资源描述：
l 0 户 I 9 9 6年 3月第 1 期 ，{ 拐 秒疋 金属卤化物灯用 自耦升压镇流器 检 士 佐 1 ． 金属 卤化物灯 的特点 金属 卤化物灯是在高压汞灯的基础上发 展起来 的新型节能光源 ， 由于节 能的 需要 ， 国 内外 已普遍 采用金属 卤化物灯 作为大面积照 明光源 ， 如广 场 、 体育场 、 大型车 间等 已得 到 了广泛 的应 用 。 金属 卤化物 灯与高压 汞灯相 比有两个 不 同特 点 ， 其一 是灯 内卤化物的存 在使 起动 电 压增加 。 因此 ， 镇 流电路的设计要使灯管 内电 弧 引燃 起 动需要 有足够高 的输 出开 路 电压 ， 其二是 金属 卤化 物灯工 作在 5 0 Hz 交 流正弦 波 电 网上 ， 因 此 每 秒 钟要 熄 灭 和 重新 点 燃 ] 0 0次 ， 在 电弧 电流过 零后 ， 再点火 时要 求的 电压 比其他任 何 瞬间要 高 ， 如果镇流 电路 不 能在 这时提供足够的 电压 ， 那 么灯就要熄 灭 金属 卤化物灯不能在汞灯镇 流器 上可靠 地工 作 ， 因为汞灯镇 漉器 只有一个绕组 ， 它仅 起到 限 流的作用 ， 而不能在每个 周期 内提 供 较高 的再 点电压 。 2 ． 用 自耦升压镇 漉器 的供 电原理 金 属 卤化 物 灯的 供 电原 理 图见 图 I所 示。 它 由自耦升压漏磁变压器、 电容器和金属 卤化 物灯组成 。 交 流 2 2 0 V 5 0 Hz电网 电压 供 给 自耦 升压变压 器的初 级绕 组 N ． 经次级 绕 组 N升压 后 与 电容 器 c串联 ， 再加 到 金属 卤化物灯的两端 。 在此镇 流器供 电线路 中 ． 自 耦 变压器 的开 压数值 ． 主要决 定于 金属 卤化 物灯的最低起 动电压的要 求。现将几 种金属 卤化物灯 的最低 开路 电压和 自耦变压器 的升 压值列于表 l中。 表 l 弋 9 巧 f z s| 灯泡功率 最氍开路 电压 自耦变压器升压值 1 7 S W 2 8 0 V 3 o0 V 2 5 0 W 3 0 0 V 3 l d V 4 oo w 29 5 V 3 40 V 1 0 0 o W 3 8 0 V 4 3 V 田 1 图 中 t T 自耦 升 压蒲 磁变 压器 C 匹配 电容 器 R--泄放 电阻 f L金属卤化物灯． 在 回路中电容 器的电容量要 与 自耦变 压 器 次级 感 抗相 匹配 ． 且 容抗 X 要 大 于感 抗 x ， 使次级 回路 中的 电流 呈容性 ． 即 该 电流 超前于 电压 ， 形 成 L C超前镇流 电路 ， 这种 电 路的特点是具有很 好的稳流特性 。 3 ． 自耦升压变压器的结构 与金属 卤化物灯配套的 自耦升压变压器 是属 于漏 磁变压器 一类 ， 它的结 构与普 通变 压器有很大的 区别 ． 如 图 2所示 ． 铁芯 片由中 维普资讯 i 9 9 6 是 3 月 第 l 期 电子变 压器 技术 图 2 间 T型 片和两边 L型 片叠装 而成 N 为初 级 绕组 ． N 为 次级 绕组 ． T 型铁 芯 片在次 级 绕组 的中部开一 条小孔 。 当初 级绕组接 通 2 2 0 V 5 0 Hz 正弦 波交 流 电源时 ， 在初级 电 压接 近 最 大 值 时 ， 初 级 磁 化 电流 迟 后 电 压 9 。 o ， 铁芯 中磁通接近 于零 ， 在 开小 孔处 的 铁 芯 并不饱和 ． 且有很 高的导磁率 ． 在次级浇组 N 中感 应 出的瞬 时 电压 ， 如图 3所示的 出 电 压渡图 。次级开路 电压是初级 绕组 电压 与次 级 绕组感应 电压 之总和 ． 有 利于对 灯蕾 重 复 点 火 整个 铁 芯 T型 片与 L型 片联 接处 采 用 氩 弧焊工 艺 铁 芯焊 牢 ． 可 以减 小变压 器 噪 亩 ． 机 触强 度也好 。 现 金属 卣化物灯 用镇 流器的 电气特性 和外形 尺寸列 于表 2和表 3中 。 4 ．4 0 0 W 镇流器实例 4 0 0 W 自耦 升压镇 流器的 电原理 图 和结 构 型式 如 图 l和 图 2所示 ， 具 体的 电气参 数 和结构参 数见表 2和 表 3 ， 其铁 芯的舌宽 a 一 3 6 mm， 迭厚 b 一5 9 mm． 其有效截 面积为 S 一 ab K 1 式 中 K 为铁 芯占空系数 ， 取 K 一0 ． 