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文档简介

1、CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇前 言前 言自人类文明诞生以来,截止目前只有一件事情是全球所有各国合办的这就是节能减排,为减少等温室气体排放,应对全球气候变暖问题,各国都在积极推广节能新技术,以期降低能源消耗减少的排放。提起能源消耗,很多人可能认为我们日益增多的电子消耗了很多能源,其实在全球能源消耗结构比例中,消费电子所占的比例仅为 0.6% !真正消耗能源的三个大户是冷却、企业设备能源需要和照明,其中照明消耗了全球 22% 的能源!消费性电子再怎么节省能源,都远远不及照明所需的能源使用量。所以如何在照明应用中节省的能源,也成为近年来各照明相关产业的厂商

2、和各国努力的方向。在我们目前的照明中,白炽灯还占有相当大的比例,这个发明于 130 年前的效率很低,相当比例能源被转换成了热能。2006 年下半年, 国际能源署的一份关于全球照明用能情况的,引起广泛关注。报告指出,目前世界各国使用低效照明光源和器具的情况还相当普遍,照明节电潜力巨大;照明光源中发光效率最低的白炽灯用量最大,但提供的照明服务量最少;2005年,白炽灯共消耗终端电力 9700 亿度,占全球终端电力消费的 7%,照明用电的 37%,折合二氧化碳排放约 5.6 亿吨;若不采取淘汰措施,到 2030 年,全球照明用能的需求可望在 2005 年的基础上增长 60%,如果从 2008 年开始

3、,在世界范围内逐步淘汰低效白炽灯和低效照明器具,到 2030 年全球可节约 38% 的照明用电,累计减少 166 亿吨的排放。该报告发布后,立即引起了许多对照明节电的,尤其是那些要履行议定书减排承诺的发达,正迫于寻找成本有效、技术可行、易于接受的减排措施,更是给予高度重视。自 2007 年初开始,一些陆续宣布将在本国实施逐步淘汰低效白炽灯计划的消息。澳大利亚是世界上第一个计划全面使用传统白炽灯的,它计划 2009 年停止生白炽灯产,最晚在 2010 年逐步使用传统的白炽灯。是继澳洲后第二个宣布将禁用白炽灯的,加拿大自然部部长加里 . 伦恩 2007 年 4 月 25 日宣布2012 年前禁用白

4、炽灯,并定于 2012年开始销售白炽灯。美国则宣布大多数白炽灯泡将于 2014 年在美国市场上销售。美国能源和安全法案规定:从 2012 年 1 月到 2014 年 1 月间,美国要逐步淘汰 40W、60W、75W 及 100W白炽灯泡,以节能灯泡取代替换。中国发改委预计 10 年内禁用(禁售)白炽灯,2010 年 7 月 24 日,全球环境基金(GEF)赠款支持的“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯项目”签字仪式在北京举行,标志着该项目正式生效启动。作为全球灯具的重要制造基地,中国的这个项目对全球节能有深远的影响。CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇前 言

5、其他和地区如、古巴、欧盟等国也宣布了淘汰白炽灯的时间表,白炽灯可能最快 5 年内就要淡出历史舞台。不过,随着白炽灯的淡出,另一个问题产生了谁能取代白炽灯的照明地位?很多人认为是 LED 照明,不过由于成本、使用等,LED 照明其实短时间内还难以普及,这给终端用户造成了困惑,所以,在欧洲,出现了抢购白炽灯的现象,这个是用户不清楚未来哪个技术可以真正替代白炽灯,业内认为取代白炽灯的可能先是节能灯,然后才是 LED 灯具。所以各国在推出淘汰白炽灯时间表后,都明确了推广节能灯的计划,有的还进行了大范围的补贴。例如,为克服节能灯推广的市场,中国出台了通过财政补贴方式推广节能灯的办法,对居民用户、大宗用户

6、分别给予 50% 和 30% 的补贴。去年,在范围内推广节能灯6200 万只,今年的推广任务是 1.2 亿只,目前这项工作正在各地组织实施。而美国宣布的减少能源消耗十大举措第一条便是使用紧凑型荧光灯(CFL),据测算紧凑型荧光灯通常可以节省 75% 的照明费用,而且比普通白炽灯泡的使用至少长 7 倍。很多紧凑型荧光灯甚至可以发出柔和的白光,达到与白炽灯相似的照明效果。很多电力公司向用户提供电费折扣,从而将可以产生 100W 白炽灯照度的 24W 紧凑型荧光灯的使用成本降到每只 1或 2。根据美国环境保护署(简称“环保署”)的统计数字,如果每个美庭用一支紧凑型荧光灯换掉一只普通白炽灯,全美国的消

