yè)照明領(lǐng)域用高效的電子鎮(zhèn)流器和節(jié)能燈（緊湊型燈飾）更換白熾燈。在空調(diào)使用的地方還有個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)，由于高效率的照明減少了空調(diào)系統(tǒng)的需求。下一步很可能朝固態(tài)照明發(fā)展。
一家主要的鎮(zhèn)流器生產(chǎn)廠(chǎng)商估算了一棟擁有960盞8英尺燈飾的大樓在更換了電子鎮(zhèn)流器后，燈管在產(chǎn)生同樣的光通量時(shí)，每燈及鎮(zhèn)流器要的能量?jī)H為87L，面不是原來(lái)的227瓦。以每年工作6000小時(shí)，并以每千瓦時(shí)0106美元的電貴計(jì)算，每年960好在節(jié)電上所節(jié)約的費(fèi)用為86088美元即使考慮到電子鎮(zhèn)流器更高的價(jià)格以及人工更換用，也只年時(shí)間就可以把所有投人補(bǔ)回來(lái)。生產(chǎn)商同時(shí)還估算出由于空調(diào)系統(tǒng)負(fù)有的降低，將還節(jié)省額外的8814美元。

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| 發(fā)布時(shí)間：2019.03.15 來(lái)源：電源適配器廠(chǎng)家

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