【正文】 在世界的興起使得電子鎮(zhèn)流器倍受青睞。相關企業(yè)都看準了電子鎮(zhèn)流器中蘊藏著的巨大商機。在民用熒光燈的交流電子鎮(zhèn)流器取得突破性進展的同時，一些企業(yè)對我國道路上的高壓鈉燈所潛藏的節(jié)能潛力大為關注。據(jù)統(tǒng)計，若將全國高壓氣體放電燈都換上電子鎮(zhèn)流器，全國全年可節(jié)電 246 億千瓦時，可解決目前全國 1/3 的電力缺口。2第 2 章 電子鎮(zhèn)流器的工作原理 高頻交流電子鎮(zhèn)流由于氣體放電燈（如熒光燈、霓虹燈、鹵素燈、金鹵燈等）是一種負阻性電光源(特性曲線如圖 1 所示)要使其正常穩(wěn)定工作，需加一個限流裝置。這個限流裝置叫做鎮(zhèn)流器。目前氣體放電燈使用的鎮(zhèn)流器有兩種：（1）電感式鎮(zhèn)流器；（2）高頻交流電子鎮(zhèn)流器。由于電感式鎮(zhèn)流器工作在市電頻率，體積大、笨重，還需消耗大量銅和硅鋼等金屬材料，散熱困難、效率低、有頻閃，所以現(xiàn)在一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮(zhèn)流方法，而高頻交流電子鎮(zhèn)流器就是一種有效方法。電子鎮(zhèn)流器采用高頻開關變換電子線路的方法實現(xiàn)鎮(zhèn)流，具有無頻閃、效率高、體積小、重量輕、可調光，不使用大量銅材和硅鋼材料的特點，所以自 20 世紀 70 年代以來，高頻交流電子鎮(zhèn)流器一問世，由于它的體積小、發(fā)光效率高、無頻閃效應，適應供電電壓范圍寬、節(jié)能的一系列優(yōu)點，受到了用戶的歡迎。據(jù)統(tǒng)計，世界上照明用電占了世界上產(chǎn)生的總電量的 1/4，如僅將現(xiàn)用的 200 億只燈泡中的 50 億只換成節(jié)能的電子鎮(zhèn)流燈泡，就可節(jié)省200GW 的電能，從而少建幾十個電站。由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器節(jié)能和巨大的市場潛力，進入 20 世紀 90 年代后，各種氣體放電照明燈廣泛采用高頻電子鎮(zhèn)流器，形成一個“綠色照明”的新興產(chǎn)業(yè)?！熬G色照明”是 90 年代初國際上對節(jié)約電能、保護環(huán)境照明系統(tǒng)的形象說法。美、英、法、日等主要發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家先后制定了綠色照明的計劃，并已經(jīng)取得明顯效果。事實上，照明的質量和水平已成為衡量社會現(xiàn)代化的一個重要標志，成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的一項重要標志。目前，我國已成為照明器具的生產(chǎn)大國，現(xiàn)有照明器具生產(chǎn)企業(yè)1000 家，電光源產(chǎn)品有 60 多個門類 3500 多個品種規(guī)格，燈具產(chǎn)品 303多個門類 500 多個品種規(guī)格。我國照明節(jié)能大有潛力可挖。目前，熒光燈、稀土三色緊湊型熒光燈已生產(chǎn)出適合家用的 H、雙 H、O、D、雙D、SL 型等多種產(chǎn)品。這種燈與照度相同的管型熒光燈相比約節(jié)電27%，與白熾燈相比，可節(jié)電 70%。2022 年，按每戶僅用一只節(jié)能燈計算，全國 4 億只節(jié)能燈就可節(jié)電 2022 萬千瓦電力，投資只需 120 億元，而要生產(chǎn) 2022 萬千瓦的電力，即需投資 500 億元。所以在我國照明節(jié)能是一項很重要的課題。目前，世界上一些著名的大專院校、科研院所、公司都投入了較大的力量進行高頻交流電子鎮(zhèn)流器的科研開發(fā)、生產(chǎn)。如美國弗吉尼亞大學功率電子研究中心（VPEC），李澤元教授領導的科研中心每年都有相關論文和實驗報告在 IEEE 功率電子學學刊刊出，并提出了如高頻能量反饋、采用電荷泵功率因數(shù)校正的電子鎮(zhèn)流器等概念，美國加州理工大學（UCT）的 教授關于單級高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，一種用于緊湊型熒光燈的 E 類電子鎮(zhèn)流器，西班牙、巴西、我國臺灣和香港地區(qū)的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人員進行開發(fā)。同時，國內一些著名科研院所、大學也投入了較大力量進行科研開發(fā)。這點可從國內相關科技文獻看出。勿容置疑的是我國是世界上電子鎮(zhèn)流器的一個生產(chǎn)大國，我國有較多的公司、企業(yè)從事這種“綠色電光源”產(chǎn)品的生產(chǎn)。