7、费者一年可节省 6000 万电费。这样节省下来的能源,足以照亮 700 万个家庭;减少的电厂温室气体排放,相当于路面上减少了 100 万辆行驶的汽车。在节能灯推广 3 到 5 年后,随着 LED 照明能效的提升和成本的下降,未来 LED 照明很自然地走入我们的生活中。目前,中国很多照明灯具企业已经开始响应这个节能主张,例如,国内最大节能照明制造商雷士照明近日在行业内率先宣布淘汰白炽灯,倡导使用节能照明,自 2010 年 7 月 5 日起不再接受白炽灯的订单。有关业内认为,雷士此举将起到作用,将会有的照明企业停止白炽灯的生产和销售。传统照明企业在转向节能灯或者 LED 灯具生产后会一个严峻的:就

8、是从原来的强电领域转到弱电领域,要应对微电子电路设计上的难题了,这对照明企业工程师来说是个新兴领域,因为以前的电源设计考虑那么多的电路变换、能效和可靠性问题,例如在 LED 电路中仅仅是一个小小的变压器的设计,初级次级要绕多少圈都需要仔细考量,否则会严重影响 LED 灯具的使用。为帮助本土工程师解决在 CFL 灯具和 LED 照明上的设计难题,我们推出了CFL/LED 照明驱动IC 应用设计全攻略,这个和我们之前推出的FPGA 开发全攻略以及32 位 MCU开发全攻略内容结构类似,都是从最简单的概念和原理入手结合设计实例,帮助工程师解决 CFL/LED 照明设计上的难题,我们的目标是让灯具工程

9、师比照此书就可以设计出客户所需的灯具来。本书分为上篇和下篇两部分,上篇介绍 CFL 照明设计中基本概念和电路设计技巧,下篇介绍CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇前 言LED 照明中的基本概念和电路设计技巧,我们工程师朋友和各个此书并进行推广,但是不得以本书进行商业活动。在本书的开发过程中,恩智浦半导体相关对本书的内容编写给予了大力支持,南京理工大学自动化学院电气工程系李强教授参与编写了部分章节,并翻译了大量应用实例,在此表示衷心地感谢!科技在不断进步,工程师对知识的渴求是无止境的,而我们电子创新网也将工程师的需求不断推出精品,本对 CFL/LED 照明驱动

10、 IC 应用设计进行了粗浅地探讨,难免存在疏漏之处,我们愿意收集来自工程师朋友的改进建议以便提供更好的内容,任何有关该书的建议意见请发信到 richard,大家的支持!CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略主编张国斌电子创新网 CEO2010 年 8 月CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇目 录目录上篇前 言 2第 1 章CFL 照明市场概述 7第 2 章CFL 照明基础知识 92.1气体放电光源 92.2荧光灯 10第 3 章电子镇流器与 CFL 工作电路 173.1电子镇流器 173.2CFL驱动介绍 203.3电子节能灯和电子镇流器电磁兼容问题

11、 213.4电子节能灯的UL 安全认证 25第 4 章CFL 照明驱动电路设计 304.14.24.34.44.54.6荧光灯的结构及其工作原理 30气体放电原理 30 CFL 驱动电路种类与优缺点 32 CFL 驱动IC 设计技巧 36 电子镇流器的常用调光方法及其原理 45CFL 调光电路设计案例 49第 5 章CFL 照明应用设计实例 595.1UBA2028 18W 230V 市电可调光 CFL 参考板用户手册 595.2 UBA2028120V 可调光充电泵演示模板使用手册 655.3UBA2024P 用于驱动 CFL 的集成半桥功率IC 应用手册 70第 6 章 CFL 应用设计

12、50 问 84下篇LED 市场概述 94第 7 章LED 基础知识 965第 8 章CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇目 录8.18.28.38.4LED 的发展历程 96 LED 光源 97 LED 背景知识:光与色 101LED 发光原理 108第 9 章LED 照明电路设计基本原理 1149.19.29.39.4LED 的驱动种类与优缺点 114 LED 恒流驱动的设计技巧 120 LED 灯具的低电压大电流驱动设计技巧 121LED 调光设计、温度保护设计 1239.5 智能系统在 LED 中的应用 133第 10 章LED 照明设计实例 1361

