绿色照明─中国节能产业跨世纪的战略

1、绿色照明中国节能产业跨世纪的战略1.1 绿色照明 是指指通过科科学的照照明设计计，采用用高效节节电照明明产品，达到节节电、保保护照明明环境和和提高照照明质量量的统称称； 是国国际发展展趋势和和国家现现代化的的标志； 我国国已将“绿色照照明工程程”列为重重点推广广项目和和节能产产业跨世世纪战略略；1.2 绿色照照明是系系统工程程绿色照明明是照明明节电、减少对对环境污污染、保保护生态态平衡的的系统工工程。实实施“绿色照照明”包括： 推广广使用高高效节能能电光源源，如细细管径荧荧光灯、电子节节能灯等等； 推广广使用高高性价比比节电照照明电器器附件，如电子子镇流器器、调光光装置、智能照照明控制制设备、

2、光控开开关等； 采用用高效节节能灯具具，提高高灯饰透透光率、反射率率等； 控制制生产和和使用中中产生的的污染，包括汞汞、稀土土元素，以及灯灯、灯具具高频工工作产生生的电磁磁干扰等等； 采用用先进照照明设计计，合理理选用高高效节能能产品，营造现现代照明明环境和和光文化化； 组织织制定有有关政策策、法规规、标准准，培育育技术和和市场，促进推推广应用用等；1.3 绿色照照明产品品 泛指指能创造造绿色照照明环境境的产品品，包括括新型、高效、节能电电光源和和配套照照明电器器附件、灯具及及控制器器等；“中国国绿色照照明工程程”现阶段段重点发发展和推推广应用用的绿色色照明产产品包括括：光效高高、光色色好、寿

3、寿命长、安全和和性能稳稳定的节节能电光光源，如如细管径径荧光灯灯、紧凑凑型荧光光灯、高高压钠灯灯、金属属卤化物物灯及其其它新型型光源等等；自耗小小、省电电，对环环境、人人体无污污染和影影响的照照明电器器附件，包括电电子镇流流器、节节能型电电感镇流流器、电电子变压压器等；光能利利用率高高，安全全、可靠靠，美观观、适用用的照明明灯具；传输效效率高，电能损损耗小，使用安安全可靠靠的配线线器材，各种调调光装置置，感应应、光控控开关和和遥控等等控制器器具；集光、电、IIT技术术于一体体的智能能照明系系统；1.4 绿色照照明，功功在当代代、利在在千秋缓解电电力供需需矛盾。目前，我国照照明用电电15000亿

4、度度（占总总发电量量10%），约约相当长长江三峡峡电站年年发电量的22倍，缺缺电和照照明落后后成为制制约经济济发展的的瓶颈； 实施施“中国绿绿色照明明工程”，可节节电3000亿度度，节约约原煤115000亿吨，减少污污染、保保护环境境； 推动动产业结结构调整整和技术术进步； 产生生巨大的的社会经经济效益益；11WW电子节节能灯替替代600W白炽炽灯可节节电488W，按按4小时时/天使使用计算算，年节节电711度，全全国替换换2亿只只，年可可节电1142亿亿度；全国家家庭2.76亿亿户（含含农村22亿户），照明明仍以白白炽灯为为主体，加上企企事业、公用设设施用白白炽灯，数量可可观。若若全部改改用

5、电子子节能灯灯，年可可节电9938亿亿度，超超过长江江三峡总总发电量量，是葛葛洲坝水水电站年年发电量量的5倍倍；1.5 全球“绿色照照明”新发展展 美国国九十年年代初首首先推出出“绿色照照明计划划”，随着着全球绿绿色环保保运动的的兴起，已在各各国推广广，并有有新发展展：美国正正在开展展旨在降降低生产产、销售售成本和和扩大市市场容量量的“能源之之星”活动和和“大宗采采购计划划”；欧盟各各国在开开展电力力需求管管理活动动（DSSM）基基础上，将“绿色照照明计划划”扩展到到私人公公司或团团体；中国等等发展中中国家正正逐步实实施“绿色照照明计划划”。近年年环绕提提高产品品技术、质量水水平，提提高节电电

6、产品认认识和建建立持续续、高效效照明产产品市场场三大主主题工作作； 全球球“绿色照照明”运动呈呈现三大大特点：美国“绿色照照明”成功经经验和“能源之之星”活动是是全球“绿色照照明”活动的的典范；组织“大宗采采购计划划”是推广广“绿色照照明”的有效效方法；建立非非补贴、可持续续化高效效照明产产品市场场是各国国发展的的目标；二、绿色色照明新新一族节能电电光源2.1 照明电电光源的的发展 电光源源是当今今照明的的主体,自18879年年白炽灯灯问世以以来,发发展经历历了三代代:第一代代 热热辐射光光源利用钨钨丝发热热而发光光。代表表产品为为白炽灯灯和600年代开开发的卤卤钨灯；优点：结构简简单、光光色

7、好、发光柔柔和稳定定、成本本低，使使用方便便；缺点：光效低低、耗电电大、寿寿命短，逐步为为节能电电光源取取代；第二代代 气气体放电电光源 三三十年代代起开发发，较白白炽灯发发光机理理不同（辉光放放电），发光效效率有质质的飞跃跃。代表表产品：荧光灯灯（19938年年问世），光效效高白炽炽灯5倍倍，作一一般照明明；低压钠钠灯，光光效高白白炽灯十十几倍，光色单单一（黄黄光），只能作作道路、隧道照照明；高压气气体放电电光源（高压汞汞灯、大大功率氙氙灯等），功率率大、光光效高，用作场场馆和泛泛光照明明；表211 照明电电光源发发展简况况类 别灯 种开 发年 代光效（Lm/w）平均寿命命（小时）优 缺缺

