熒光燈電子鎮(zhèn)流器整流效應(yīng)的檢測(圖)
摘要: 電光源原理告訴我們:電子鎮(zhèn)流器和熒光燈正常工作時(shí),燈管的兩個(gè)陰極交替激發(fā)電子,燈電流波形上下半周對稱;當(dāng)其中一個(gè)陰極激發(fā)電子減弱,燈電流波形上下半周出現(xiàn)不對稱,這種現(xiàn)象視為熒光燈管的整流效應(yīng)。
電光源原理告訴我們:電子鎮(zhèn)流器和熒光燈正常工作時(shí),燈管的兩個(gè)陰極交替激發(fā)電子,燈電流波形上下半周對稱;當(dāng)其中一個(gè)陰極激發(fā)電子減弱,燈電流波形上下半周出現(xiàn)不對稱,這種現(xiàn)象視為熒光燈管的整流效應(yīng)。
GB19510.4《熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器的特殊要求》,將其列為5種異常狀態(tài)之一,要求電子鎮(zhèn)流器不能出現(xiàn)安全問題;GB15144《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器的性能要求》,要求電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)試驗(yàn)后,還能正常工作。對電子鎮(zhèn)流器電路提出了保護(hù)性要求,電路設(shè)計(jì)增加此功能,產(chǎn)品的使用壽命才會(huì)提高。隨著燈管整流效應(yīng)研究工作的深入,模擬燈管各種整流狀態(tài),可以幫助人們尋找克服它的辦法,這也是制訂標(biāo)準(zhǔn)的意義所在。
新版GB19510.4《熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器的特殊要求》即將發(fā)布。等同IEC61347-2-3:2000-A1:2004-A2:2006,增加了第17章燈壽命結(jié)束時(shí)鎮(zhèn)流器的狀態(tài),下面我們重點(diǎn)討論如何檢測的問題。
標(biāo)準(zhǔn)要求(17.1款):在燈壽命結(jié)束時(shí),鎮(zhèn)流器在額定電源電壓的90 %和110 %之間任一電壓下不應(yīng)使燈頭過度發(fā)熱。
關(guān)于模擬燈壽命結(jié)束時(shí)的效應(yīng)的試驗(yàn),規(guī)定了三項(xiàng):
a)不對稱脈沖試驗(yàn)(17.2款);
b)不對稱功率損耗試驗(yàn)(17.3款);
c)斷開燈絲試驗(yàn)(17.4款)。
三項(xiàng)試驗(yàn)中的任一項(xiàng)均可用于證明電子鎮(zhèn)流器的合格性。鎮(zhèn)流器制造商依據(jù)電子鎮(zhèn)流器電路類型指定其中一項(xiàng)試驗(yàn)即可。鎮(zhèn)流器試驗(yàn)電路中所使用的燈應(yīng)是已老煉過100h的新燈。
注:參照鎮(zhèn)流器克服局部整流效應(yīng)的能力來校正該鎮(zhèn)流器的推薦方法由GB 18774的附錄E和GB 16843的附錄H給出。
我們知道,整流效應(yīng)是熒光燈正常壽命過程的必然結(jié)果。如果對這種現(xiàn)象不加限制任其發(fā)展,將會(huì)導(dǎo)致熒光燈管局部溫度過高,出現(xiàn)管壁炸裂或掉頭現(xiàn)象。
因此要求鎮(zhèn)流器應(yīng)具備足夠的保護(hù)措施來防止燈頭在燈的壽命周期結(jié)束時(shí)過度發(fā)熱。合格性通過下述試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.不對稱脈沖試驗(yàn)(17.2款)