13、0.110.2SSL2102 19/22 W 电源调光LED 驱动用户手册136SSL2101 可调光电源 LED 驱动器应用手册 150第 11 章LED 照明设计 50 问 179第 12 章CFL/LED 照明设计开发大全 190第 13 章编委信息与后记 191第 14 章 192附录一LED 重要照明术语释义 193附录二半导体照明术语缩略语 198参考文献 1996摆脱目前分离器方案,转向成恩智浦集成解决方案,来创造高品质、可调光、超节能的紧凑型荧光灯(CFL)。我们的解决方案,不仅可以显著缩短灯泡启动时间,支持高效能深度调光,而且还可以延长灯泡使用。随着白炽灯逐渐淡出历史舞台,恩

14、智浦以完整、成熟、可靠的照明解决方案(CFL、LED、HID、TL),助您牢牢把握这次照明而得益。立即行动,来了解成智浦照明驱动和的机遇,从的全部优点,请体验高性能模拟件CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明市场概述上篇第 1 章 CFL 照明市场概述从爱迪生发明第一只白炽灯到现在的 130 多年中,白炽灯对于人类文明进步所起的作用不可忽视,我相信有许许多多的灵感都是在白炽灯下迸发的,有许许多多影响人类的也是在白炽灯下完成的。然而,由于白炽灯在使用时仅有 5% 的电能用于照明,其余 95% 全部由热量消耗,使用白炽灯已被认为不环保,尤其是在全球变暖

15、的今天。在前言中,我们已经了解到各国都已经拟定了淘汰白炽灯的时间表,淘汰白炽灯后,很多将首先大力推广紧凑型节能灯(CFL),因此,CFL 市场有望迅速成长。CFL 作为目前推广的主要绿色照明光源,其发展过程将为未来 LED 照明应用推广提供非常有用的借鉴,为未来过渡到 LED 照明提供应用基础。紧凑型荧光灯(简称 CFL 是 Compact Fluorescent Lamp 的缩写),它是 1980 年左右由飞利浦照明发明的(SL 和 PL),由此我们也进入了节能照明的,CFL 具有光效高(是普通灯泡的 5 倍),节能效果明显,长(是普通灯泡的 8 倍),体积小,使用方便等优点,受到各国和的重

16、视和欢迎,中国于 1982 年首先在复旦大学电光源研制 SL 型紧凑型荧光灯,二十年来,产量迅速增长,质量稳步提高,目前中国已经把它作为级重点发展的节能(绿色照明)推广和使用。图 1-1 各类紧凑型节能灯中国还推出对优质的紧凑型荧光灯销售给予补贴的政策。9W-15W 的节能灯已完全可适宜家庭照明所用,18W 以上紧凑型荧光灯可以直接取代 100W 以上的白炽灯,现还有 85W 和 150W 大功率紧凑型荧光灯的出现,可部分取代 HID 光源的使用。这类灯所配用电子镇流器已从分离元件,发展到使用贴片,甚至集成电路,功率因素达到 0.98,总谐波失真含量 (THD) 小于 10%,灯的提高到 10

17、000小时,也有可调光型。8CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明市场概述表 1-1 典型紧凑型荧光灯主要技术参数据统计,全世界 2008 年紧凑型荧光灯的总产量已超过 40 亿支,其中 85% 产于中国。目前,中国还是全球最大的白炽灯生产国,全球 1/3 的白炽灯在中国制造,总量为 34 亿只,随着白炽灯被淘汰很多白炽灯产能会转移到节能灯上来,可能将节能灯市场的规模进一步推大,所以节能未来市场前景非常光明!根据研究机构估算,每只 CFL 约可替代 5 只白炽灯,在这样的替代趋势下,白炽灯在照明市场的使用数量将逐年锐减,估计到了 2015 年,照明

18、市场将减少约 10 亿颗白炽灯的使用量,在 LED 灯真正大量普及之前,节能的需求也将提供 CFL 更大的活跃空间。不过,CFL 也并非十全十美,例如 CFL 启动需要预热时间才能达到最高亮度,还有就是 CFL 的实际并没有宣传中的那么长,节能灯的照明范围也没有白炽灯大,此外就是成本因素,一只节能灯要比一只白炽灯贵好几倍等等,但是这些缺点会逐渐克服,可以预期的是随着节能灯逐渐成为替代白炽灯的主力灯具,半导体厂商会加强技术研发解决弥补上述节能灯的不足。恩智浦大中华区照明市场经理陈嵘就表示消费者反应最节能灯问题主要是由于很多节能灯驱动电路采用分立电路,厂商选取的器件良莠不齐,导致 CFL 节能灯的