8、点点应 用第一代热辐射光 源白炽灯18799 9334500 10000光线柔和和、稳定定，成本本低；光效效低、寿寿命短室内外卤钨灯6077020550第二代气体放电电光源荧光灯1938840550 50000光效较高高、显色色性提高高室内低压钠灯灯30440541144色单一、显色性性差道路、隧隧道高压汞灯灯大功率氙氙灯5066040550室内、泛光照明明第三代细管径荧荧光灯（T8、T5）7099550110550000 2200000三基色、体积小小、寿命命长；功率率小；室内紧凑型荧荧光灯70末高压钠灯灯66880551140显色性好好（60）、光色多、光光效高；寿命长长道路、场场馆照明工

9、程程金属卤化化物灯60990801125新光源耦合放电电高频无极极灯9055665400000光效高、显色性性好、寿寿命长；功功率小；室内外螺旋一体体灯 100000陶瓷金卤卤灯光效高、光性能能稳定；介质放电电紫外光源源90末60000 1120000光效高、性能稳稳定；研制中表面放电电平面荧光光灯 277光均匀、无汞、低温性性能好；光光效低微波放电电微波金卤卤灯90末801110300000启动快、光稳定定、寿命命长；功率率低、成成本高；微波准分分子灯微波硫灯灯光效高、寿命长长；结构复杂杂、成本本高；第三代代 节节能气体体放电光光源 六六十至七七十年代代起开发发，代表表产品：细管径径荧光灯灯

10、（T88、T55）紧凑型型荧光灯灯（电子子节能灯灯） 两两类灯较较普通荧荧光灯光光效高（从400500Lm/W提高高到800Lm/W）、显色性性好、寿寿命长、且结构构紧凑、通用性性好，已已成为室室内照明明主体；高强度度气体放放电光源源（HIID），如高压压钠灯（HPSS）、金金属卤化化物灯（MH），六十十年代研研制、八八十年代代形成规规模生产产。较高高压汞灯灯光效高高（11.55倍），显色性性好（RRa60），寿命命60000小时时以上，广泛用用于道路路、场馆馆、大型型照明工工程等。八十至至九十年年代已开开发出一一批新型型节能气气体光源源，包括括： 无汞汞荧光灯灯 高频频无极荧荧光灯 平面面荧

11、光灯灯 高显显色性高高压钠灯灯 陶瓷瓷金属卤卤化物灯灯 微波硫硫灯 表222 主要灯灯种性能能比较灯 种功率（WW）光效（LLm/W）显色指数数（Raa）平均寿命命（小时时）频闪效应应表面亮度度白炽灯510000 934 9001000 500010000 不明显显 大大普通荧光光灯312254055060 20000550000 明显显 小小紧凑型荧荧光灯(电子节节能灯)326650110560 60000880000 无无 小小HID灯灯（HPSS、MHH）3511000055114060990 200000 不明明显 大大表233 主要灯灯种节电电效果比比较灯 种替代光源源节电比例例（%

12、）使用、替替代情况况备 注注T12荧荧光灯 白炽灯灯 700733室内外照照明，无无条件替替代粗管径T8荧光光灯T12荧荧光灯 100200室内照明明，逐步步替代细管径T5荧光光灯T8荧光光灯 200300 同同 上上细管径紧凑型荧荧光灯 白炽炽灯 700833 室内照明明（调光光要求除除外） 电子节能能灯高压钠灯灯（HPPS） 高压汞汞灯 566600道路、场场馆，逐逐步替代代金属卤化化物灯（MH） 高压汞汞灯 422466商场、宾宾馆，逐逐步替代代 2.2 节能电电光源 泛指指光效高高或节电电效率高高的光源源，主要要为第三三代节能能光源和和新光源源。2.2.1 细细管径荧荧光灯 针对对普通

13、TT12（38）荧光光灯耗材材、发光光效率低低等缺点点，七十十年代末末飞利浦浦公司开开发出TT8（26）细管管径荧光光灯，目目前已逐逐步替代代T122管。TT8荧光光灯较TT12灯灯有以下下优点：节电，在光通通量相同同条件下下T8节节电约110%20%，光效效（700Lm/W）提提高155%；节材约约30%；表面亮亮度提高高约200%；附加成成本（仓仓储、运运费等）降低550%；与T88管脚、长度相相同，易易互换； 我国国T8管管产量已已突破220000万只，主要厂厂家飞东东照明公公司、佛佛山照明明公司、北京松松下显像像管公司司等； 表224 管管型荧光光灯分类类及尺寸寸灯功率 2030364

14、0658085125长 度（m）0.60.91.21.21.51.51.82.4直 径（mm）T5(16) T88(26) T110(32) T122(38)发光颜色色日光色(RR) 暖白色色(RNN) 冷冷白色(RL)等 表225 T8荧荧光灯主主要参数数 类类 型型 功率(WW)长度(mmm)光通量(Lm)光效(LLm/WW)寿命(hh)经济型(普通荧荧光粉) 188 6000 10050 58 80000 366 12200 25500 69 80000豪华型(三基色色荧光粉粉) 188 6000 15500 83 160000 366 12200 33350 93 160000 九五五

15、年,飞飞利浦、美国GGE公司司相继生生产T55荧光灯灯（16mmm），比比T8灯灯节电220%30%；具有有管电流流一致性性好、管管压降高高等特点点，光效效可达1106LLm/WW、寿命命160000小小时，我我国上海海真空电电子器件件公司已已开发生生产； 九六六年，日日本东芝芝公司推推出T55环形荧荧光灯，光通量量提高11.5倍，并注重重改善显显色指数数(高显显色性RRa可达885995)； 表26 常用细细管径荧荧光灯产 品品 管径（mm）功率（WW）替代产品品备 注注T8(略新) 226 336T12/40WW北美已结结束欧洲已开开始 118 336T12/20WWT8 (较新) 226

