專利名稱：容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電光源技術(shù)領(lǐng)域，用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈等大功率、高光效的氣體放電燈作限流穩(wěn)弧鎮(zhèn)流器。
金鹵燈是九十年代我國引進的第三代電光源新產(chǎn)品，其光效高、顯色性好、壽命長、功率大，節(jié)能效果顯著。目前它用由漏磁變壓器和電容器組成的“超前頂峰式鎮(zhèn)流器”來限制和穩(wěn)定燈管的氣體放電電流。這種鎮(zhèn)流器笨重龐大，自身的功率損耗達燈的功率的15％左右，造價高，其最嚴重的缺點是電源電流的波形為馬鞍形，總失真度達50％以上，三次諧波含量達40％以上，對電網(wǎng)產(chǎn)生嚴重的三次諧波污染，使三相交流電壓因中性點偏移而不平衡，危害其他用電設(shè)備，難于被電網(wǎng)接受。高壓鈉燈和高壓汞燈目前均使用電感鎮(zhèn)流器來限制和穩(wěn)定燈管的氣體放電電流，其主要缺點是伏安特性很陡，電源電壓升高，燈管將嚴重過電流，縮短燈管壽命；電源電壓低于200V，燈管很易熄火，而處于時燃、時滅的狀態(tài)，此時燈管電流會高于額定值的130％以上，會更快地縮短燈管的壽命。高壓鈉燈、汞燈的生產(chǎn)廠家都已注明要求電源電壓只允許在額定值的+6％到-8％的范圍內(nèi)變化，這是低壓供電電網(wǎng)無法實現(xiàn)的。因此，高壓鈉燈和汞燈的標稱壽命是10000小時以上，實際壽命為2000—3000小時。電感鎮(zhèn)流器的另一嚴重缺點是功率因數(shù)很低，鈉燈0.3—0.4，汞燈0.4—0.5，要消耗大量的無功功率，影響低壓電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。功率小于450W的自鎮(zhèn)流型高壓汞燈，其嚴重缺點是大幅度地降低發(fā)光效率，又使燈電流的波形嚴重畸變，總失真度高達60％以上，電源電壓低于210V時，燈管的氣體放電電流很難穩(wěn)定，燈管極易熄滅。目前，國內(nèi)外已陸續(xù)公告出一些氣體放電燈鎮(zhèn)流器的專利技術(shù)，由于各類氣體放電燈的功率都較大，制造工藝、生產(chǎn)成本均不理想。
本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、用料較省、伏安特性較平穩(wěn)、電源電壓變化對燈電流影響較小、功率因數(shù)高、能為電網(wǎng)和用戶補償無功功率、自身功率損耗小、電源電流的波形近似于正弦波、對電網(wǎng)無高次諧波污染，安全可靠、價格低廉，能通用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈的容性變壓式高功率因數(shù)放電燈鎮(zhèn)流器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它由電容C1與漏磁變壓器B的一、二次線圈W1和W2串聯(lián)，將氣體放電燈D接于二次線圈W2的兩端，構(gòu)成工作電路；由電容C1與電感L1串聯(lián)，構(gòu)成對燈管D的升壓點燃電路；還可以由電容C2與電感L2串聯(lián)，再并接于漏磁變壓器B的兩端，構(gòu)成功率因數(shù)校正及濾波電路，電流繼電器J與上述電路連接，即用電流繼電器J的接點J1、J2、J3來進行切換，使上述電路處于升壓點燃工況或工作工況。
由于采用容性變壓式鎮(zhèn)流器，適當選擇漏磁變壓器的變壓比，可使電路的功率因數(shù)達0.8左右，由于整個電路為容性，可為電網(wǎng)和用戶提供無功功率補償；由于采用功率因數(shù)校正及濾波電路，使電源電流的波形近似于正弦波，抑制對電網(wǎng)的高次諧波污染；同時本實用新型還具有體積小、重量輕、用料較省、伏安特性較平穩(wěn)、電源電壓變化對燈電流影響較小，安全可靠、價格低廉的特點。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的原理圖。