19、品质不统一。对此,恩智浦推出了超级节能灯的概念,就是用集成了与驱动电路的 IC 取代传统的分立电路。他指出这样做的好处是可以显著缩短灯具的启动时间、支持高能效深度调光延长灯具并提高的性价比。目前一个 5W LED 灯泡的售价是大约 RMB400 元左右,在不到两年的时间要将其价格降低到和目前节能灯相当的十几元难度还是比较大,所以,在这个期间,超级节能灯还是有生存空间的。在本篇中,我们会对紧凑型节能灯的原理、电路设计进行探讨,并详细的设计案例,帮助工程师解决设计上的难题。9功率 (W)电源电压 (V)光通量 (lm)显色指数 (Ra)平均(h)色温 (K)5110 / 2203508080002

20、700 640011110 / 2207508080002700 640023110 / 22015608080002700 64003622024508080002700 64006522045008080002700 64008522065008080002700 640010022070008080002700 640012522080008080002700 6400CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明基础知识第 2 章 CFL 照明基础知识电子节能灯,又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯,是指将荧光灯与镇流器(安定器)组

21、一个整体的照明设备。节能灯的与白炽灯相近,与灯座的接口也和白炽灯相同,所以可以直接替换白炽灯。节能灯的正式名称是稀土三基色紧凑型荧光灯,20 世纪 70 年代诞生于荷兰的飞利浦公司。这种光源在达到同样光能输出的前提下,只需耗费普通白炽灯用电量的 1/5 至 1/4,从而可以节约大量的照明电能和费用,因此被称为节能灯。节能灯是利用气体放电的原理,它的术名叫自镇流荧光灯,除了白色 ( 冷光 ) 的外,现在还有黄色(暖光)的。现如今我们所讲的节能主要都是白炽灯来讲,普通的白炽灯光效大约在每瓦10 流明左右,大约在 1000 小时左右,在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能 80%,平均延长 8 倍,

22、热辐射仅 20%。非严格的情况下,一盏 5 瓦的节能灯光照可视为等于 25 瓦的白炽灯,7 瓦的节能灯光照约等于 40 瓦的,9 瓦的约等于 60 瓦的。节能灯的工作原理主要是通过镇流器给灯管灯丝加热,大约在1160K 温度时,灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉),电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞,氩原子碰撞后获得了能量又撞击原子,原子在吸收能量后跃迁产生电离,发出 253.7nm 的紫外线,紫外线激发荧光粉发光,由于荧光灯工作时灯丝的温度在 1160K 左右,比白炽灯工作的温度 2200K-2700K 低很多,所以它的也大提高,达到5000 小时以上,由于它不存在白炽灯那样的电流热效

23、应,荧光粉的能量转换效率也很高,达到每瓦 50 流明以上。2.1 气体放电光源电光源按发光原理分为热幅射光源、气体放电光源和电致发光光源三大类。热幅射光源是利用物体加热时辐射发光的原理所作成的光源,如白炙灯,卤钨灯等。电致发光光源是在电场作用下使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能,包括场致发光光源和发光二极管两种。气体放电光源是利用气体放电的原理所作成的的光源,如荧光灯,高压 灯,高压钠灯,金属卤化物灯等。因节能灯是荧光灯的一种,属于气体放电光源,以下部分介绍气体放电光源的基础知识。气体放电光源的工作原理是气体放电辐射,如激发态原子发出的线辐射,激发态带辐射,或高强度放电灯 (HID)

24、 中电子离子复合产生的连续辐射。照明气体放电光源按工作气压可分为两类:1. 低气压放电灯,工作气压为 0.1-3000Pa,如低气压灯(包括荧光灯和无极荧光灯)、低压钠灯、霓红灯等;10CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明基础知识2. 高强度放电灯,工作气压为 104-2×107Pa(即 0.1-200atm),包压 灯、高压钠灯、金属卤化物灯、高压氙灯、微波硫灯等。一般气体放电灯都由泡壳、电极和放电气体,基本结构大同小异。泡壳与电极之间是真空气密封接,泡壳内充有放电气体。气体放电灯不能单独接到电路中去,必须与触发器、镇流器等辅助电器一

