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电子镇流器防电磁干扰设计方案

2012年03月07日 ?? 收藏0
1 电子镇流器

  电子镇流器(Electricalballast),是镇流器的一种,是指采用电子技术驱动电光源,使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器(或镇流器)。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器,轻便小巧,甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起,同时,电子镇流器通常可以兼具起辉器功能,故此又可省去单独的起辉器。电子镇流器还可以具有更多功能,比如可以通过提高电流频率或者电流波形(如变成方波)改善或消除日光灯的闪烁现象;也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。

  2 电子镇流器的组成

  电子镇流器由抗干扰滤波器、整流滤波电路、功率因数调整器、高频变换、谐振电路、异常状态保护电路和荧光灯组成,各部分作用如下:

  1) 抗干扰滤波器:防止电子镇流器产生的高频干扰信号进入到电网造成幅射。

  2) 整流滤波电路:将220V的工频(50Hz或60Hz)交流电变换成310V的直流电,作为电子镇流器的电源。

  3) 功率因数调整器:对本机的功率因数进行调整和补偿。

  4) 高频变换电路:电子镇流器的心脏电路,将直流电源变换成20K~50KHz左右高频电源,去驱动荧光灯。本电路通常采用一对功率管(三极管或场效应管)组成的自激振荡器来实现。

  5) 谐振电路:用来取代普通荧光灯的启辉器,它在荧光灯起辉前,可以等效为一个串联谐振电路,其振荡频率与高频变换电路的频率一致,谐振时,在电容C上产生一个很高的电压,确保灯管着火点亮。灯管点亮其等效电阻减小,此电阻与电容C并联,大大地降低了谐振电路的Q值,该电路又成为了一个RL串联电路,L变成了一个限流器。

  6) 异常状态保护电路:当荧光灯不能正常点亮时,很高的谐振电压会使功率器件烧毁,本电路的作用是保护功率器件在异常状态时不会烧毁。

  7) 荧光灯:作用是将20K~50KHz左右高频电能变换成光能。

  3 电子镇流器中电磁干扰的来源及其影响

  3.1 传导干扰的来源及其影响

  电子镇流器工作时所产生的电磁噪声通过输入电源线传导到电网中,引发传导干扰,对周围环境造成污染并影响相关电子设备或系统的正常工作。电子镇流器的

传导干扰源主要来自以下几个方面:

  (1)元器件的固有噪声。主要有热噪声、散粒噪声、接触噪声等。

  (2)半导体二极管在开关过程中产生的电磁噪声。在快速开通和关断的同时,瞬时变化的电压和电流会形成很强的电磁噪声。

  (3)功率半导体器件在开关过程中,会产生很高的瞬态电压或电流并引起振荡。开关速度越快,开关电流越大,所引起的瞬态电磁噪声也越大。功率半导体器件在交流电网上产生直接的传导干扰,这种噪声分差模与共模。

  (4)在采用高频泵或双泵电路的无源功率因数校正结构中,功率开关管的高频开关信号通过反馈元件加到输入端,经过电源进线送入电网中,形成传导干扰。

  3.2辐射干扰的来源及其影响

  电子镇流器工作时,形成的磁场、电场通过输入、输出导线及负载或某些元器件以电磁波的形式向外辐射,与周边电子、电器设备之间以电磁波传播而形成的骚扰称为辐射干扰。辐射干扰主要以磁场的形式存在,是通过磁场产生的干扰,由导体间的互感引起的。当电路中电流发生突变时,交链到电路的磁通也随之发生变化,进而感应出干扰电压。

  3.3谐波干扰的来源及其影响

  由于电子镇流器的负载属非线性负载,工作时会产生谐波。另外,低功率因数电路或功率因数校正电路处置不当的电子镇流器,其输出电流波形将产生严重谐波畸变。谐波的影响和危害主要表现在:增加电路的损耗,提高温升,降低效率和使用寿命;增加绝缘中的介质损耗和局部放电量,加速绝缘老化;增加噪音等。

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电子镇流器? PFC? EMI?

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