圖中1、電容C1，2、漏磁變壓器B，3、電感L1，4、電容C2，5、電感L2，6、氣體放電燈D，7、電流繼電器J，8、泄放電阻R1，9、泄放電阻R2。
其工作原理是在電路剛接通電源時，燈管尚未點燃，繼電器J無電流通過，此時接點J1接通，J2和J3斷開，只有C1和L1構(gòu)成的升壓點燃電路通過電流。設(shè)計時使XL1＞Xc1，則此電路中流過的是感性電流，故電感L1上的電壓降UL1將高于電源電壓u1。由于各類氣體放電燈對點燃電壓有不同的要求，此電路用于金鹵燈時應使uL1＝1.5u1，用于高壓鈉燈和汞燈時，應使uL1＝1.2ul，則能保證在電源電流u1≥170V時點燃燈管。
燈管D被點燃后，繼電器J流過電流，使接點J1斷開，J2和J3接通，電路轉(zhuǎn)換成工作狀態(tài)。此時電感L1斷電，以減少功率損耗，燈管D的氣體放電電流I0由電容C1的容抗Xc1和漏磁變壓器B的漏磁電抗XK來限制和穩(wěn)定。由于燈電流是由漏磁變壓器B的W1和W2兩個線圈供給，故電源電流I1小于燈電流I0，適當選擇漏磁變壓器和變比，K＝W1/W2，可使此電路的功率因數(shù)達到0.8左右，又由于設(shè)計時使XC1＞XK，故整個電路為容性，電源電流I1越前于電源電壓U1，能對電網(wǎng)和用戶提供無功功率補償。此時電容C2和電感L2也由于接點J2的接通而并于漏磁變壓器B的W1和W2線圈兩端，可起到濾波作用，以改善電源電流I1的波形，使I1的波形近似于正弦波，同時C2還能起到一定的功率因數(shù)校正作用。為降低生產(chǎn)成本，也可取消C2和L2回路，這時電源電流I1中的高次諧振波含量會略有升高，但仍能符合IEC標準要求。
由于金鹵燈、高壓鈉燈和汞燈的技術(shù)性能差異很大，且燈的功率范圍也很大，由100W—1500W，故圖1中各元件的參數(shù)要根據(jù)氣體放電燈的種類和不同的功率具體設(shè)計選定，現(xiàn)給出250W各類氣體放電燈的元件參數(shù)范圍。
電容C113—20uF 500V電容C22—6uF500V漏磁變壓器的變壓比K＝W1/w2＝0.4—0.7電感L11.5—3H電感L220—50mH電阻R1＝R2500K本實用新型可用可控硅開關(guān)取代繼電器J的接點J1、J2、J3來實現(xiàn)工況切換。
權(quán)利要求1.一種容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器，其特征在于由電容C1與漏磁變壓器B的一、二次線圈W1和W2串聯(lián)，將氣體放電燈D接于二次線圈W2的兩端，構(gòu)成工作電路；由電容C1與電感L1串聯(lián)，構(gòu)成對燈管D的升壓點燃電路；電流繼電器J與工作電路和升壓點燃電路連接實現(xiàn)工況切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器，其特征在于由電容C2與電感L2串聯(lián)，再并接于漏磁變壓器B的兩端，構(gòu)成功率因數(shù)校正及濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器，其特征在于電流繼電器與功率因數(shù)校正及濾波電路連接實現(xiàn)工況切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器，其特征在于由可控硅開關(guān)與工作電路和升壓點燃電路、功率因數(shù)校正及濾波電路連接實現(xiàn)工況切換。
專利摘要本實用新型是一種用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈和容性變壓式高功率因數(shù)氣體放電燈鎮(zhèn)流器，它由電容C
文檔編號H05B41/16GK2225120SQ9520228
公開日1996年4月17日 申請日期1995年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月26日
發(fā)明者俸玲, 俸靖, 俸遠禧 申請人:俸玲