荧光灯用辉光启动器标准要点解析

文章来源:恒光电器

发布时间:2014-05-13

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 一、引言

在我国，配电感镇流器的荧光灯工作回路中，口碑，基本都采用荧光灯用辉光启动器。尽管目前电子镇流器的广泛采用并且还有 LED 灯管的出现已经挤占了一定的份额，但是配电感镇流器的荧光灯具仍旧具有较大的市场份额，恒光，尤其在要求具有电磁兼容高抗扰度、低电磁辐射骚扰的工作场合仍旧具有一定的应用市场。在上述配电感镇流器的荧光灯工作回路中，荧光灯用辉光启动器质量的优劣直接关系到荧光灯的启动顺利与否以及荧光灯的使用寿命。目前荧光灯用辉光启动器采用的标准是 GB20550-2006/IEC60155:1993,但是，商业照明，对该标准的理解和执行中尚存在较多的问题，本文就其中最主要的要点进行解析，供有关人员之用。 

二、要点解析

1、电容型镇流器 capacitive ballast

在标准启动试验的 8.3.3 条中，要求功率大于 22W 的辉光启动器的测量都配用电容型镇流器，另外，在标准的 10.3 条和 10.5 条中，都提到了应采用电容型镇流器，LED照明工程，但是，商业照明，该标准中没有提到电容型镇流器串联电容器电容量的计算，更没有说明有关的测量原理。

（1）采用电容型镇流器的原委

电感镇流器和灯配合工作的线路功率因数均很低，车间照明，一般线路功率因数λ约为0.3—0.5，CCC认证，因此有较大的无功电流，造成供电线路的压降增大及供电网络的电能损失。一般应进行无功功率补偿（电容器补偿），可单灯补偿，也可以多灯总补偿，还有一种补偿方法为感容互补方式（见图 a），即在双灯管系统中，在某一灯回路中串联一只电容器使之阻抗呈容性，线路功率因数λ=0.50C 左右（以 36/40W 为例），而另一灯回路中因未被补偿所以仍呈感性阻抗，线路功率因数λ=0.50 左右，两者互补使双灯系统总功率因数上升，一般补偿好的话总线路功率因数λ≥0.90。双灯串联电容互补法的优点是：既省去了一个电容器，节约了成本，又由于被补偿灯的电流因电容 C 的移相作用使灯电流在过零时的暗区正好与未补偿灯错开近 90°，从而避免了电感型荧光灯的频闪现像。但是，恒光电器,照亮您的生活，家用照明，因为在回路中串联了电容器，当辉光启动器断开的瞬间，电感镇流器的自感电动势必须与串联电容电压的即时值以及电源电压的即时值叠加后才能加到灯管上，从理论上讲，因为电容端电压的抗突变性，对自感电动势的影响不大，但实际上，星级酒店照明灯具，因为电容量的有限以及电感镇流器的自感电动势的脉冲宽度较大，所以电容器的串入将降低自感电动势脉冲的幅度及能量。为了保证在采用图 a 电路时，荧光灯依然能顺利地启动并且能抵御灯去激活时的较大负载，所以提出了对配合较大功率的辉光启动器，必须采用电容型镇流器进行有关的试验.

 （2）串联补偿电容器电容量的计算

 从图 a 可看出，在两个整灯中只对一个整灯进行串联补偿并使被补偿的灯经补偿后处于容性,与未补偿灯正好处于反相的状态，当两个灯一起使用时正好起到功率因数的互补作用,从而达到提高功率因数的目的。

补偿原理和计算方法如下：

串入电容后的复合阻抗简化以后的表达式为： Z = ( X L - X C ) 2 + R 2

从公式（2）可以看出，为了保证被补偿的灯在补偿电容 C 的串入后回路电流不变（即阻抗不变），则必须使补偿后回路满足 XC=2XL，即回路中容抗 XC 等于 2倍的镇流器感抗 XL。而镇流器阻抗可基本等效分解为

 XC=2XL-----------------------------------------------------------（3）

XL =Zsinφ ---------------------------------（4）

R=Zcosφ -----------------------------------（5）

 根据容抗公式 XC=1/（2πfC）--------（6）

把（3）式、（4）式和（6）式合并有 XC =1/（2πFC）=2ZSinφ,变形后可得串联电容器电容量计算公式为：

 C=1/（4πfZSinφ）. ----------------------------（7）

式中 Z━镇流器的实测阻抗值；XL━镇流器之感抗值

XC━电容的容抗值

φ━镇流器自身的电压和电流的相位角。

π━圆周率。

f ━频率，我国国家电网是 50Hz

C━电容值

以上两参数对配不同功率灯的镇流器均可通过查标准，测量或计算得出。

2、脉冲电压测量

在标准脉冲电压试验的 8.7 条中，要求按标准 GB20550-2006 中的图 9 和图 3的电路进行试验。从图 b（GB20550-2006 标准中的图 3）的电路可以看出，荧光灯被短接，其等效电路是两个阴极电阻，

图 b：GB20550-2006 标准中的图 3 启动器试验线路

图 c：GB20550-2006 标准中的图 9 脉冲电压测试线路

辉光启动器产生启动电压的原理是：当荧光灯、电感镇流器、辉光启动器组成

UB=-L（di/dt） -------------------------------------（8）

式中 UB---------电感镇流器自感电动势

L-----------镇流器在实际工作状态的电感量；

di/dt---启动器内两电极断开时流过镇流器的电流随时间的变化率。