特別是自 20 世紀 80 年代末、90 年代初，IEC928（1990）、GB15143（1994）《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器一般要求和安全要求》及 IEC929（1990）、GB/T15144《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器的性能要求》等技術標準相繼頒布與實施，使交流電子鎮(zhèn)流器的研究、開發(fā)、生產(chǎn)有了統(tǒng)一技術規(guī)范。由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器要求體積小、造價低，并且對電磁輻射干擾、輸入功率因數(shù)、波峰因數(shù)、可靠性等技術指標嚴格，所以要做出一個滿足高性能、低價格、體積小、低電磁輻射干擾，使用安全可靠的高4頻交流電子鎮(zhèn)流器并非件易事，所以往往讓人感到：看似簡單的一個電子產(chǎn)品，但是技術含量很高，是一個涉及電路拓撲、高頻電子變換、諧振開關（ZVS、ZCS）、LC 串并聯(lián)諧振、功率因數(shù)校正、電磁干擾抑制（EMC、EMI）、信號傳感、采集和控制、電子元器件、電光源器件等電力電子技術的方方面面。同時，如何測量高頻交流電子鎮(zhèn)流器的技術參數(shù)，如功率、高頻諧波成分、效率、電磁輻射干擾（EMI），也是高頻交流電子鎮(zhèn)流器的研究熱點。實踐證明，要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器，還需對它的負載燈的技術特性、燈對電源的技術要求有所了解，否則要做出高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器是不現(xiàn)實的。由于對電網(wǎng)供電質量的要求不斷提高，國際電工技術委員會 1982年分別制定了 IEC5552《家用設備及類似電器設備對供電系統(tǒng)的干擾》標準，和 IEC1000《電磁兼容性標準》，分別對相關電器設備的功率、諧波成分、電磁輻射干擾等技術指標做出了要求，對高頻交流電子鎮(zhèn)流器而言也相應增加了電路的設計難度和制造難度。 常用高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路與改進 單級半橋諧振式由于半橋諧振式逆變電路工作可靠，對開關管耐壓要求較低，所以采用半橋諧振式逆變電路為燈負載供電的功率變換電路使用最為廣泛。它主要由：交流市電供電整流電路（濾波）、啟動電路、串聯(lián)諧振高頻逆變電路、保護電路、燈負載幾部分組成。這是一個典型的、自激振蕩、自啟動的 LC 串聯(lián)諧振半橋逆變的高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路，諧振主要由 L、CC4 完成，利用諧振時C4 上的高頻電壓點亮燈負載，當燈負載電流發(fā)生變化時，會影響諧振回路 Q 值，從而影響諧振電容 C4 上的諧振電壓，來實現(xiàn)穩(wěn)定燈負載電流的作用。5由于這種電路采用元件少、造價低，所以目前國內市場上見到的高頻交流電子鎮(zhèn)流器大多采用類似的這種電路。但這種電路存在以下缺點：（1）無燈絲預熱功能，易產(chǎn)生燈絲電極濺射作用，而降低燈絲的使用壽命，使用時間一長易造成燈管一端發(fā)黑的現(xiàn)象；（2）由于采用市電整流后直接給半橋逆變級供電，所以會產(chǎn)生很強的高次諧波干擾，降低交流市電輸入側的功率因數(shù)，并降低電源供電效率,采用這種電路的高頻交流電子鎮(zhèn)流器大量使用時，會造成三相四線供電電網(wǎng)的地電位偏移，因而造成用電設備的損壞；（3）由于半橋逆變級工作在高頻開關逆變狀態(tài)，所以產(chǎn)生的高次諧波，會產(chǎn)生相應的電磁幅射干擾，影響其它用電設備的正常工作；（4）由于電路沒有設保護電路，所以一旦市電電源供電發(fā)生故障（如電網(wǎng)電壓升高過多）或燈負載發(fā)生破裂等故障時，易造成電路損壞，嚴重時還會發(fā)生火災事故。 雙級諧振式高頻交流電子鎮(zhèn)流器針對單級半橋諧振式高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路存在的以上缺陷，人們又開發(fā)設計出了雙級諧振式高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路。它主要在普通的單級諧振高頻交流電子鎮(zhèn)流器的基礎上，再加了一級有源功率因數(shù)校正（APFC）電路，用以進行交流市電輸入整流濾波的功率因數(shù)校正，并限制高次諧波成分，從而達到減小電磁幅射干擾，提高輸入側功率因數(shù)的目的。并且由于有源功率因數(shù)校正（APFC）還有預穩(wěn)壓的作用，同時還可以調光（調節(jié) APFC 輸出電壓），所以既可提高電子鎮(zhèn)流器的電性能，又可提高電子鎮(zhèn)流器的可靠性。有源功率因數(shù)校正按電路構成可分為：降壓式、升/降壓式、反激式、升壓式等幾種。按控制市電輸入電流的工作原理可分為：平均電流型、滯后電流型、峰值電