25、起接入电路才能启动和稳定工作。放电灯的启动通常要施加比电源电压更高的电压,有时高达几千伏或几万伏以上。镇流器可以是电阻、电感或电容。通常在直流电源时用电阻镇流、低频交流电源时用电感镇流,高频时用电容镇流。气体放电灯放电发光的基本过程分 3 个阶段:1. 放电灯接入工作电路后产生稳定的自持放电,由阴极发射的电子被外电场,电能转化为自由电子的动能;2. 快速运动的电子与气体原子碰撞 , 气体原子被激发 , 自由电子的动能又转化为气体原子的内能;3. 受激气体原子从激发态返回基态,将获得的内能以光辐射的形式出来。上述过程重复进行,灯就持续发光。放电灯的光辐射与电流密度的大小、气体的种类及气压的高低有

26、关。一定种类的气体原子只能辐射某些特定波长的光谱线。低气压时,放电灯的辐射光谱主要就是该原子的特征谱线。气压升高时,放电灯的辐射光谱展宽,向长波方向发展。当气压很高时,放电灯的辐射光谱中才有强的连续光谱成分。如果将灯如图 2-1 所示接到电路和中去,灯就会放电发光。图 2-1 气体放电灯工作电路2.2 荧光灯自从 1937 年荧光灯发明以来,由于其光效高、长、颜色多样等优点,迅速在照明领域普及。荧光灯历经荧光粉和电子镇流器的,目前已成为最重要的室内照明光源。尤其是 20 世纪 70 年代末发明的紧凑型荧光灯,历经 30 多年的技术进步,正在逐步替代白炽灯。2.2.1 荧光灯工作原理11图 2-

27、1 气体放电灯的结构示意图CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明基础知识荧光灯的工作原理如图 2-2 所示。荧光灯通常为长管状,两端各封有一个电极、灯内包含有低气压的蒸气和少量的稀有气体,灯管的内表面涂有荧光粉层。荧光灯内装有两个灯丝,灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐(碳酸钡、碳酸荧光灯锶和碳酸钙),俗称电子粉。在交流电压作用下,灯丝交替地作为阴极和阳极。灯管内壁涂有荧光粉。管内充有 400Pa-500Pa的氩气和少量的 。通电后,液态蒸发成为 0.8Pa 的蒸气。在电场作用下,原子不断从原始状态被激发成激发态,继而自发跃迁到基态,并辐射出波长25

28、3.7nm 和 185nm 的紫外线 ( 主峰值波长是 253.7nm, 约占全部辐射能的 70-80%; 次峰值波长是185nm,约占全部辐射能的 10%),以多余的能量。荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同,发出的光线也不同,这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线,因此,荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高,是目前最节能的电光源。图 2-2 荧光灯的工作原理2.2.2 荧光灯结构管状荧光灯的主要部件有泡壳、荧光粉涂层、电极、填充气体和灯头等。1. 泡壳普通荧光灯的泡壳由钠钙制成,灯管的直径为 11-38mm,长为 150-2400mm

29、,相应的灯功率为4-125W。最通用的标准化的灯管直径 5/8in(T5、16mm)、1 in(T8、26mm) 和 1.5 in(T12、38mm)。最常见的灯管长度为 2ft(600mm)、4ft(1200mm) 和 5ft(1500mm)。常见的荧光灯是直管灯状的,根据需要,灯管也可以弯成环形或其他形状。2. 电极电极是气体放电灯的心脏部件,它是决定灯的主要因素。荧光灯的电极通常由钨丝绕成双螺旋或三螺旋制成,在螺旋上涂以电子发射材料(一般为三元碱土氧化物)。荧光灯电极产生热电子发射,用以维持放电,将外部的电能输入到灯中。12CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝

30、典上 篇CFL 照明基础知识大部分荧光灯在启动之前电极都要经过电流预热。在开关启动电路中,电极的预热是由单独的辉光启动器或电子启动器来完成的。也有些荧光灯电极是由外电路持续加热的,快速启动的荧光灯就是如此。还有荧光灯完全不预热,它们是冷启动或瞬时启动荧光灯。在后两种类型的荧光灯工作电路中没有单独的启动器,但常常应用辅助电极或导电带来帮助启动。3. 填充物质荧光灯中充入 ,在灯正常工作时,灯内既有 蒸气,也有液态 。也就是说荧光灯工作在饱和蒸气状态。灯内 气压由灯的冷端温度决定。不同管径的荧光灯的最佳 蒸气压不同,因而要求的最佳冷端温度也不同。对于管径为 38mm 的荧光灯,最佳冷端温度为 40