1.1試驗(yàn)線路
1.2電路特點(diǎn)
1:1變壓器接入燈管陰極回路,隔離變壓器輸入輸出之間跨接二極管D1,形成整流效果。依靠S2開關(guān)將二極管極性顛倒,重復(fù)測量1次。如果鎮(zhèn)流器輸出到燈陰極僅一根線連接,可去掉T1(變壓器),將鎮(zhèn)流器輸出一端連接在J2上,燈一端連接在J4上。
1.3測量方法
在30s內(nèi)測量電阻R1A、R1B、R1C、R2A、R2B上的平均總功率。其中每周期3s開3s關(guān)工作15s,再每周期27ms開3ms關(guān)工作15s。形成2次不對稱功率脈沖。
1.4測量結(jié)果限值
試驗(yàn)時(shí)采用以下陰極最大功率值Pmax:
對于13 mm(T4)燈,Pmax=5.0 W;
對于16 mm(T5)燈,Pmax=7.5 W。
(其他直徑尚在研究之中。)
1.5試驗(yàn)程序
1)合開關(guān)S1和S4,并將開關(guān)S2調(diào)到位置A。(測量電路沒有接入,并設(shè)定LM555產(chǎn)生[3+3]ms脈沖。)
2)接通受試鎮(zhèn)流器的電源,使燈正常工作5min。
3)閉合S3(給LM555通電產(chǎn)生脈沖),斷開S1(陰極接入測量電路),等待15s,斷開S4(設(shè)定LM555產(chǎn)生[27+3]ms脈沖)再等待15 s。
4)測量線路電阻器R1A-R1C和R2A及R2B以及齊納二極管D5-D8所消耗的總平均功率。(功率損耗應(yīng)小于陰極最大功率Pmax。如果功率損耗大于陰極最大功率Pmax,則鎮(zhèn)流器試驗(yàn)失效,試驗(yàn)應(yīng)中斷。)
5)閉合S1和S4。(測量電路不接入,并設(shè)定LM555產(chǎn)生[3+3]ms脈沖。)
6)將S2扳至<位置B>。(測量電路電極顛倒)
7)重復(fù)步驟2)、3)和4)。
鎮(zhèn)流器在位置A和位置B處均應(yīng)通過試驗(yàn)。
8)對于多燈鎮(zhèn)流器,在每個(gè)燈的位置重復(fù)進(jìn)行1)~7)。多燈鎮(zhèn)流器應(yīng)能通過在每一只燈位置上進(jìn)行的試驗(yàn)。
9)對于能使多種類型的燈(例如:26 W,32 W,42 W)工作的鎮(zhèn)流器,應(yīng)對所規(guī)定的每種類型的燈進(jìn)行試驗(yàn)。對每種類型的燈重復(fù)進(jìn)行1)~8)步驟的試驗(yàn)。
2.不對稱功率試驗(yàn)(7.3款)
2.1試驗(yàn)線路
2.2電路特點(diǎn)
單個(gè)陰極接模擬電阻,電阻中點(diǎn)連接二極管D1或D2到熒光燈管陰極,形成整流效果。依靠S1開關(guān)將二極管極性顛倒,重復(fù)測量1次。
2.3測量方法
在15內(nèi)調(diào)節(jié)電阻R1,使其消耗功率達(dá)到T4燈10W、T5燈15W;然后工作30s,測量電阻R1上功率小于限值要求。
2.4試驗(yàn)采用以下陰極最大功率值Pmax:
對于13 mm(T4)燈,Pmax=5.0 W;
對于16 mm(T5)燈,Pmax=7.5 W。
(其他直徑尚在研究之中。)
2.5試驗(yàn)程序
1)將開關(guān)S1調(diào)節(jié)至<位置A>。(顛倒二極管極性)
2)將電阻器R1的電阻調(diào)于0。(非整流狀態(tài))
3)將受試鎮(zhèn)流器的電源接通使燈啟動(dòng),正常工作5min。
4)(在15s之內(nèi))快速升高電阻器R1的電阻,直至使電阻器R1所消耗的功率等于規(guī)定值。
