电子镇流器防电磁干扰设计方案解析

1 电子镇流器　　

电子镇流器（Electricalballast），是镇流器的一种，是指采用电子技术驱动电光源，使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器（或镇流器）。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器，轻便小巧，甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起，同时，电子镇流器通常可以兼具起辉器功能，故此又可省去单独的起辉器。电子镇流器还可以具有更多功能，比如可以通过提高电流频率或者电流波形（如变成方波）改善或消除日光灯的闪烁现象；也可通过电源逆变过程使得日光灯可以使用直流电源。　

2 电子镇流器的组成　　

电子镇流器由抗干扰滤波器、整流滤波电路、功率因数调整器、高频变换、谐振电路、异常状态保护电路和荧光灯组成，各部分作用如下：　　

1） 抗干扰滤波器：防止电子镇流器产生的高频干扰信号进入到电网造成幅射。　　

2） 整流滤波电路：将220V的工频（50Hz或60Hz）交流电变换成310V的直流电，作为电子镇流器的电源。　　

3） 功率因数调整器：对本机的功率因数进行调整和补偿。　　

4） 高频变换电路：电子镇流器的心脏电路，将直流电源变换成20K～50KHz左右高频电源，去驱动荧光灯。本电路通常采用一对功率管（三极管或场效应管）组成的自激振荡器来实现。　　

5） 谐振电路：用来取代普通荧光灯的启辉器，它在荧光灯起辉前，可以等效为一个串联谐振电路，其振荡频率与高频变换电路的频率一致，谐振时，在电容C上产生一个很高的电压，确保灯管着火点亮。灯管点亮其等效电阻减小，此电阻与电容C并联，大大地降低了谐振电路的Q值，该电路又成为了一个RL串联电路，L变成了一个限流器。　　

6） 异常状态保护电路：当荧光灯不能正常点亮时，很高的谐振电压会使功率器件烧毁，本电路的作用是保护功率器件在异常状态时不会烧毁。　　

7） 荧光灯：作用是将20K～50KHz左右高频电能变换成光能。　　

3 电子镇流器中电磁干扰的来源及其影响　　

3.1 传导干扰的来源及其影响　　

电子镇流器工作时所产生的电磁噪声通过输入电源线传导到电网中，引发传导干扰，对周围环境造成污染并影响相关电子设备或系统的正常工作。电子镇流器的传导干扰源主要来自以下几个方面：　　

（1）元器件的固有噪声。主要有热噪声、散粒噪声、接触噪声等。　　

（2）半导体二极管在开关过程中产生的电磁噪声。在快速开通和关断的同时，瞬时变化的电压和电流会形成很强的电磁噪声。　　

（3）功率半导体器件在开关过程中，会产生很高的瞬态电压或电流并引起振荡。开关速度越快，开关电流越大，所引起的瞬态电磁噪声也越大。功率半导体器件在交流电网上产生直接的传导干扰，这种噪声分差模与共模。　　

（4）在采用高频泵或双泵电路的无源功率因数校正结构中，功率开关管的高频开关信号通过反馈元件加到输入端，经过电源进线送入电网中，形成传导干扰。

3.2辐射干扰的来源及其影响　　

电子镇流器工作时，形成的磁场、电场通过输入、输出导线及负载或某些元器件以电磁波的形式向外辐射，与周边电子、电器设备之间以电磁波传播而形成的骚扰称为辐射干扰。辐射干扰主要以磁场的形式存在，是通过磁场产生的干扰，由导体间的互感引起的。当电路中电流发生突变时，交链到电路的磁通也随之发生变化，进而感应出干扰电压。　　

3.3谐波干扰的来源及其影响　　

由于电子镇流器的负载属非线性负载，工作时会产生谐波。另外，低功率因数电路或功率因数校正电路处置不当的电子镇流器，其输出电流波形将产生严重谐波畸变。谐波的影响和危害主要表现在：增加电路的损耗，提高温升，降低效率和使用寿命；增加绝缘中的介质损耗和局部放电量，加速绝缘老化；增加噪音等。