1、前言

　　你是否遇到過這種情況?你完成了一項大型照明翻新改造工程的設計，在工程中你用先進的電子鎮流器取代上千個熒光燈燈具中的舊式磁性鎮流器?？蛻魸M懷期望通過這一改造節省能源，降低維修成本，并得到較好的照明效果。不幸的是，電器承包商卻發現了你設計中明顯的問題，因為照明控制系統的元件在安裝期間已經開始損壞。

　　很快人們發現機械繼電器觸點被熔在了一起，但是為什么會發生這種情況?電路是根據國家電器法規(NEC)的需要設計的，承包商按照工程師的圖紙施工，電子鎮流器是列入UL認證目錄(UL-listed)中的產品，而照明控制繼電器的額定負載的最值設計是合理。那么為什么繼電器的觸點會熔在一起呢?

　　最合理的答案是：這是由電子鎮流器的浪涌電流造成的。

　　2.什么是浪涌電流

　　浪涌電流對于照明設計者來說不是一個新的問題，在IES照明手冊上可以迅速查到白熾燈的鎢絲在冷卻狀態下存在相當低的電阻，當首次提供電能時，通過鎢絲的電流量要比當鎢絲達到正常工作溫度時通過的電流量大20～25倍。幸運的是，這種情況通常發生在零點幾毫秒之內。因此為白熾燈負載設計的機械繼電器通常具有超尺寸的觸點以便處理這種電流的初始沖擊。

　　浪涌電流對用于熒光燈的磁芯和線圈鎮流器影響不大。流向燈內的電流由一個電感器來控制，當首次提供電能時電感器具有較高的阻抗。通?？稍诓坏?0毫秒的時間內將浪涌電流量限制在10倍或限制在工作電流值上。因此，為白熾燈負載設計的電路也適用于處理由熒光燈普通鎮流器負載引起的浪涌電流。

　　然而時代已經變了。作為設計選擇，國家器具能源保護條例幾乎取消了常規磁性鎮流器，最新的設計是電子鎮流器。電子鎮流器具有體積小、輕便、低能耗、消除頻閃，能為先進的燈提供調光特性等優點。電子鎮流器的可靠性問題在早期的設計中已經得到解決，而遺留下來的唯一的缺陷就是浪涌電流問題。

　　3.簡單的電子鎮流器設計概念

　　電子鎮流器的設計概念比較簡單。在這種簡單設計中有兩個主要問題。首先，只有當來自整流器的輸入電壓大于電容器的電壓時電流才能流入電容器。在每次AC周期的峰值上電容器都有被充滿電的情況發生，其結果是輸入電流不是正弦波，從而使轉換器出現大量的諧波失真。這可以造成電源線路過熱，給公用事業公司造成很大的麻煩。

　　鎮流器的制造商在處理這個問題上有兩個設計上的選擇。首先，他們可以安裝一個由電感器、電容器和電阻組成的被動濾波器，在電路中放置在AC-DC轉換器之前。這個濾波器使電流平穩地流入橋式全波整流器，以產生諧波失真(THD)總量被控制在20%～30%之間的正弦波(這同樣有助于提高鎮流器的功率因數)。

　　第二個設計選擇是采用一個主動濾波器，將其安裝在橋式全波整流器之后。這實際上是一個既可以過濾流入電容器的電流又可為電子鎮流器提供一個高功率因數的電子開關。

　　鎮流器的制造商們通常愿意選擇主動濾波器，這有幾個理由：主動濾波器能將諧波失真控制得比被動濾波器低，一般低于10%。更重要的是采用電子元件的主動濾波器具有比被動濾波器便宜、體積小、重量輕和節省能源等優點。

　　4.短路問題

　　由于電感元件的作用，被動濾波器通?？蓪⒗擞侩娏飨拗圃诤侠碇瞪稀Ｒ话阕畲笾凳枪ぷ麟娏鞯?0倍，并持續5毫秒。而另一方面，主動濾波器就無法提供這樣的內在利益。在浪涌電流100倍于工作電流的情況下，一個裝在20A電路上的16A電子鎮流器轉換為一個1600A振蕩器作為照明控制繼電器和電路自動斷路器!這就大大超過了最大電路自動斷路器和繼電器的設計限制。裝置在墻上的開關和照明控制元件(特別是固態裝置)同樣有損壞的危險。

　　大流涌電流的兩個附帶的影響是電壓降低和瞬時諧波失真。假設一座大型辦公樓的一整層的電器設備同時開啟，在上千安培電流中測量到的電流波的影響將可能是一個整個建筑電源供應瞬息電位差和嚴重的諧波失真。造成的不良結果可能包括計算機和辦公設備的重新啟動，同時可能造成探測器和火警傳感器錯誤發出警報。

　　你可能認為對于鎮流器制造商來說這是一個重要問題。但問題是他們中的大多數并不重視這個問題。幾乎沒有制造商在產品目錄中公布詳細的浪涌電流數據，并且從他們那里獲取特殊鎮流器的數據也常常是很困難的。