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高頻無極燈的技術現狀及發展前景
來源:中國節能產業網 時間:2008-8-13 14:07:55 用手機瀏覽

為驅動電壓,?為工作頻率。

  在使用頻率較高情況下,要使開關速度加快,必須有較大的驅動電流和小的輸入阻抗,在設計ZVS零電壓開關時,應注意這個基本原則。一個比較完整的高頻無極燈電子鎮流器如圖(4)所示。      

  圖(4)中的高頻功率發生器采用圖(3)的他激式開關電路有著更多的優點,核心部分集成化或模塊化之后裝配和調節就變得較為簡單,但由于某些研制開發單位投資力度不夠,或從制造成本角度考慮,大多數企業仍然采用了簡易式自激半橋振蕩電路.

  以上只是反映無極燈技術的概貌,不能說是很全面.

  三、技術展望

  高頻無極燈技術正處于成長期,它的市場認知度也比較低,作為一種環保,長壽,節能的優秀新光源,其技術和質量仍需不斷提高和改進,才能更臻完美.首先是泡體的光效要進一步提高才能體現更好節能,現在國內可至63-70LM/W左右,但與高壓鈉燈單項指標光效相比,仍然較低;光衰曲線善未完成6萬小時記錄,但從3萬小時實測記錄看來,其趨勢是樂觀的.另一方面,目前作為點光源式低壓氣體高頻無極燈的電功率仍未突破250W,實際標稱功率僅為165W,用于路燈其光通量難以與400W高壓鈉燈或金鹵燈相匹敵.電功率的提高受泡體腔內功率磁體發熱的制約,導熱處理成為難題;而功率電子器件MOSFET的選取和高頻段使用也帶來一系列的技術問題,這也是高頻電子鎮流器的關鍵技術.

  我們知道,功率MOSFET的角電容充放電對開關速度的影響極大,圖(5)中:

  輸 出 電 容 Css=CDS,
  反向渡越電容Cirr=CGD,
  輸入電容Ciss=CGS+CGD 

  開關時間主要由柵源極間及柵漏極間結電容充放電時間所決定,時間常數為結電容與信號源阻抗的乘積. 設計驅動電路的目的就是要使柵極信號迅速達到導通電平,關斷時驅動電壓要迅速撤離,使之快降至關閉門檻VGS(th)以下,這時MOSFET的溝道電阻很快從Ron→∞,開關損耗最小.開關損耗若大,   MOSFET的結溫溫升也快,而通態電阻Ron隨漏極D電流變化和溫度變化呈正系數,功率MOSFET的這種勢態必須加以注意.高頻電子鎮流器發展至今,可以說要點亮一只合格的無極燈泡,已非難事,但要做到高效,安全可靠地工作,仍有許多細分課題需要研究,今后的電路會繼續向簡易式發展,其一是在原來分離元件半橋自激振蕩電路的基礎上改進、拓補,創造出成本更加低廉、更可靠效率、更高的新型開關電路,另一途徑是將非常完善的復雜電路模塊化,變成簡易式電路.電功率將會繼續提高,電路盒的尺寸將會被最大限度地縮小.

  而研究大功率高光效的金屬鹵化物高頻無極燈是今后發展的另一個大方向,國外研究表明,無極金鹵燈的系統光效已達151LM/W.由于無極金鹵燈的使用頻率目前定為13.56MHZ,EMC的抑制技術要求高,技術難度大,但終歸是可以克服的。

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