基于灯阴极电流法的电子镇流器谐波校正

基于灯阴极电流法的电子镇流器谐波校正

1电子镇流器电阻率电路分析电子镇流器作为一种新型的电视镇流装置，在许多方面比传统的电视镇流装置好。例如，光效率高、电池省、低温压缩性好、频率低、噪声少等。然而作为一个电子变换部件,其输入电流谐波含量和功率因数是一个不可忽视的问题,谐波含量过高会导致高频污染、干扰甚至破坏其它电器,并加重供电电网的负担,尤其是三次谐波含量过高会使中线电流成倍上升。而功率因数过低又会加重对电网的冲击和线路负荷。电子镇流器的功率因数校正电路分有源功率因数校正和无源功率因数校正,前者在功率因数、总电流谐波含量、三次谐波及灯电流波峰系数等指标上远远优于国标GB/T15144-94中规定的技术指标,适合制作高性能电子镇流器,但由于其造价高,很难在我国普及;后者以其较低的造价和较好的性能在我国电子镇流器生产中被广泛采用,其功率因数、三次谐波含量等指标均能达到国标中规定的H级水平。2低电阻率电子镇流器测试对比图1和图2是目前国内广泛使用的逐流式和高频反馈式无源功率因数校正电路。我们利用电子镇流器专用输入、输出特性测试仪对上述2种电路进行测试,并与传统的单电容式滤波的低功率因数电子镇流器对比,结果如表1所示。从表1中的测试结果可以看出,不论是逐流式电路还是高频反馈式电路,其功率因数、奇次谐波含量都明显优于单电容滤波式低功率因数电子镇流器,可是灯电流波峰系数都明显高于单电容滤波电路,并且都已超出国标规定的1.7的技术标准。而采用逐流式和高频反馈式的无源功率因数校正电路的电子镇流器,它的滤波性能较差,使得桥式整流输出的直流电压波动太大,这个波动的直流电压给高频振荡电路供电时,对高频荡振电流产生了较深的幅度调制,从而使波峰系数大于1.7的国家标准。3灯的开关寿命我们采用加速灯阴极老化的方法对上述3种电路进行开关寿命对比测试。各取出由上述3种电路制成的电子镇流器10只,输出功率在(36±0.5)W,采用36W飞利蒲灯管并使用220V交流稳压电源供电。由循环开关控制器自动控制灯的开与关并设定开灯6min、关灯2min直到灯不启动为止,测试数据见表2。从表2中可以看出,高频反馈式电路波峰系数最高,灯的开关寿命最短;单电容滤波的低功率因数波峰系数最低,灯的开关寿命最长。根据热电子发射理论,灯阴极发射物质的蒸发速率与阴极热点温度的关系为V=Cexp(-Q/RT)(1)其中,C为常数;Q为激活能;T为阴极热点温度;R为气体普适常量。(1)式表明:灯阴极热点温度对阴极电子发射物质的蒸发速率十分敏感,T越高蒸发速率越快。然而阴极热点温度是由通过灯丝的阴极电流决定的,当灯电流波峰系数越大时,通过灯丝的峰值电流也越大,则灯阴极热点温度就越高。而过高的阴极温度必然导致电子发射物质的过分蒸发,致使阴极发射能力下降,灯管两端早期发黑,加速了灯阴极的老化,最终导致灯寿命降低。4新的自主滤波电路笔者经过多年的研究与实验研制出一种低成本、高性能电子镇流器(见图3),其性能参量符合国标GB/T15144-94标准。4.1自举滤波电路当接通电源时,电解电容C3被充电,给后级提供了平滑的直流电源,当后级变换电路得电工作后,有源自举滤波电路便开始工作:电容C1,C2随N1,N2开关管的工作而充放电,将电源能量转移至L1,L2储能元件,而后L1,L2又通过续流二极管D5,D6将能量转移给负载,电容C3此时起到平滑电压的作用,从而保证有很好的灯波峰比电流输出,使灯电流具有对称性,从而延长灯管的使用寿命。4.2电路定位1成本低只增加几个低成本的器件,其价格与高频反馈式电子镇流器价格相当。2产品标准的改进其优良的电性能,可以归结为L级高档电子镇流器。3高参数其实测值接近0.995,提高电源的利用率。4低畸变和低波形输入电流波形与电压同步,且很接近正弦波,所以谐波含量很低,均符合L类国标要求。5延长热管的使用寿命,使灯电流波峰系数减到低,使灯点计放电由于采用电解电容平滑滤波,可为后级提供平滑的电压,使灯电流波峰系数减到很低,实测值接近1.5,小于国标1.7的标准,从而延长灯管的使用寿命。6灯的电压相位是好的因为此线路采用对称设计,上下开关管轮流导通工作,从而保证输出波形的对称,使灯管不会出现一端先老化。5l级别电子镇流器本文提出的设计虽然只增加了几个低成本的元件,但整机的性能却有质的改进,其各项性