电子镇流器的安全与电磁兼容探析（一）

文章摘要：由于比Ｔ８、Ｔ１０灯管更加高效节能的Ｔ４、Ｔ５细管径灯管的出现，电子镇流器为了与此类灯管相匹配，必须提高启动电压和工作电压。随着荧光灯所需求的启动电压的提高，电子镇流器输出的高启动电压除了施加在灯管上，还要同时施加在灯座、连接器等部件的不同极性的电极之间，以及每一电极与灯具金属外壳（接地金属）之间。另外，这一启动过程的高电压也同时作用在电子镇流器内部的电路与金属外壳之间、电子镇流器输出电路的不同极性电极之间。因为镇流器一般是装在灯具内工作的，为了使灯具内的灯座以及相关的器具连接器内电极与灯具金属部件之间的爬电距离和电气间隙也能满足使用安全性的要求，因而提出了Ｕ－ＯＵＴ值的要求。 新标准中规定，

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　　由于比Ｔ８、Ｔ１０灯管更加高效节能的Ｔ４、Ｔ５细管径灯管的出现，电子镇流器为了与此类灯管相匹配，必须提高启动电压和工作电压。随着荧光灯所需求的启动电压的提高，电子镇流器输出的高启动电压除了施加在灯管上，还要同时施加在灯座、连接器等部件的不同极性的电极之间，以及每一电极与灯具金属外壳（接地金属）之间。另外，这一启动过程的高电压也同时作用在电子镇流器内部的电路与金属外壳之间、电子镇流器输出电路的不同极性电极之间。因为镇流器一般是装在灯具内工作的，为了使灯具内的灯座以及相关的器具连接器内电极与灯具金属部件之间的爬电距离和电气间隙也能满足使用安全性的要求，因而提出了Ｕ－ＯＵＴ值的要求。


　　新标准中规定，Ｕ－ＯＵＴ值是指电子镇流器的“输出端之间以及适用的任意输出端与地线之间的最大工作电压（有效值）”。当此工作电压小于或等于５００Ｖ时，应以１０Ｖ为一级做出标志；当工作电压大于５００Ｖ时，应以５０Ｖ为一级做出标志。最大工作电压的标志应参照以下两种情况给出，一是镇流器的输出端之间的最大工作电压；二是镇流器的任意输出端与地线之间的最大工作电压。Ｕ－ＯＵＴ值是由荧光灯的启动峰值电压值所决定的，而荧光灯启动峰值电压值就是电子镇流器开路峰值的设计值。由公式Ｕp-p=荧光灯最小开路电压有效值×镇流器开路电压波峰比×保险系数×２（荧光灯最小开路电压有效值可在标准ＩＥＣ　６００８１和ＩＥＣ６０９０１中查出，镇流器开路电压波峰比一般取１．７，保险系数取１．５）算出。在计算出最大峰值后，参照ＧＢ １９５１０．４－2009中表１查出对应的工作电压有效值就为该镇流器的Ｕ－ＯＵＴ值。正因为Ｕ－ＯＵＴ值是这样确定的，因而镇流器的适配灯管型号理应加以明确，这也是标准中关于标志条款考核的内容之一。但笔者在检验中发现，有大部分产品没有标注此内容，此举对企业来说是不利的。因为在此类产品检测中，如果没明确说明适配光源，一般检验机构都会以最严格的条件来考核，即可能会选用多种相应的光源进行测试。


　　3.2 介电强度的考核


　　ＩＥＣ标准中规定电子镇流器的工作电压是指镇流器在工作时，包括正常状态和异常状态情况下任何接线端子间或接线端对地间产生的最大稳态有效电压值。而较多的电子镇流器的输出端在正常工作状态或异常工作状态下的电压一般都高于电源电压，所以在对镇流器进行介电强度考核时的试验电压应为２Ｕ＋１０００Ｖ。其中Ｕ值应是镇流器的最大工作电压亦即Ｕ－ＯＵＴ值，而不是电源电压值，这与普通灯具做介电强度试验有所不同。这个项目不合格的原因通常是跨地电容（Ｙ电容）漏电流过大，应选取耐热、耐压高、漏电流小的安规电容作为跨地电容，以保证能通过该条款的考核。

　　3.3 防潮与绝缘的要求


　　在防潮与绝缘方面，新标准在旧标准原有的条款基础上又增多高频容性泄漏电流要求。设立这一条款的本意是预防人在高空换灯管时，电子镇流器的电源没断掉而产生的高频电流，这个电流会使人麻电而本能地闪避，从而引起高空跌伤的意外。要进行高频容性泄漏电流测量时，镇流器必须具有异常保护功能。因为在换灯管时一般会先装好一头再装另一头，这样做使得镇流器处于异常工作状态，本条款就是模拟这样的情形进行测量的。对于串联谐振预热式电子镇流器来说，这是比较严格的考验，如果没采取相应措施，镇流器一般会在一分钟内损坏。


　　造成这一项目不合格的原因是由于镇流器对灯管的预热电流大、持续时间长。因为镇流器启动时的高频容性泄漏电流与荧光灯管的预热电流有关。所以在设计镇流器时，应让镇流器在通电瞬间产生较大的预热电流，并以足够的预热时间使灯管灯丝达到发射电子所需的温度，达到电子发射状态之前在灯丝周围形成足够的电子云，加到灯管两端的电压迅速下降到安全水平，避免出现辉光放电损伤灯丝。灯丝预热温度过低，会导致电子发射不足；而温度过高，则说明预热时间过长，势必会造成高频容性泄漏电流增大，使得镇流器不能通过本条款的考核。

　　目前比较流行的灯丝预热电路，就是利用热敏电阻具有开关作用的特性来对灯丝预热。预热时间一般都在０．４～２ｓ之间，热敏电阻直径越大，预热时间越长，反之亦然。这种预热电路只要热敏电阻选择得当，一般都可以符合标准的要求。但选用热敏电阻有增加功耗的缺点，可在热敏电阻ＰＴＣ串接一个触发二极管或双向稳压二极管组成无功耗预热电路加以解决。

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