9 2 ． 代 入 式 I 一 3 ． 65 ． 9 0 ． 9 2 1 9 ． 5 c m 表 2 镇 流器 配 用灯 初 踱 回 讶缎 回 配用 电 重量 路 启动 路工作 容器 型号 泡型 号 电谎 电流 zJ DI7 5 L ZJ DI 7 5 ≤ 0 ．8 A I ． d A 1 3 uF 4 5 0V～ 约 3 ． 4k g Z J DZ S O L Z J DZ 5 0 ≤ i ． 2 A 1 ． { A i 8 u F 4 5 0 V～ 约 4 ． 2 k g Z J D4 0 O L Z J D4 0 o ≤ i ． B A 2 ． 3 A 2 6 ” F 4 5 0 V～ 约 6 k g Di o o o [ z J DI O 0 ≤ 3 ． 6 A 5 ． 2 A 3 O F 5 2 5 V～ 蚺 i o k g 表 3 铁芯尺寸r r l r f l 镇流 器型号 b L H d Z儿 l 7 5 L 3 6 3 0 l O 8 1 2 O 9 Z J D2 5 0 L 3 6 3 9 1 0 8 1 2 O 9 Z J D4 0 0 L 3 6 5 9 1 0 8 1 2 O 9 Z J D1 O 0 O L 4 8 8 9 1 4 4 1 4 6 1 2 ／次级 压 ／ j ＼ ／初 级 电 E 。 。 图 3 铁芯 用 DQl 5 1 3 5冷 轧取 向硅 钢 片 I中制 而 成 ， 磁感应强 度 B取 1 ． 7 T． 那 么初级 绕组 的 匝 数 为 N t 一 维普资讯 1 2 电子变 压器 技术 l 9 9 6 年 3月第 l期 式中 N 初级 绕组 匝数 ； u 初级交 流电压 有效值 伏 f 电源 频 率Hz ； B 磁 感 应 强 度 T； s 铁 芯 截 面 积 m。 。 将已知数值代入 2 式得 ； N 4 ． 4 4X 5 0 1 ． 7 l 9 ． 5 1 0 一 ‘ 2 9 9匝 初 级 抽 头 的 最 佳 位 置 应 在 总 匝 数 的 处 _ 即抽头在 N】 一 2 2 9 0 ． 7 0 7 2 1 2匝 2 次级 绕组匝数 N N 矗 3 40 4． 44 50X 1 ．7 1 9． 5 l 0一‘ 一 4 6 2匝 式 中 为 自耦 变 压 器 次 级 绕 组 升 压 值 V ， 见表 I 金 属 卤化物灯是 气体放 电灯 ， 在 整个 供 电回路 中， 是 由灯 管 R 、 变压 器 L 和 电容 器 c 串联 而成 ， 此 电路具有稳 流的作 用 ， 由 于每 只灯 管的 内阻略有偏 差 ， 所 以灯 管 电压 约在 1 2 O 一1 3 0 V 之 间， 本文对 此 4 0 0 W 灯 管 实测为 1 2 6 V3 ． 1 5 A。串联 电容器为 2 6 ． 其 容 抗 为 x 一 i 万 1 2 2 n 困此 ． 电容器两端 的电压 为 U I X 3 ． 1 5 1 2 2 3 8 4 V 。 导 线直径可按 电流 密度 J 一3选取 ， 从表 2中已知初级回路 中的工作 电流为 2 ． 3 A． 次 级 回路 中的电流 已如上述为 3 ． 1 S A。在初级 绕组 中 0 1 5 6 V这 一段是 自耦 变 压器的公 共部分 ， 此 电流为 1 I 】 一 1 2 一 I 】 3 ． 1 5 2 ． 3 0 ． 8 5 A 所以导线直径 d的计算为 d l l 1 ． 1 3 ／ 1 ． 1 3 ／ 0 ， 6 0 mm ． s√ 孚 ． s √ 宇 0 ． 9 9 ram d t i ． 1 3 1 ． 1 3 1 ． 2 0 ram 式 中 d - 为初级绕 组 0 1 5 6 V 段 的 线径 ， d 。 为 1 5 6 2 2 0 V段 的线径。但为 了绕制 方便 ， 初 级全部用 QZ一0 ． 9 0漆包线绕制 。 变 压器装配 时应 预先 用 氩 弧焊 将 T型 铁 芯片及 L型铁芯 片分 别焊 牢 ， 然 后将初次 级线 圈按 图 2套在 T型铁芯 上 ， 用特制 夹具 将 L和 T型铁 芯夹紧密缝 ， 再用氩 弧焊 工艺 在铁 芯的 四条接缝处焊 牢 ， 再 焊一 块安装 底 板 即成 为一个整体 。 露 四 锄 9 6年 电 子 变 压 器 技 术 维普资讯
展开阅读全文