16、 332T8/336W北美已开开始T5(最新) 116 228T8/336W 将开开始 116 114T8/118W2.2.2 紧紧凑型荧荧光灯(CFLL) 俗称称电子节节能灯。具有光光效高（是普泡泡4-55倍）、节电明明显、寿寿命长（是普泡泡5-88倍）、体积小小、使用用方便等等优点； 799年，飞飞利浦最最先推出出SL型型灯。我我国822年开始始研制，99年年产量11.2亿亿只（占占世界总总产量335%），但质质量参差差不齐，寿命一一般为33000050000小小时（国国外1000000小时）； CFFL分整整体式（一体灯灯）和分分离式两两类。发发展方向向是一体体灯，原原因：互换性性好，有

17、有H、UU、D等等不同紧紧凑型，尺寸形形状接近近白炽灯灯，且发发光面积积大；采用稀稀土三基基色荧光光粉及涂涂敷新工工艺，提提高光效效、降低低色温；内置电电子镇流流器，省省电、启启动快、无频闪闪躁声，使用方方便； 表227 CFLL替代普普灯节电电效果 CFLL替代普普泡光通量（Lm）单灯节电电（W/只）单灯年节节电（度度/年.只）9W替代代40WW 4400 331 466.511W替替代600W 6600 449 733.515W替替代755W 9900 660 90020W替替代1000W 112000 880 1220 为提提高灯功功率,995年美美国GEE公司生生产出螺螺旋一体体灯(1

18、13-448W),在保保证紧凑凑尺寸和和配光曲曲线同时时,光效效提高到到60-70LLm/W(是白炽炽灯7-8倍),寿命命1万小小时以上上; 图221 插入式式螺旋一一体灯2.2.3 高高压钠灯灯(HPPS) 属高高强度气气体放电电光源(HIDD),在在光效、显色性性和寿命命方面有有明显优优势（表表2-33），另另具透雾雾力强和和不诱虫虫等特点点，已广广泛用于于道路、场馆等等照明； 主要要品种 A 普通型型光效高高、寿命命长，但但显色性性较差，适合一一般道路路、场馆馆等照明明； B 替代型型可直接接替代高高压汞灯灯，满足足照度同同时功率率略有下下降； C 舒适型型显色性性好，可可扩展室室内外重

19、重要场合合照明； D 高光效效型改进光光电管结结构并填填充高压压氙气，光效高高达1440Lmm/W，是理想想电光源源； E 高显色色性白色高高压钠灯灯，高显显色指数数（80），适合合高要求求照明场场合使用用； F 农艺型型有特殊殊光色，适合农农艺栽培培照明；2.2.4 金金属卤化化物灯(MH) 600年代初初,钠-铊-铟铟金卤灯灯问世,最大优优点是光光色好(Ra=655-900)、光光效可达达1300Lm/W，平均寿寿命12万小小时。九九十年代代技术日日趋成熟熟，正逐逐步替代代卤钨灯灯、高压压汞灯和和高压钠钠灯，是是发展广广阔的新新光源； 主要要类别：稀土金金卤灯、光谱型型金卤灯灯（钠-铊-铟

20、铟系列）、连续续辐射型型金卤灯灯和单色色性金卤卤灯等； 我国国八十年年代末生生产，目目前年产产量已达达2000万只，主要厂厂家：上上海亚明明灯泡厂厂、浙江江阳光集集团等； 表28 主要要气体放放电光源源性能比比较性 能高压汞灯灯高压钠灯灯金卤灯光效（LLm/W）250WW 551 1221 800400WW 555 1332 95510000W 660 1447 1112显色性（Ra） 204030665659902.3 荧光灯灯产品的的技术发发展2.3.1 发发展主题题 保护护环境. 从三三方面入入手:提高光光效、减减少能耗耗；减少用用汞量、开发无无汞荧光光灯；采用低低铅或无无铅玻璃璃，推广

21、广应用水水涂粉工工艺技术术等； 节约约能源. 包包括：提高光光效，改改善显色色性；开发新新型点灯灯附件（如电子子镇流器器、智能能控制系系统）、提高节节电效果果；提高生生产工艺艺、设备备水平，降低生生产能耗耗； 满足足市场、用户要要求开发不不同光色色、不同同显色性性能和不不同形状状荧光灯灯；2.3.2 技技术发展展趋势环绕提高高光效、光色、寿命三三大主题题和以下下课题进进行： 研究究低压气气体高频频放电特特性，包包括惰性性气体-汞汞高频放放电特性性，并从从灯及电电子镇流流器方面面改进； 控制制汞量，采用汞汞齐、涂涂敷保护护膜，改改善荧光光粉表面面特性； 开发发无汞荧荧光灯，包括研研究准分分子等离

22、离子特性性，开发发光子激激发荧光光粉等； 研究究应用AAl2O3等保保护膜及及涂敷工工艺，提提高光通通维持率率； 研究究应用高高频无极极灯，降降低干扰扰、提高高光效； 改善善电子镇镇流器性性能，实实现对荧荧光灯可可调光功功能，适适应智能能照明系系统应用用； 研究究荧光灯灯光谱特特性、显显色性能能等，开开发适应应各种需需要的特特种荧光光灯；当当今，应应特别重重视高频频无极荧荧光灯、平面荧荧光灯、无汞荧荧光灯等等产品的的开发；2.4 HIDD灯的技技术发展展 为使使HIDD灯（特特别是MMH）向向室内照照明发展展，HIID灯正正向灯功功率大型型或小型型化、光光色稳定定性（低低色温）好、高高显色性性

