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HID灯电子镇流器与道路照明节能

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(1.无锡市照明工程有限公司;2盐城师范学院。工作情况如表1.表1分时调压主电路工作表(单盏钠灯250W)输出电压电路电流钠灯电压钠灯电阻ffl抗角0移相角a另有一种思路类似的可变功率镇流器,利用气体放电灯在工作电流适当减少时,仍能正常运行的原理,通过后半夜增加镇流器电抗,从而降低光源电流,减少路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗,达到路灯系统整体节能的目的。一般采用电子开关用来控制路灯降功率投入。其工作过程如下:正常情况下,逻辑控制单元控制电子开关闭合(短路),外部电压直接通过电子开关加到路灯电路上,使路灯工作在额定功率状态。 降功率控制情况下,逻辑控制单元控制电子开关打开(开路),控制外部电压只能通过降功率电感加到路灯电路上。此时,路灯电路感性负载增加,路灯工作电流降低,从而使路灯功率下降,耗能降低,达到节能的效果。 当电网电压偏低或光源状况不佳,降功率运行将可能出现闪烁时,即使在降功率运行时间段,控制电路也将自动控制电子开关在闭合状态,避免路灯熄灭。 3电子镇流器节能电子镇流器的节电效果明显,报道一般是30%40%,而且功率因数很高,一般都达到0.97以上。目前,HID电子镇流器的技术瓶颈是性能稳定性,即使用寿命问题。电子镇流器是将工频(50HZ/60HZ)交流电变换为高频率的交流电,并能使一个或几个HID灯正常启动和稳定工作的变换器。 3.1基本原理:用电子元器件组成高频变换电路。先将照明交流电源整流变成直流电,再由“逆变器”变为高频交流电,由振荡电路产生2050KHZ的高频电压去启动和点亮HID灯,海峡两岸第十九届照明科技与营销研讨会高f桥遨变经调整可正确与灯匹配,满足不同功率灯管的启动电压、灯电压和灯电流,达到正常工作。 是一个经典的高压钠灯电子镇流器电路图。 其中,EMI模块和APFC模块已完全成熟,已经在600W的高功率高压钠灯得到了成功应用。目前,影响高压钠灯电子镇流器可靠性与使用寿命是驱动电路,因为它们被直接暴露在高压(35kV)和高温(75C左右)环境下。所以,在高压钠灯的电子镇流器设计环节中,驱动电路、点灯启动电路与保护电路,是整个装置的核心,它直接影响到装置的可靠性与使用寿命。模块化的设计理念,有助于减小重复劳动,保证装置的性能。下面介绍一款简单的适用于小功率的高压钠灯电子镇流器电路,如图三,基于IR2155的常见驱动电路拓扑图。 点火电路,即启动电路,是高压钠灯电子镇流器的第二个关键。高压钠灯点火电压为3kV~5kV,―般采用两种方式产生高压:(1)LC谐振,(2)升压变压器。图四是将点火电路和驱动控制合二为一的半桥逆变型高压钠灯驱动电路。 关桥逆变型篼压钠灯点火和驱动电路3.2电子镇流器特点和传统的电感型高压钠灯镇流器相比,HID电子镇流器有以下优点:节电省钱比同规格电感镇流器节电2530%,原因如下:高频工作,提高灯发光效率。实验表明:光效随工作频率(50HZ50KHZ)提高而增加,同光照度下电子镇流器输入功率降低;自身功耗低,约为灯功率的5%(较电感镇流器降低15%);多管驱动和高功率的电子镇流器节电效果更显著;线路功率因数提高(由电感镇流器的0.5提局到0.9以上),电网利用率相应提闻,实现间接节能;发光效率局,产生热能小等用电量相应减少;功率因数高,输入电流减少,电力配线安装要求及成本降低;不需启辉器,省去更换时间和费用;(2)无频闪,发光柔和,有益保护视力;(3)启动快,不出现反复起辉、闪烁现象;有预热启动功能,大大延长灯管寿命;(4)工作宁静,无噪声,提高照明环境质量;(5)可用市电和直流电源供电,低压(150V)下能启动,允许电压波动范围宽(±10~15%);(6)采用调频、脉宽调制(PWM)、光接收等技术,容易实现对荧光灯调光和光控智能开关;(7)具异常状态(灯开路、短路、过载等)保护功能,延长镇流器寿命;(8)体积小、重量轻,安装使用方便;4存在问题与对策高压钠灯电子镇流器在实际生产和使用中容易出现故障,给用户带来很大的损失,也给售后服务造成很大的负担。从表面现象看,出现故障时主要表现为功率开关管损坏,驱动集成电路损坏,高压触发电路失效,镇流器整体温升较高等。通过实验分析发现,造成故障的原因很多,归纳起来可以分为设计方面的因素和实施设计的工艺过程的因素。镇流器整机的海峡两岸第十九届照明科技与营销研讨会设计要根据参数要求确定电路选定元器件,结构上也要作出与电路相适应的设计,同时整体的热设计也要作相应的考虑。由设计可靠性的概念可知,要使系统可靠,在设计时对各个组成部分都要有相当的冗余。一般说来,冗余度大则可靠性高。 表2电子镇流器与电感镇流器性能比较,40W;琐目电感镇流器屯f镇流器光照i作50HZ.竹严茧钕闪电感线圈m流,卢大鲁害视觉丨作率>20KBZ.无轴闪电1=器件镇流。无嗓巾保护祝力抬动i:作条件环屯网电m低insov不能常启动低至isov仍能正常启动。rfr.但允通ft降低*ft达+i2r.影璃室内溢度自身溢升大。

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