如果在達(dá)到試驗(yàn)功率之前鎮(zhèn)流器被斷開,要按照5)的要求繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。如果鎮(zhèn)流器未斷開,調(diào)節(jié)電阻器R1,使其達(dá)到能產(chǎn)生最大功率的值。
5)如果試驗(yàn)功率值達(dá)到第4)步的要求,再等待15s。如果試驗(yàn)功率值未達(dá)到4)的要求,再等待30s。測量電阻器R1的功率。(電阻器R1的功率損耗應(yīng)小于或等于陰極最大功率Pmax。如果電阻器R1的功率損耗大于陰極最大功率,則鎮(zhèn)流器試驗(yàn)失效,試驗(yàn)應(yīng)中斷。)
6)斷開鎮(zhèn)流器的電源,將開關(guān)S1調(diào)節(jié)至<位置B>。
7)重復(fù)上述3)~5)的試驗(yàn)程序。(鎮(zhèn)流器應(yīng)做2次整流效應(yīng)試驗(yàn))
8)對于多燈用鎮(zhèn)流器,在每一只燈的位置上重復(fù)1)~7)的試驗(yàn)程序。(多燈用鎮(zhèn)流器應(yīng)能通過在每個(gè)燈的位置上進(jìn)行的試驗(yàn)。)
9)對于能使多種類型的燈(例如:26 W,32 W,42 W)工作的鎮(zhèn)流器,應(yīng)對所規(guī)定的每種類型的燈進(jìn)行試驗(yàn)。對于每種類型的燈重復(fù)進(jìn)行1)~8)的試驗(yàn)程序。
3.斷開燈絲試驗(yàn)(7.4款)
3.1試驗(yàn)線路圖
其中:
Lp燈;
Lp1直管形燈;銅箔寬度為4 cm;
Lp2彎曲形燈(單端和環(huán)形);銅箔為兩塊寬度為2 cm相互連接;
R110 kΩ;
R222 Ω,7 W;
R31 MΩ;
D快速二極管;
UN電源;
DUT受試設(shè)備(鎮(zhèn)流器);
F銅箔,一塊寬度為4cm或兩塊寬度為2 cm;
Dp差分探頭<10 pF;
ICP燈電流探頭。
3.2電路特點(diǎn)
電子鎮(zhèn)流器正常接燈,通過開關(guān)S將二極管接入電路,形成局部整流。通過測量泄漏電流,來判斷其危害程度。
3.3測量方法
3.3.1程序A電流法,使用電流環(huán)或電流互感器,在30s內(nèi)測量開路陰極的泄漏電流,結(jié)果不超過限值要求。
3.3.2程序B電壓法,使用銅環(huán)套住熒光燈管,跨接電阻到鎮(zhèn)流器輸出ILH端,在30s內(nèi)通過測量電阻上的電壓,除以電阻值轉(zhuǎn)換成燈管泄漏電流,結(jié)果不超過限值要求。
3.4測量結(jié)果限值
鎮(zhèn)流器應(yīng)具備足夠的保護(hù)措施,以便防止燈頭在斷開燈絲的條件下燈的壽命周期結(jié)束時(shí)過度發(fā)熱。合格性可以用最大電流值Imax所確定的試驗(yàn)程序A或試驗(yàn)程序B進(jìn)行檢驗(yàn):(其限值如下)
對于13 mm(T4)燈,Imax=1 mA;
對于16 mm(T5)燈,Imax=1.5 mA。
(其他直徑尚在研究之中。)
3.5試驗(yàn)程序
進(jìn)行試驗(yàn)程序A之前應(yīng)當(dāng)做如下測量,確保電子鎮(zhèn)流器輸出接線與所定義<符號(hào)>相符。
通電使鎮(zhèn)流器與熒光燈正常工作,用示波器的電流探頭,在鎮(zhèn)流器輸出接線端,分別測量4根線上的有效電流值[即:ILL(1),ILH(1),ILL(2),ILH(2)],其中:
ILL(1)是通過<電極1>引線較低的電流值。
ILH(1)是通過<電極1>引線較高的電流值。
ILL(2)是通過<電極2>引線較低的電流值。
ILH(2)是通過<電極2>引線較高的電流值。
3.5.1試驗(yàn)程序A:
