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电子技术在照明中的应用

学生姓名：于永平学号：************

学生姓名：马波学号：************

学生姓名：吴琪洁学号：************

摘要：灯光在我们的生活中无处不在，灯光的应用中有牵扯到很多有关电子技

术方面的知识。因此这篇论文将介绍电子技术在照明这个领域的应用，主要从组

成照明灯的电子原器件、电子原器件和各种照明开关的工作原理、灯光在不同场

合的应用以及对灯光智能化的一种畅想。

关键词：LED、开关、智能控制

正文：

1、电子镇流器

1.1、电子镇流器的类型

由于气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等）是一种负阻性

电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作，需加一个限流装置。这个

限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯使用的镇流器有两种：（1）电感式镇流

器；（2）高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在市电频率，体积大、

笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、效率低、有频闪，所以

现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流

器就是一种有效方法。

1.2、常用高频交流电子镇流器电路

1.2.1、单级半桥谐振式

因为半桥谐振式逆变电路工作可靠，对开关管耐压要求较低，所以采用半

桥谐振式逆变电路为灯负载供电的功率变换电路使用最为广泛。它主要由：交

流市电供电整流电路（滤波）、启动电路、串联谐振高频逆变电路、保护电

路、灯负载几部分组成。

这是一个典型的、自激振荡、自启动的LC串联谐振半桥逆变的高频交流电

子镇流器电路，谐振主要由L、、C3、C4完成，利用谐振时C4上的高频电压点

亮灯负载，当灯负载电流发生变化时，会影响谐振回路Q值，从而影响谐振电

容C4上的谐振电压，来实现稳定灯负载电流的作用。

由于这种电路采用元件少、造价低，所以目前国内市场上见到的高频交流

电子镇流器大多采用类似的这种电路。

但这种电路存在以下缺点：（1）无灯丝预热功能，易产生灯丝电极溅射作

用，而降低灯丝的使用寿命，使用时间一长易造成灯管一端发黑的现象；（2）

由于采用市电整流后直接给半桥逆变级供电，所以会产生很强的高次谐波干

扰，降低交流市电输入侧的功率因数，并降低电源供电效率,采用这种电路的高

频交流电子镇流器大量使用时，会造成三相四线供电电网的地电位偏移，因而

造成用电设备的损坏；（3）由于半桥逆变级工作在高频开关逆变状态，所以产

生的高次谐波，会产生相应的电磁幅射干扰，影响其它用电设备的正常工作；

（4）由于电路没有设保护电路，所以一旦市电电源供电发生故障（如电网电压

升高过多）或灯负载发生破裂等故障时，易造成电路损坏，严重时还会发生火

灾事故。

1.2.2、双级谐振式高频交流电子镇流器

针对单级半桥谐振式高频交流电子镇流器电路存在的以上缺陷，人们又开

发设计出了双级谐振式高频交流电子镇流器电路。它主要在普通的单级谐振高

频交流电子镇流器的基础上，再加了一级有源功率因数校正（APFC）电路，用

以进行交流市电输入整流滤波的功率因数校正，并限制高次谐波成分，从而达

到减小电磁幅射干扰，提高输入侧功率因数的目的。并且由于有源功率因数校

正（APFC）还有预稳压的作用，同时还可以调光（调节APFC输出电压），所以

既可提高电子镇流器的电性能，又可提高电子镇流器的可靠性。

有源功率因数校正按电路构成可分为：降压式、升/降压式、反激式、升压

式等几种。按控制市电输入电流的工作原理可分为：平均电流型、滞后电流

型、峰值电流型、电压控制型几种。按功率因数校正电路中电感电流的工作方

式又可分为：电流连续型（CCM）、电流不连续型（DCM）。

由于升压式有源功率因数校正电路具有PF值高、THD小、效率高，但需输

出电压高于输入电压，适用于75W-2KW的应用场合，所以目前应用最为广泛。

由于DCM型APFC电路简单，开关管应力小的优点，所以在电子镇流器中应

用广泛。

2、电子开关的种类

电子开关的种类很多，有触摸式延时开关、声光控延时开关、光电感应开

关、红外线感应开关等。前面讲的楼道灯就是安装了触摸式延时开关和声光控

延时开关这两种新型的电子开关。

2.1、触摸式延时开关

这种