運載火箭空氣動力特性

[拼音]:zhenliuqi

[英文]:ballast

氣體放電光源(見電光源)電路中,安裝在電源與一個或幾個放電燈之間,使燈能穩定工作並將燈電流限制到所需數值的裝置。鎮流器可以由電阻、電感、電容和漏磁變壓器等獨立組成,也可以由這些器件或由電子元件等組合而成。

作用原理

大多數氣體放電燈是利用弧光放電特性製成的,具有電壓隨電流增加而下降的負特性(又稱負阻特性),不可能建立穩定的工作點。為了使放電穩定,限制燈工作電流,必須在氣體放電光源電路中設定鎮流器。鎮流器已成為氣體放電光源電路中重要的附加裝置。

型別

鎮流器的型別很多,主要有電阻型、電感型、漏磁變壓器型、電容型、LC型和電子型6種。

電阻鎮流器

它通過電阻上的電壓正比於電流來調節燈電流。在配用直流電源的氣體放電光源電路中,應用電阻鎮流器,設計和加工都比較簡單,但功耗大,效率低。在配用交流電源的氣體放電光源電路中,也有應用電阻鎮流器的,如自鎮流高壓汞燈電路中,應用鎢絲作電阻鎮流器。但一般來說,在交流電路中應用電阻鎮流器會影響燈電流波形,並使燈的發光效率下降和穩定性變差,但能提高電路功率因數。

電感鎮流器

又稱電抗器、扼流圈,屬於滯後型鎮流器,即燈電流位相滯後於電源電壓位相。它通過電感上的電壓正比於電流的時間變化率來調節燈電流。主要應用於配用交流電源的氣體放電光源電路。與電阻鎮流器相比較,它的功耗較小,能改善燈電流波形和燈工作的穩定性。電感型鎮流器由鐵磁材料製成的鐵芯、漆包線製成的線圈和有關絕緣材料組成,加工工藝與普通變壓器加工工藝類似。電感鎮流器是根據電源電壓、燈電壓和燈電流進行設計的,主要保證燈的電引數,還要結合考慮損耗、溫升等其他引數。在實際應用中,電感鎮流器效能穩定可靠,但較笨重且有噪聲。

漏磁變壓器鎮流器

它是一種能獲得較高開路電壓(大於電源電壓)的鎮流器。利用變壓器的漏磁效能等效作為電感型鎮流器應用,屬於滯後型鎮流器。突出的優點是使燈啟動方便,缺點是比電感性鎮流器功耗大,也更笨重且噪聲更大。

電容鎮流器

即在配用交流電源的氣體放電光源電路中應用電容作鎮流器。它不能限制燈的瞬時電流,僅限制每半週中通過電路的總電荷量。在低頻交流電路中,將會使燈電流波形嚴重失真,形成很高的脈衝峰值電流(有效值不大),這對燈的電極產生十分有害的影響,導致燈壽命大大縮減。因此在低頻交流電路中很少應用電容作鎮流器。在較高頻率(20~100kHz)的交流電路中,電容可以作為鎮流器應用而獲得滿意的效果,功耗較小,電流波形失真小,體積小,重量輕,且沒有噪聲。

LC鎮流器

有以下兩種形式。

(1)由電感和電容串聯組成的鎮流器。通常設計容抗為感抗的兩倍左右,總阻抗呈容性,屬於超前型鎮流器,即燈電流位相超前於電源電壓的位相。與電阻鎮流器和電感鎮流器相比較,功耗小,尤其具有良好的穩流特性,燈啟動時的短路特性也好。與滯後型的電感鎮流器配合應用,可大大改善電路的功率因數。但在電源電壓換向時提供的每半周重複電離的電壓較低,重複著火能力較差。

(2)由漏磁變壓器和電容組合成的鎮流器。一般屬於超前型鎮流器,如引數選擇適當,可以較好地改善電路功率因數。其主要效能同前一種形式的LC鎮流器一樣,如果在設計中選擇特殊的漏磁變壓器結構,組成LC超前頂峰式鎮流器,則除上述各項優點外,還可以大大提高重複著火能力。這是一種比較理想的鎮流器。缺點是設計和加工都比較複雜。

電子鎮流器

它是由電子元件組合而成的新型鎮流器。它的損耗、體積、重量、電路功率因素、閃爍等引數均優於上述各種鎮流器。電子鎮流器與上述各種鎮流器的燈管,除直接電源外均工作於電源頻率下(一般為50Hz或60Hz),而電子鎮流器則使燈工作於20~100kHz的頻率下,它實質上是一個電源變換器,燈管處於20~100kHz工作狀態。目前實際應用的電子鎮流器又分兩種:

(1)以低壓直流電源(電壓低於250V)供電的電路,稱為電晶體鎮流器,又稱逆變器。

(2)以電網(交流220V)直流供電的電路,稱為電子鎮流器。

發展趨勢

目前生產應用的主要為電感鎮流器,而LC鎮流器和電子鎮流器則有很大的發展前途。LC鎮流器由於設計複雜、加工困難,生產和應用都受到一定限制,但某些型別的氣體放電光源(如金屬鹵化物燈)以配用特殊結構形式的LC超前頂峰式鎮流器為好,因而受到了人們的重視。80年代以來電子鎮流器發展很快,尤其配合緊湊型熒光燈的發展應用,優點非常突出,如節能、小型、啟動快、使用方便等。目前電子鎮流器主要應用於熒光燈和其他小功率的氣體放電光源,大功率的氣體放電光源應用電子鎮流器較少。

鎮流器在實際應用中,其功能已不僅侷限於鎮流器本身,還常將電路中所需的其他功能或裝置,都包含於鎮流器之中。鎮流器中可以包括以下各種裝置:電源電壓變壓的裝置;提供啟動電壓、預熱電流的裝置;防止冷態啟動的裝置;減少頻閃效應的裝置;校正功率因數的裝置;抗無線電干擾的裝置等。隨著應用範圍的擴大,生產和測試的需要,還出現了各種專用鎮流器,如試驗燈管啟動效能的啟動鎮流器,作燈管壽命試驗用的壽命鎮流器,作燈管測試用的基準鎮流器等。還有改善啟動效能的快速啟動鎮流器、瞬時啟動鎮流器等。

參考文章

電子鎮流器是什麼?電氣技術電感鎮流器是什麼?電氣技術鎮流器起什麼作用?它有功率損耗嗎?太陽能及光電高壓鈉燈泡用鎮流器的正常工作條件有哪些?電氣技術建築照明設計時鎮流器的選擇原則有哪些?電氣技術熒光燈交流電子鎮流器為什麼節能?太陽能及光電高壓鈉燈泡用鎮流器磁遮蔽或磁保護的一般規定有哪些?電氣技術建築照明設計時鎮流器的選擇原則?電氣技術高壓鈉燈泡用鎮流器磁遮蔽或磁保護的一般規定?電氣技術交流電子鎮流器與電感鎮流器有什麼不同?太陽能及光電