專利名稱：容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電光源技術領域，用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈等大功率、高光效的氣體放電燈作限流穩弧鎮流器。
金鹵燈是九十年代我國引進的第三代電光源新產品，其光效高、顯色性好、壽命長、功率大，節能效果顯著。目前它用由漏磁變壓器和電容器組成的“超前頂峰式鎮流器”來限制和穩定燈管的氣體放電電流。這種鎮流器笨重龐大，自身的功率損耗達燈的功率的15％左右，造價高，其最嚴重的缺點是電源電流的波形為馬鞍形，總失真度達50％以上，三次諧波含量達40％以上，對電網產生嚴重的三次諧波污染，使三相交流電壓因中性點偏移而不平衡，危害其他用電設備，難于被電網接受。高壓鈉燈和高壓汞燈目前均使用電感鎮流器來限制和穩定燈管的氣體放電電流，其主要缺點是伏安特性很陡，電源電壓升高，燈管將嚴重過電流，縮短燈管壽命；電源電壓低于200V，燈管很易熄火，而處于時燃、時滅的狀態，此時燈管電流會高于額定值的130％以上，會更快地縮短燈管的壽命。高壓鈉燈、汞燈的生產廠家都已注明要求電源電壓只允許在額定值的+6％到-8％的范圍內變化，這是低壓供電電網無法實現的。因此，高壓鈉燈和汞燈的標稱壽命是10000小時以上，實際壽命為2000—3000小時。電感鎮流器的另一嚴重缺點是功率因數很低，鈉燈0.3—0.4，汞燈0.4—0.5，要消耗大量的無功功率，影響低壓電網的電壓質量。功率小于450W的自鎮流型高壓汞燈，其嚴重缺點是大幅度地降低發光效率，又使燈電流的波形嚴重畸變，總失真度高達60％以上，電源電壓低于210V時，燈管的氣體放電電流很難穩定，燈管極易熄滅。目前，國內外已陸續公告出一些氣體放電燈鎮流器的專利技術，由于各類氣體放電燈的功率都較大，制造工藝、生產成本均不理想。
本實用新型的目的是提供一種體積小、重量輕、用料較省、伏安特性較平穩、電源電壓變化對燈電流影響較小、功率因數高、能為電網和用戶補償無功功率、自身功率損耗小、電源電流的波形近似于正弦波、對電網無高次諧波污染，安全可靠、價格低廉，能通用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈的容性變壓式高功率因數放電燈鎮流器。
本實用新型的目的是這樣實現的它由電容C1與漏磁變壓器B的一、二次線圈W1和W2串聯，將氣體放電燈D接于二次線圈W2的兩端，構成工作電路；由電容C1與電感L1串聯，構成對燈管D的升壓點燃電路；還可以由電容C2與電感L2串聯，再并接于漏磁變壓器B的兩端，構成功率因數校正及濾波電路，電流繼電器J與上述電路連接，即用電流繼電器J的接點J1、J2、J3來進行切換，使上述電路處于升壓點燃工況或工作工況。
由于采用容性變壓式鎮流器，適當選擇漏磁變壓器的變壓比，可使電路的功率因數達0.8左右，由于整個電路為容性，可為電網和用戶提供無功功率補償；由于采用功率因數校正及濾波電路，使電源電流的波形近似于正弦波，抑制對電網的高次諧波污染；同時本實用新型還具有體積小、重量輕、用料較省、伏安特性較平穩、電源電壓變化對燈電流影響較小，安全可靠、價格低廉的特點。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1是本實用新型的原理圖。
圖中1、電容C1，2、漏磁變壓器B，3、電感L1，4、電容C2，5、電感L2，6、氣體放電燈D，7、電流繼電器J，8、泄放電阻R1，9、泄放電阻R2。
其工作原理是在電路剛接通電源時，燈管尚未點燃，繼電器J無電流通過，此時接點J1接通，J2和J3斷開，只有C1和L1構成的升壓點燃電路通過電流。設計時使XL1＞Xc1，則此電路中流過的是感性電流，故電感L1上的電壓降UL1將高于電源電壓u1。由于各類氣體放電燈對點燃電壓有不同的要求，此電路用于金鹵燈時應使uL1＝1.5u1，用于高壓鈉燈和汞燈時，應使uL1＝1.2ul，則能保證在電源電流u1≥170V時點燃燈管。
燈管D被點燃后，繼電器J流過電流，使接點J1斷開，J2和J3接通，電路轉換成工作狀態。此時電感L1斷電，以減少功率損耗，燈管D的氣體放電電流I0由電容C1的容抗Xc1和漏磁變壓器B的漏磁電抗XK來限制和穩定。由于燈電流是由漏磁變壓器B的W1和W2兩個線圈供給，故電源電流I1小于燈電流I0，適當選擇漏磁變壓器和變比，K＝W1/W2，可使此電路的功率因數達到0.8左右，又由于設計時使XC1＞XK，故整個電路為容性，電源電流I1越前于電源電壓U1，能對電網和用戶提供無功功率補償。此時電容C2和電感L2也由于接點J2的接通而并于漏磁變壓器B的W1和W2線圈兩端，可起到濾波作用，以改善電源電流I1的波形，使I1的波形近似于正弦波，同時C2還能起到一定的功率因數校正作用。為降低生產成本，也可取消C2和L2回路，這時電源電流I1中的高次諧振波含量會略有升高，但仍能符合IEC標準要求。
由于金鹵燈、高壓鈉燈和汞燈的技術性能差異很大，且燈的功率范圍也很大，由100W—1500W，故圖1中各元件的參數要根據氣體放電燈的種類和不同的功率具體設計選定，現給出250W各類氣體放電燈的元件參數范圍。
電容C113—20uF 500V電容C22—6uF500V漏磁變壓器的變壓比K＝W1/w2＝0.4—0.7電感L11.5—3H電感L220—50mH電阻R1＝R2500K本實用新型可用可控硅開關取代繼電器J的接點J1、J2、J3來實現工況切換。
權利要求1.一種容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器，其特征在于由電容C1與漏磁變壓器B的一、二次線圈W1和W2串聯，將氣體放電燈D接于二次線圈W2的兩端，構成工作電路；由電容C1與電感L1串聯，構成對燈管D的升壓點燃電路；電流繼電器J與工作電路和升壓點燃電路連接實現工況切換。
2.根據權利要求1所述的容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器，其特征在于由電容C2與電感L2串聯，再并接于漏磁變壓器B的兩端，構成功率因數校正及濾波電路。
3.根據權利要求1或2所述的容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器，其特征在于電流繼電器與功率因數校正及濾波電路連接實現工況切換。
4.根據權利要求1或2所述的容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器，其特征在于由可控硅開關與工作電路和升壓點燃電路、功率因數校正及濾波電路連接實現工況切換。
專利摘要本實用新型是一種用于金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、高壓汞燈和容性變壓式高功率因數氣體放電燈鎮流器，它由電容C
文檔編號H05B41/16GK2225120SQ9520228
公開日1996年4月17日 申請日期1995年1月26日 優先權日1995年1月26日
發明者俸玲, 俸靖, 俸遠禧 申請人:俸玲