23、和超长长寿命方方向发展展； 主主要研究究课题：发光机机理，包包括高温温热化学学反应、高频高高压启动动和声共共振现象象等；新材料料，主要要是放电电管管壁壁（如半半透明陶陶瓷管）及电极极材料；配套电电器附件件，重点点是一体体式电子子镇流器器。包括括解决：承受高高压/大大电流冲冲击、降降低温升升、二次次热启动动和高频频声频共共振四大大技术难难题；开发新新系列品品种，重重点是陶陶瓷金卤卤灯、车车用小功功率金卤卤灯等；三、电子子镇流器器绿色照照明新一一代产品品3.1 电子镇镇流器基基础3.1.1 电电感镇流流器管型荧光光灯是气气体放电电灯，传传统使用用必须有有“启辉器器”和“镇流器器”： 启辉辉器：并并

24、接灯管管两端。通电后后，能产产生高电电压，迫迫使灯管管“放电”导通发光，是荧光光灯正常常工作的的启动器器； 镇流流器：与与灯管串串联。能能自动限限制启动动电流的的增大（灯管负负阻效应应），使使灯管获获得稳定定的灯电电压、灯灯电流，是荧光光灯正常常工作的的镇流装装置； 2. 荧光灯灯的启动动电压、灯电压压、灯电电流与灯灯管类别别有关，使用启启辉器和和镇流器器必须与与之匹配配，否则则影响灯灯管寿命命，甚至至不能工工作； 3. 电感镇镇流器（又称铁铁磁式镇镇流器）用铁芯芯和漆包包线绕制制。结构构简单、成本低低，但自自耗大（40WW镇流器器实际功功耗488W），易产生生“热”和噪声声，还因因低频工工作

25、产生生10001220HZZ频闪，且体积积大、重重量重；3.1.2 电电子镇流流器 电电子镇流流器是将将工频(50HHZ/660HZZ)交流流电变换换为较高高频率的的交流电电，并能能使一个个或几个个荧光灯灯正常启动和稳稳定工作作的变换换器（国国外称安安定器）。 1.基本原原理：用用电子元元器件组组成高频频变换电电路。先先将照明明交流电电源整流流变成直直流电，再由“逆变器器”变为高高频交流流电，由由振荡电电路产生生2050KKHZ的的高频电电压去启启动和点点亮荧光光灯，经经调整可可正确与与灯匹配配，满足足不同功功率灯管管的启动动电压、灯电压压和灯电电流，达达到正常常工作。 2. 优点点电子镇镇流

26、器较较电感镇镇流器有有以下优优点: (1)节节电省钱钱 比同同规格电电感镇流流器节电电2530%,原因因:高频工工作,提提高灯发发光效率率。图331曲线线表明：光效随随工作频频率（550HZZ500KHZZ）提高高而增加加，同光照度度下电子子镇流器器输入功功率降低低；自身功功耗低，约为灯灯功率的的5%（较电感感镇流器器降低115%）；多管管驱动和和高功率率的电子子镇流器器节电效果更显显著；线路功功率因数数提高（由电感感镇流器器的0.5提高高到0.9以上上）,电网网利用率率相应提提高,实实现间接接节能; 发光光效率高高,产生生热能小小,空调调房等用用电量相相应减少少； 功率率因数高高，输入入电流

27、减减少，电电力配线线安装要要求及成本降低低； 不需需启辉器器，省去去更换时时间和费费用；（2）无无频闪，发光柔柔和，有有益保护护视力；（3）启启动快，不出现现反复起起辉、闪闪烁现象象；有预预热启动动功能，大大大延长长灯管寿寿命；（4）工工作宁静静，无噪噪声，提提高照明明环境质质量； （5）可可用市电电和直流流电源供供电，低低压（1150VV）下能能启动，允许电压压波动范范围宽（1015%）； 图31荧光光灯光效效频率变变化曲线线 （6）采采用调频频、脉宽宽调制（PWMM）、光光接收等等技术，容易实现对荧荧光灯调调光和光光控智能能开关；（7）具具异常状状态（灯灯开路、短路、过载等等）保护护功能，

28、延长镇镇流器寿寿命；（8）体体积小、重量轻轻，安装装使用方方便； 表311 电子子镇流器器与电感感镇流器器性能比比较（440W）项 目电 感 镇 流流 器电 子 镇 流流 器光照质量量工作频频率500HZ，有严重重频闪电感线线圈镇流流，噪声声大有害视视觉工作频频率20KKHZ，无频闪闪电子器器件镇流流，无噪噪声光照质质量改善善，保护护视力启动工作条件环境温度度 -55+550-10+550电网电压压低于1880V不不能正常常启动低至1550V仍仍能正常常启动、工作，但光通量量降低工作温度度最高达达+1220，影响响室内温温度自身温温升大，易发生生火灾+500左右有过热热控制、保护措措施电能消耗

29、线路电流流（A） 00.433 0.22有功损耗耗（W） 449 42（节电114%）无功损耗耗（W）电网有有50%无功损损耗电网有有3%无无功损耗耗 无功节节电45%以以上后期维护护低压或或低温时时，不能能一次启启动，多次启动动易损坏坏灯阴极极，缩短短灯管寿命启辉器器寿命短短，需经经常更换换频繁维维修，易易损坏灯灯具具预热热功能，一次启启动，可可延长灯管寿命命无需更更换启辉辉器具异常常状态保保护功能能，延长长镇流器器寿命3.2 电子子镇流器器的发展展 19778年，飞利浦浦公司率率先研制制出电子子镇流器器。随着着光源技技术的进进步和开开发应用用，电子子镇流器器已经历历五代发发展：第一代代：普

30、通通（简单单）型电电子镇流流器 七七十年代代末生产产，是低低频向高高频过渡渡的产品品。多半半采用简简单电子子线路，功能单单一，缺缺乏可靠靠性和对对电网影影响考虑虑。电器器性能差差：功能能因数小小于0.6，电电流谐波波含量高高达1330%。无预热热启动和和异常保保护功能能，严重重影响灯灯管和镇镇流器寿寿命，并并对电视视机等有有严重干干扰，已已不再生生产使用用；第二代代：无源源滤波“高功率率因数电电子镇流流器” 在第一一代基础础上，按按IECC标准和和国标GGB1551433/1551444生产。采用无无源滤波波技术和和功率因因数校正正电路（PFCC），提提高功率率因数（0.99）、抑抑制谐波波含

31、量（THDD30%），并并设计预预热启动动、异常常状态保保护等功功能，使使镇流器器性能和和可靠性性有较大大改善，加上电电路简单单，成本本较低，有较强强市场竞竞争力。缺点是是灯电流流波峰系系数CCCF超过过标准（1.77），对对灯管寿寿命不利利。此外外，抗电电磁干扰扰（EMMI）差差，易引引起线路路干扰；第三代代：有源源滤波“高性能能电子镇镇流器” 为克服服电子镇镇流器电电流谐波波含量大大而对电电网污染染（称“银网痼痼疾”），国国外九三三年开发发出有功功率因数数补偿功功能的高高性能电电子镇流流器。采采用有源源滤波单单端脉宽宽调制（PWMM）技术术，抑制制电流波波形失真真，实现现了高性性能：功功率

32、因素素0.998，TTHD10%，CCCF1.77。同时时，采用用预热软软启动、零电压压开关（谐波逆逆变）、电磁兼兼容（EEMC）等新技技术，使使性能、可靠性性进一步步提高。缺点：电路较较复杂，成本及及生产工工艺难度度相对提提高。但但多管驱驱动镇流流器（如如240WW以上）多半采采用此技技术，成成本相对对下降。第四代代：高性性价比电电子镇流流器 九九十年代代起开发发。特点点是采用用集成技技术，省省去振荡荡电路和和磁环等等，将部部分元器器件制成成专用集集成电路路（ASSIC）或混合合厚膜电电路，并并采用有有源谐振振电路使使逆变器器线路简简化，同同时，广广泛采用用表面贴贴装器件件（SMMD）和和技

33、术（SMTT），大大大提高高产品性性价比和和可靠性性，是镇镇流器发发展的主主流；第五代代：特种种电子镇镇流器 九九十年代代中、末末期，根根据市场场需要，相继开开发出可可调光、光控电电子镇流流器，并并在高强强度气体体放电灯灯（HIID）电电子镇流流器研制制中取得得进展。电子镇镇流器在在气体放放电灯自镇流流荧光灯灯中几乎乎全部取取代了电电感式镇镇流器；表322 电子镇镇流器种种类及特特点类别性 能优 缺 点应 用功率因数数（）谐波含量量(THDD）灯电流波波峰比（CCFF）第一代普通型0.50.661300%2.55线路简简单、成成本低、 有节节电功能能；性能差差、功率率单一；小功率率、电压压波

34、动小小；已逐步步淘汰；第二代高功率因因数0.99030%约2.00无源滤滤波，PPFC电电路有预热热、异常常保护功功 能；性价比比较高中功率率广泛应应用第三代高性能0.99810%1.77有源滤滤波，PPWM电电路高性能能、功能能齐全性价比比适中中功率率以上电压波波动范围围大多管驱驱动第四代高性价比比0.99910%1.77集成技技术（AASICC）和 厚膜膜电路应用SSMD(SMTT技术)性价比比高推广应应用第五代特种型0.99810%1.77可调光光、光控控开关HIDD灯电子子镇流器器已开发应应用我国电子子镇流器器开发生生产已有有十几年年历史，产品总总体水平平在第二二、第三三代，现现状大体

35、体如表33-3； 表33-3 国国产电子子镇流器器现状 项目目类别预热启动异常保护电磁兼容THDCCF可靠性销 价价(元/只只)性价比应 用普通改进进型不定不定无0.650%约2.00低约20低销量下降降无源H级级有有不定0.90.996约30%2.00一般约30一般销量大无源高性性能（L级）有有有0.99815%1.77高约40高销量大有源滤波波有有有0.99910%1.51.77高50以上上一般高要求、多管驱动动3.3 电子镇镇流器的的质量要要求3.3.1 IIEC和和国家标标准要求求 电子子镇流器器已列入入国际电电工委员员会(IIEC)CB公公报和中中国电工工产品认认证委员员会(CCCE

36、EE)认证证范围； 认证证依据：根据IIEC9928/9299-900制订的的国家标标准：GB1151443994管管形荧光光灯用交交流电子子镇流器器一般要要求和安安全要求求GB/T1551444944管形形荧光灯灯用交流流电子镇镇流器的的性能要要求 国家家标准 主要要要求列列表3-4：表3-44 国标标对电子子镇流器器的主要要技术要要求一、GBB151143条条款标 准 技技 术 要要 求备 注8.接地地装置 8.188.3分保护、功能、及外壳壳（或底底版）接接地。接接地端子子应符合合IECC5988-1(14/15)规定，电电连接应应锁紧，防止松松动；12.防防湿及绝绝缘潮热试验验(湿度度

37、91-95%,2030)488小时后后，测试试输入和和输出端端连接的的整体和金属属零件（DC5500VV/1分分钟），绝缘电电阻2M13.介介电强度度潮湿试验验后，在在上述部部件间加加AC115000V/11分钟，不发生生闪络或或击穿14.异异常现象象在灯开路路、一个个阴极坏坏、灯不不激活、灯一个个阴极激激活、启启动开关关短路55种异常条件件下，镇镇流器在在额定电电压10%下工作作不损坏坏15.11155.5故障状态态在以下情情况下，镇流器器不损坏坏和出现现易燃气气体：a.间距距小于标标准规定定的配电电距离和和电气间间隙跨接接短路；b.半导导体器件件跨接短短路或开开路；c.绝缘缘层跨接接短路；