1)將開關(guān)S調(diào)節(jié)至<位置1>(見圖a)。
2)接通受試鎮(zhèn)流器的電源,使燈正常工作5min。
3)將開關(guān)S調(diào)至<位置2>,等待30 s。(測試二極管接入電路)
4)用示波器的電流探頭在靠近燈末端的部位,測量燈陰極的有效值電流。如果燈的電流正在脈動(dòng),則應(yīng)在包括斷路時(shí)間在內(nèi)的一個(gè)完整脈沖周期計(jì)算此有效值電流。(燈的泄漏電流應(yīng)不大于限值。如果大于限值,則鎮(zhèn)流器試驗(yàn)失效,試驗(yàn)應(yīng)中斷。)
5)將鎮(zhèn)流器輸出端兩個(gè)陰極對調(diào)(見圖b所示),重復(fù)1)~4)步驟。
6)對于多燈用鎮(zhèn)流器,在每一個(gè)燈的位置上重復(fù)1)~5)的試驗(yàn)程序。(多燈用鎮(zhèn)流器應(yīng)能通過在燈壽命終結(jié)試驗(yàn)合格的每個(gè)燈的位置上進(jìn)行的試驗(yàn)。)
7)對于能使多種類型的燈(例如:26 W,32 W,42 W)工作的鎮(zhèn)流器,應(yīng)對所規(guī)定的每種類型的燈進(jìn)行試驗(yàn)。對于每種類型的燈重復(fù)進(jìn)行1)~9)的試驗(yàn)程序。
3.5.2試驗(yàn)程序B
按照圖c要求,把圖a和圖b所示燈與測量裝置相連接。如果鎮(zhèn)流器具有隔離變壓器,則將1MΩ的電阻器連接到,標(biāo)準(zhǔn)17.4.2款(圖a和圖b)所規(guī)定的ILH線端子上。
1)將開關(guān)S調(diào)節(jié)至<位置1>。(試驗(yàn)見圖c和圖a)
2)將受試鎮(zhèn)流器接通電源,使燈正常工作5 min。
3)將開關(guān)S調(diào)節(jié)至<位置2>并等待30 s。使用示波器差分探頭在圖c所示位置測量有效值電壓。如果電壓正在脈動(dòng),則應(yīng)在包括斷路時(shí)間在內(nèi)的一個(gè)完整脈沖周期計(jì)算此有效值電壓。
4)此電壓應(yīng)不大于燈的額定電壓的25 %。如果此電壓超過燈的額定電壓的25 %,則要中斷試驗(yàn)。
5)將鎮(zhèn)流器輸出端兩個(gè)陰極對調(diào)(試驗(yàn)見圖c和圖b所示)。重復(fù)上述1)~4)步驟。
6)對于多燈用鎮(zhèn)流器,在每一個(gè)燈的位置上重復(fù)1)~5)步驟試驗(yàn)程序。多燈用鎮(zhèn)流器應(yīng)通過在燈壽命終結(jié)試驗(yàn)合格的每個(gè)燈的位置上進(jìn)行的試驗(yàn)。
3.6試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意的問題
1)對于能使多種類型的燈(例如:26 W,32 W,42 W)工作的鎮(zhèn)流器,應(yīng)對所規(guī)定的每種類型的燈進(jìn)行試驗(yàn)。對于每種類型的燈,重復(fù)第1)~6)步驟試驗(yàn)程序。多燈用鎮(zhèn)流器應(yīng)能通過對每種類型的燈的試驗(yàn)。
2)試驗(yàn)程序A與試驗(yàn)程序B的區(qū)別:一是測量熒光燈陰極端泄漏電流,另一是測量熒光燈管泄漏電流;它們的限值要求是相同的。
3)采用試驗(yàn)程序A,測量結(jié)果超過限值,則應(yīng)采用試驗(yàn)程序B,判斷其合格性。
凡注明為其它來源的信息,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)及對其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
用戶名: 密碼: