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高频无极灯的技术现状及发展前景
来源:中国节能产业网 时间:2008-8-13 14:07:55 用手机浏览

为驱动电压,?为工作频率。

  在使用频率较高情况下,要使开关速度加快,必须有较大的驱动电流和小的输入阻抗,在设计ZVS零电压开关时,应注意这个基本原则。一个比较完整的高频无极灯电子镇流器如图(4)所示。      

  图(4)中的高频功率发生器采用图(3)的他激式开关电路有着更多的优点,核心部分集成化或模块化之后装配和调节就变得较为简单,但由于某些研制开发单位投资力度不够,或从制造成本角度考虑,大多数企业仍然采用了简易式自激半桥振荡电路.

  以上只是反映无极灯技术的概貌,不能说是很全面.

  三、技术展望

  高频无极灯技术正处于成长期,它的市场认知度也比较低,作为一种环保,长寿,节能的优秀新光源,其技术和质量仍需不断提高和改进,才能更臻完美.首先是泡体的光效要进一步提高才能体现更好节能,现在国内可至63-70LM/W左右,但与高压钠灯单项指标光效相比,仍然较低;光衰曲线善未完成6万小时记录,但从3万小时实测记录看来,其趋势是乐观的.另一方面,目前作为点光源式低压气体高频无极灯的电功率仍未突破250W,实际标称功率仅为165W,用于路灯其光通量难以与400W高压钠灯或金卤灯相匹敌.电功率的提高受泡体腔内功率磁体发热的制约,导热处理成为难题;而功率电子器件MOSFET的选取和高频段使用也带来一系列的技术问题,这也是高频电子镇流器的关键技术.

  我们知道,功率MOSFET的角电容充放电对开关速度的影响极大,图(5)中:

  输 出 电 容 Css=CDS,
  反向渡越电容Cirr=CGD,
  输入电容Ciss=CGS+CGD 

  开关时间主要由栅源极间及栅漏极间结电容充放电时间所决定,时间常数为结电容与信号源阻抗的乘积. 设计驱动电路的目的就是要使栅极信号迅速达到导通电平,关断时驱动电压要迅速撤离,使之快降至关闭门槛VGS(th)以下,这时MOSFET的沟道电阻很快从Ron→∞,开关损耗最小.开关损耗若大,   MOSFET的结温温升也快,而通态电阻Ron随漏极D电流变化和温度变化呈正系数,功率MOSFET的这种势态必须加以注意.高频电子镇流器发展至今,可以说要点亮一只合格的无极灯泡,已非难事,但要做到高效,安全可靠地工作,仍有许多细分课题需要研究,今后的电路会继续向简易式发展,其一是在原来分离元件半桥自激振荡电路的基础上改进、拓补,创造出成本更加低廉、更可靠效率、更高的新型开关电路,另一途径是将非常完善的复杂电路模块化,变成简易式电路.电功率将会继续提高,电路盒的尺寸将会被最大限度地缩小.

  而研究大功率高光效的金属卤化物高频无极灯是今后发展的另一个大方向,国外研究表明,无极金卤灯的系统光效已达151LM/W.由于无极金卤灯的使用频率目前定为13.56MHZ,EMC的抑制技术要求高,技术难度大,但终归是可以克服的。

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