38、d.电解解电容两两端短路路；二、GBB/T11514444.4线线路功率率额定电压压下工作作，线路路功率不不大于标标准值的的1100%；4.6功功率因数数额定电压压和频率率下工作作，线路路功率因因数与标标准值不不得相差差0.005；4.9电电流波形形 灯电流流波峰比比额定电压压稳定工工作后，电流谐谐波含量量应符合合表规定定见表3-5额定电压压稳定工工作后，灯电流流波峰比比1.774.133异常状状态在1.11倍额定定电压下下，断开开灯和灯灯不启动动各工作作1小时时，镇流流器不损损坏4.144耐久性性经下列试试验，恢恢复室温温后仍能能正常启启动，并并工作115分钟钟：a.低温温(1小小时)高温(

39、1小时时)，交交替5周周期b.10000次次开关(开关各各30秒秒)c.在额额定电压压和Tcc（外壳壳最高温温度）下下工作2200小小时5.155环境温温度试验验在额定电电压、+50下工作作4小时时，外壳壳温度小小于Tcc 表表3-55 部分分参数各各国标准准比较参数GBIECDIN(德国)JIS(日本)ANSII(澳大大利亚)CCF1.771.771.772.111.77THD(%) 2 3 5 7 911nn 5 30 7 4 3 2 5 30 7 4 3 2 5525(/0.9) 77 44 33530三次谐波波倍频波波均方根和和:300其它111单次谐波波:73.3.2 高高性能电电子

40、镇流流器的特特点和要要求只有高性性能的电电子镇流流器才能能保证使使用安全全、可靠靠，其特特点、要要求包括括：高功率因因数(国国标“L”级要求求0.885)；低谐波含含量（TTHD15%）；灯电流波波峰系数数低（CCCF1.77）;采用低压压预热启启动，时时间0.44S有异常状状态(灯灯开路、过载、不启动动、整流流效应等等)保护护功能；良好的电电磁兼容容性，在在9KHHZ330MHHZ内符符合国际际EMCC和美国国FCCC标准；有可靠安安全保证证，符合合安规设设计标准准； 3.4 电子镇镇流器电电路3.4.1 组组成及工工作原理理1.组成成 电子子镇流器器核心高频变变换电路路,组成成框图见见图3

41、-22.工作作原理(1) AC/DC变变换-由全桥桥整流器器等完成成。 整流流前，经经电磁干干扰（EEMI）滤波器器 滤滤波（含含射频干干扰RFFI）由电感感L和电电容C组组成；阻止镇镇流器产产生的高高次谐波波反馈到到 输入电电网，抑抑制对电电网污染染和对设设备的干干扰； 图33-2 电子镇镇流器组组成框图图阻止电电网谐波波干扰进进入镇流流器； DCC滤波前前，设置置功率因因数校正正（PFFC）升升压电路路，作用用：减少电电流谐波波畸变，提高功功率因数数 （2）DDC/AAC逆变变器-将直直流电压压变换为为高频电电压 由双双极或MMOSFETT等功率率晶体管管完成； 工作作频率220550KH

42、HZ； 输出出波形由由电路结结构半桥式式或推换换式决定定； （3）输输出网络络-采用LLC串联联谐振（自激）电路或或它激电电路 高频频谐振使使启动电电容产生生高压脉脉冲将灯灯点燃； 启动动后电感感起限流流作用； （4）辅辅助电路路用以提提高安全全、可靠靠性，解解决电路路灯匹配配工作，包括： 预热热启动电电路 异常常状态保保护电路路 高频频反馈及及控制电电路3.4.2 基基本电路路简介1.输入入电路-EEMI滤滤波器及及保护电电路(1) EMII滤波器器用以抑抑制EMMI/RRFI。有T型型（两个个电感、一个电电容）、型（一一个电感感、两个个电容）、双型（同同一磁芯芯对称两两个电感感、两个个电容

43、）等，常常用结构构： 双复式混混合型（图3-3）：用于差差模共模方方式EMMI/RRFI抑抑制。此此时，应应保证滤滤波器（L1=L2， C11=C22、C33=C44），谐谐振频率率远低于于镇流器器工作频频率； 图图3-33 EEMI滤滤波器电电路 图图3-44 改改进型EEMI滤滤波器 改进进型：插插入C33、C44（图33-4），用以以进一步步降低RRFI； （2）输输入保护护电路-包括括过流/过压保保护（图图3-55） 过流流保护：串接FFU保险险丝（112AA），作作过流保保护；串接NNTC热热敏电阻阻（RTT），抑抑制接通通电源瞬瞬间浪涌涌电流，电阻温温度系数数1661022 /；

44、过压压保护：并接氧氧化锌压压敏电阻阻RV，作过压压保护。当输入入出现高高压尖峰峰脉冲或或错相接接入3880V电电压时，RV由由高阻变变为低阻阻（大电电流），完成电电压吸收收、削波波和限幅幅，达到到安全值值；或烧烧断FUU，保护护电路受受损；并接双双极瞬态态电压抑抑制器（TVSS）。由由特种二二极管组组成（响响应时间间10 秒），出现高高压时，能迅速速由高阻阻变为低低阻，达达到钳压压于安全全值（小小于过压压保护值值）；图3-55 输入入保护电电路图3-77 倍压整整流滤波波电路 图3-6 桥式整整流滤波波电路 2.整流流滤波电电路（1）桥桥式整流流滤波电电路（图图3-66） Vcc1输出出波动小

45、小的直流流电压，VDCC=Vcc1=3310VV 输入入电流IIAC波波形出现现严重畸畸变（尖尖峰脉冲冲）。电电流谐波波含量高高，线路路功率因因数低（0.550.6）；原因：整流二二极管正正反向工工作特性性，使导导通角远远小于1180；解决措措施：采采用PFFC电路路；（2）倍倍压整流流滤波电电路 适合合22VV/1110V电电压工作作，由开开关SWW1实现现； 1110V工工作时，VD11、VDD2和CC1、CC2（CC1=CC2）组组成倍压压整流滤滤波电路路。此时时R1=R2（均压电电阻），VDCC=VCC1+VVC2=21110 =3111V； 2220V工工作时，同（11）；3.谐振振

46、电路（1）电电压反馈馈半桥式式电路简简单、成成本低，适用330W以以下电子子节能灯灯； -用用于管形形或环形形荧光灯灯时，需需附加保保护电路路；（2）电电流反馈馈半桥式式-启启动电路路原理同同（1），变压压器T11输出启启动高压压（图33-8）；（3）推推挽式 -电电路振荡荡由C11和T11实现；S1、S2作作灯丝预预热；SS3产生生启动高高压（图图3-99）； -优点点：启动动电压近近似正弦弦波，具具灯开路路、短路路保护功功能；有有预热功功能； -用于于大功率率镇流器器； 图3-8 电流反反馈半桥桥式谐振振电路 图3-9 推推挽式谐谐振电路路4.预热热启动电电路（1）必必要性 荧光光灯属阴阴

47、极预热热启动型型电光源源； 高压压冷启动动，易损损伤灯丝丝（溅射射），出出现阴极极管壁早早期发黑黑，缩短短灯管寿寿命； 预热热启动，可降低低启动电电压（33004000V）；（2）理理想启动动程序及及要求 启动动前（灯灯电压辉光放放电电压压），先先给灯丝丝预热（预热电电流、电电压不宜宜过大，以免阴阴极过热热受损），时间间大于00.4秒秒； 阴极极达到热热电子发发射温度度（10000kktc11660k）后，给给灯迅速速加高压压，使灯灯迅速启启动（不不出现多多次启动动），由由辉光放放电转为为弧光放放电； 弧光光放电后后，应切切断预热热电流，阴极靠靠热点温温度维持持热电子子发射； 多灯灯驱动时时，

48、力求求使启动动电容与与启动电电流匹配配、平衡衡； （33）预热热启动电电路-应同同时满足足开路电电压、预预热电流流、预热热时间三三要求： PTTC热敏敏电阻（图3-10）-适适用400W以下下：阻值880330000，居里里点6001220；低于居居里点时时，呈低低阻导通通、预热热阴极；高于居居里点呈呈高阻，自动切切断电路路，使LLC谐振振，将灯灯启动点点燃；优点：体积小小，线路路简单、成本低低； 缺点点：线路路功率增增大（自耗约约0.88W）；降低光光通量及及流明系系数；产产生温度度至高点点引起热热辐射；PTCC选用：功率较较大，宜宜选低阻阻值和尺尺寸大； 预预热时间间长，宜宜选居里里点高、

49、尺寸大大； 图3-10 PTTC组成成的预热热启动电电路 调频频技术电电路（如如ML448300、IRR21555） 5.异异常状态态保护电电路（1）异异常状态态:指灯开开路、短短路、过过载、不不启动等等五种（表3-4）。其中：灯开路路谐振电电容两端端产生持持续7000V以以上高压压和大谐谐振电流流，易损损坏功率率管； 整流流效应指灯管管两个阴阴极发射射电子不不对称，形成单单向导电电，使输输出电流流正、负负半周出出现失配配，形成成大电流流，易损损坏镇流流器； 灯座座引线较较长，线线间分布布电容增增大（约约1000PF），也会会使电路路产生振振荡，损损坏镇流流器； （2）保保护电路路设计原原则及

50、要要求 保护护应快速速、准确确。使电电路停振振或切断断主电路路电源； 起控控灵敏度度适中。过高，影响正正常启动动；过低低，无保保护作用用或保护护范围窄窄； 保护护电路起起控电压压：1660V2600V ； （3）异异常状态态保护电电路 峰值值检测型型：分别别用双极极晶体管管、MOOS-FFET、可控硅硅作控制制元件； 幅值值与相位位检测型型：由高高速电压压比较器器实现； 继电电器控制制型 6.过过电流/过电压压保护电电路 （1）过过电流保保护电路路方法： APPFC预预调整器器浪涌电电流抑制制电路； 用分分元器件件或PFFC控制制电路组组成限流流电路； 用KKA75522等等专用电电路组成成过

51、流保保护电路路； （2）过过电压保保护电路路方法 采用用图3-5压敏敏电阻RRV 和和瞬态电电压抑制制器TVVS； 设计计过电压压（OVVP）停停振保护护电路（由LMM3399比较器器等组成成）； 采采用过电电压、切切断电源源式保护护电路（由LMM3244比较器器等组成成）； 77.过热热保护电电路 （1）热热源产生生主要为为： 功率率晶体管管高频工工作 LCC串联谐谐振电路路中电感感振流圈圈 脉冲冲变压器器中磁环环 滤波波电解电电容 （2）解解决办法法 给功功率晶体体管加装装一定形形状和尺尺寸的铝铝散热器器； 给功功率晶体体管和磁磁芯加接接温度保保险丝（作过热热保护器器），一一般为+85；

52、由热热敏电阻阻或K775222（带过过热保护护功能）组成过过热保护护电路； 采用用过电压压切断电电源式保保护电路路（由LLM3224比较较器等组组成）；3.4.3电子子镇流器器无源/有源滤滤波电路路 电子子镇流器器按工作作特性和和结构分分无源滤滤波（波波动功因因式）、有源滤滤波（主主动功因因式）两两大类，特性、优缺点点见表33-6： 表33-6 无无源/有有源滤波波电路比比较类别电 路 特 征征性 能能优 点缺 点应 用PFTHDCCF无源滤波由二极极管、电电感、阻阻容元 件组成成滤波、PFCC电路用LCC工频串串并联谐谐振电路路 校正功功率因数数、抑制制电流 谐波改进型型有预热热启动、异常

53、保护、EMCC功能0.60.95520130%1.72.0线路简简单成本低低性价比比适中改进型型性能接近有源源滤波电路，性性价比高电压范范围小无功率率因数补偿元器件件要求 高EMCC等性能能 不完善善可靠性性一般广为应用用（电子节节能灯等）有源滤波用ICC及晶体体管组成成滤波、 APFFC电路路采用PPWM、PFMM电路，有功率率因数补补偿功能能工作频频率可达达1000KHZZ0.998(可达0.999以上)10%(可达5%)1.51.7恒功率率、光 输出稳稳定性能指指标高工作电电压宽电流失失真小多管驱驱动型 性价比比高线路复复杂成本较较高性价比比一般高可靠靠、高要求求采用多管驱驱动使用3.4

54、.4 现现行电子子镇流器器电路比比较（表表3-77）表3-77 现行电电子镇流流器电路路比较低功率因因数电 路路逐流电路路H电感电电子L有源滤波波L双泵式 H高泵式L电流波形形 PPF0.50.7720.90.9960.9660.980.9990.9330.940.999 THHD0.81.440.20.3350.10.1150.110.2550.350.11三次谐波波0.40.880.20.330.1120.110.20.330.11 CCCF1.551.771.551.551.771.77效率()0.990.8880.90.80.8850.80.8850.990.8880.9耐压Vccc(

55、VV)270280022523002702800400022523003003500综合评价价电路简简单、 成本本低可靠性性一般成本较较低CCFF超标抗干扰扰好性价比比适中电压范范围宽性能指指标高成本高高性价比比高性价比比较高推广应用用适用电电子节 能灯不宜作作荧光 灯镇镇流器 少量采采用应予淘淘汰适量采采用适量采采用宜多管管驱动宜推广广应用宜推广广应 用3.4.5 镇镇流器电电路发展展趋势1.有源源滤波趋趋向新型型、简易易化。采采用单或或双ICC组成AAPFCC+DCC/ACC电路，功能性性能指标标全面达达标；2.无源源滤波技技术趋向向高可靠靠、高性性价比。典型电电路有高高频反馈馈、复合合半

56、桥型型、无源源PFCC+DCC/ACC型等；3.向小小、薄、轻、集集成化和和多功能能发展； T55荧光灯灯电子镇镇流器是是小、薄薄、轻型型的代表表； 开发发出众多多镇流器器ASIIC。如如，飞利利浦公司司UBAA20221电路路，工作作频率443KHHZ，内内含半桥桥驱动、振荡器器、保护护及时钟钟电路，用于113W以以上CFFL中；美国IIR公司司在已有有IR221533/21153DD、21157镇镇流器专专用电路路基础上上，近期期又推出出单片镇镇流器专专用电路路IR553H（D），采用单单列7脚脚封装，内含AAPFCC、振荡荡器、保保护电路路等，可可省去MMOSFFET和和磁环线线圈； 已

57、开开发出可可调光、光控电电子镇流流器；4.接线线灵活，配用灯灯管实用用性强。要求多多路（11-4）驱动，接线方方便灵活活；5.高可可靠、长长寿命。T5荧荧光灯镇镇流器寿寿命已达达122万小时时；特殊殊用途（地铁、潜艇照照明）要要求镇流流器可靠靠性在33-5年年内不损损坏；3.5 电子镇镇流器的的设计与与生产3.5.1 技技术难点点电子镇流流器集光光、电、磁等技技术于一一体，设设计重点点是性能能和可靠靠性，需需着重考考虑、解解决以下下技术问问题：要有可靠靠的谐波波抑制、灯电流流波峰系系数控制制、功率率因数补补偿电路路的设计计，使其其符合国国家标准准；合理设计计符合标标准的预预热启动动电路，以延长

58、长灯管使使用寿命命；不论采用用何种晶晶体管（双极或或场效应应）作主主振荡管管，因其其高频工工作，都都会出现现过流、过压、过热，严重影影响产品品性能和和可靠性性。因此此，必须须合理、完善设设计驱动动电路和和主振管管综合保保护电路路；合理设计计出灯不不激活整整流效应应等异常常状态时时的保护护电路，并保持持正常工工作一致致性达到到设计要要求；具备适应应电网多多变因素素的功能能，即：既能有有效吸收收和控制制瞬时脉脉冲高压压（1000020000V），又不不影响主主电路正正常和连连续工作作；采用有源源滤波电电路时，还要解解决以下下设计：（1）确确保工作作在1000KHHZ下的的主开关关场效应应晶体管管（

59、FEET）的的可靠性性；（2）解解决冷态态启动，尤其当当输入端端出现接接触不良良连续打打火时电电路的可可靠性，保证FFET管管和专用用电路正正常工作作；（3）设设计能长长时间可可靠工作作在电网网高电压压，特别别是低电电压下的的电路，确保FFET管管和驱动动电路不不损坏；（4）解解决抑制制无线电电干扰的的滤波电电路设计计，并符符合标准准；（5）合合理选用用磁性元元件（电电感、磁磁环），解决其其温度特特性对镇镇流器性性能、可可靠性的的影响；符合防磁磁、防火火、耐压压、安全全等标准准的合理理结构及及封装技技术；在实现全全部功能能及性能能基础上上，提高高产品整整体工作作的可靠靠性、一一致性和和稳定性性

60、；3.5.2 设设计依据据国家标准准管形形荧光灯灯用交流流电子镇镇流器一一般要求求和安全全要求GB1151443-994；国家标准准管形形荧光灯灯用交流流电子镇镇流器的的性能要要求GGB/TT151144-94；IEC99289299，BSSEN66092286609229，IIEC6610000，EEN5550155标准；3.5.3 解解决措施施1.提高高设计质质量主要措措施：(1)提提高线路路功率因因数 采用用多级谐谐波抑制制网络、降低谐谐波失真真，提高高功率因因数； 采用用二次整整流高频频反馈调调相电路路； 由SST65560、65661等电电路组成成功率因因数补偿偿电路； （2）降降低