31、0C。而对管径为 26mm 和 16mm 的灯,这一温度分别为 420C 和 450C。为了帮助灯启动,维持灯正常工作,灯中还必须充入适量的稀有气体。最常用的稀有气体为氩和氪。稀有气体的气压约为 2500Pa( 约 0.025atm),比 蒸气的压强 ( 给 0.8Pa) 要高得多。因此,稀有气体还有调整荧光灯电参数的作用。4. 荧光粉涂层荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。20 世纪 50 年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙,俗称卤粉。卤粉价格便宜,但发光效率不够高,热稳定性差,光衰较大,光通维持率低,因此,它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。1974 年,荷兰飞利蒲首先研制了将能够发出人眼敏感的红、

32、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇(发红光,峰值波长为 611nm)、多铝酸镁(发绿光,峰值波长为 541nm)和多铝酸镁钡(发蓝光,峰值波长为 450nm)按一定比例混三基色荧光粉(完整名称是稀土元素三基色荧光粉),它的发光效率高(平均光效在 80lm/W 以上,约为白炽灯的 5 倍),色温为 2500K-6500K,显色指数在 85 左右,用它作荧光灯的原料可大大节省能源,这就是高效节能荧光灯的来由。可以说,稀土元素三基色荧光粉的开发与应用是荧光灯发展史上的一个重要里程碑。5. 灯头管状荧光灯两端各有一个灯头。对灯丝需要加热的荧光灯,每一端的灯头都有两个触点。冷启动的荧光灯采用单触点的灯头。而环形

33、荧光灯只有一个灯头,灯头上有 4 个触点。荧光灯灯头上的触点多为针状插角结构。单端荧光灯常采用特别设计的灯头。带镇流器的单端荧光灯用标准的E26 或E27 螺口式灯头,或 B22 插口式灯头,以便能直接替代普通照明用的白炽灯。2.2.3 荧光灯类型13CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明基础知识1. 管型荧光灯直管型荧光灯按其启动方式有预热启动式、快速启动式和瞬时启动式之分。至今为止,预热启动式荧光灯用量最大,这种灯需要采用电极预热电路,电路中有一个辉光启动器或电子启动器。根据灯管的直径,预热式荧光灯有T12、T8 和 T5 等几种,还有一些特殊

34、的荧光灯,如环形、U 型荧光灯和反射型荧光灯等。快速启动荧光灯用在没有单独启动器的电路中。为了保证能可靠启动,采用硅外涂层或外部导电带。导电带通过 1M 的电阻连接到一个电极上,这样可以防止触电。瞬时启动的荧光灯,电极设计得特别结实。这种灯常采用一些辅助的来帮助启动,最常用的是辅助电极,由于几乎是开关一合上就立即启动,因此才赋予“瞬时启动”的名字。2. 紧凑型荧光灯 (CFL)为了替代耗电严重的白炽灯,飞利浦公司开发出紧凑型荧光灯。紧凑型荧光灯不仅光色好、光效高、能耗低,而且长。普通照明白炽灯的只有 1000h,而紧凑型荧光灯的典型为 8000-10000h。飞利浦公司主要生产两类紧凑型荧光灯

35、,即 SL 型和 PL 型。前者的放电管被弯曲两次,然后装在外泡壳中。外泡壳有圆柱形的,也有球形的。外泡壳可以是透明的,也可以是乳白的。灯采用 E26/E27 螺口式的或 B22 卡口式的灯头。电感镇流器和辉光启动器或电子镇流器装在泡壳中,做成的紧凑型荧光灯。灯的功率为 9W、13W、18W 和 25W。后者最简单的 PL 灯是由两根平行的放电管在端部用桥连接而成的。在一般的 PL 灯中,没有镇流器,只有辉光启动器装在灯头内。但在由 4 根相互连接的平行管子的 PLC*E 中,电子镇流器被装在E27 或 E17 螺口式或 B22 卡口式灯头内。欧司朗、松下、通用电气等公司及我国很多厂家也生产紧凑型荧光灯。各种紧凑型荧光灯形状不尽相同,有 U 形、II 型、螺旋形等等,但其结构原理和性能都大同小异。目前,紧凑形荧光灯的外型非常丰富,可以适合各类照明需求。14图 2-3 各种类型的紧凑型荧光灯CFL/LED 照明驱动 IC 应用设计全攻略 - 工程师创新宝典上 篇CFL 照明基础知识2.2.4 荧光灯特性1. 能量平衡几种有代表性的

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