什么是镇流器?

[拼音]：zhenliuqi

[外文]：ballast

气体放电光源（见电光源）电路中，安装在电源与一个或几个放电灯之间，使灯能稳定工作并将灯电流限制到所需数值的装置。镇流器可以由电阻、电感、电容和漏磁变压器等独立组成，也可以由这些器件或由电子元件等组合而成。

大多数气体放电灯是利用弧光放电特性制成的，具有电压随电流增加而下降的负特性（又称负阻特性），不可能建立稳定的工作点。为了使放电稳定，限制灯工作电流，必须在气体放电光源电路中设置镇流器。镇流器已成为气体放电光源电路中重要的附加装置。

镇流器的类型很多，主要有电阻型、电感型、漏磁变压器型、电容型、LC型和电子型6种。

它通过电阻上的电压正比于电流来调节灯电流。在配用直流电源的气体放电光源电路中，应用电阻镇流器，设计和加工都比较简单，但功耗大，效率低。在配用交流电源的气体放电光源电路中，也有应用电阻镇流器的，如自镇流高压汞灯电路中，应用钨丝作电阻镇流器。但一般来说，在交流电路中应用电阻镇流器会影响灯电流波形，并使灯的发光效率下降和稳定性变差，但能提高电路功率因数。

又称电抗器、扼流圈，属于滞后型镇流器，即灯电流位相滞后于电源电压位相。它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。主要应用于配用交流电源的气体放电光源电路。与电阻镇流器相比较，它的功耗较小，能改善灯电流波形和灯工作的稳定性。电感型镇流器由铁磁材料制成的铁芯、漆包线制成的线圈和有关绝缘材料组成，加工工艺与普通变压器加工工艺类似。电感镇流器是根据电源电压、灯电压和灯电流进行设计的，主要保证灯的电参数，还要结合考虑损耗、温升等其他参数。在实际应用中，电感镇流器性能稳定可靠，但较笨重且有噪声。

它是一种能获得较高开路电压（大于电源电压）的镇流器。利用变压器的漏磁性能等效作为电感型镇流器应用，属于滞后型镇流器。突出的优点是使灯启动方便，缺点是比电感性镇流器功耗大，也更笨重且噪声更大。

即在配用交流电源的气体放电光源电路中应用电容作镇流器。它不能限制灯的瞬时电流，仅限制每半周中通过电路的总电荷量。在低频交流电路中，将会使灯电流波形严重失真，形成很高的脉冲峰值电流（有效值不大），这对灯的电极产生十分有害的影响，导致灯寿命大大缩减。因此在低频交流电路中很少应用电容作镇流器。在较高频率（20～100kHz）的交流电路中，电容可以作为镇流器应用而获得满意的效果，功耗较小，电流波形失真小，体积小，重量轻，且没有噪声。

有以下两种形式。

（1）由电感和电容串联组成的镇流器。通常设计容抗为感抗的两倍左右，总阻抗呈容性，属于超前型镇流器，即灯电流位相超前于电源电压的位相。与电阻镇流器和电感镇流器相比较，功耗小，尤其具有良好的稳流特性，灯启动时的短路特性也好。与滞后型的电感镇流器配合应用，可大大改善电路的功率因数。但在电源电压换向时提供的每半周重复电离的电压较低，重复着火能力较差。

（2）由漏磁变压器和电容组合成的镇流器。一般属于超前型镇流器，如参数选择适当，可以较好地改善电路功率因数。其主要性能同前一种形式的LC镇流器一样，如果在设计中选择特殊的漏磁变压器结构，组成LC超前顶峰式镇流器，则除上述各项优点外，还可以大大提高重复着火能力。这是一种比较理想的镇流器。缺点是设计和加工都比较复杂。

它是由电子元件组合而成的新型镇流器。它的损耗、体积、重量、电路功率因素、闪烁等参数均优于上述各种镇流器。电子镇流器与上述各种镇流器的灯管，除直接电源外均工作于电源频率下（一般为50Hz或60Hz），而电子镇流器则使灯工作于20～100kHz的频率下，它实质上是一个电源变换器，灯管处于20～100kHz工作状态。目前实际应用的电子镇流器又分两种：

（1）以低压直流电源（电压低于250V）供电的电路，称为晶体管镇流器，又称逆变器。

（2）以电网（交流220V）直流供电的电路，称为电子镇流器。

目前生产应用的主要为电感镇流器，而LC镇流器和电子镇流器则有很大的发展前途。LC镇流器由于设计复杂、加工困难，生产和应用都受到一定限制，但某些类型的气体放电光源（如金属卤化物灯）以配用特殊结构形式的LC超前顶峰式镇流器为好，因而受到了人们的重视。80年代以来电子镇流器发展很快，尤其配合紧凑型荧光灯的发展应用，优点非常突出，如节能、小型、启动快、使用方便等。目前电子镇流器主要应用于荧光灯和其他小功率的气体放电光源，大功率的气体放电光源应用电子镇流器较少。

镇流器在实际应用中，其功能已不仅局限于镇流器本身，还常将电路中所需的其他功能或装置，都包含于镇流器之中。镇流器中可以包括以下各种装置：电源电压变压的装置；提供启动电压、预热电流的装置；防止冷态启动的装置；减少频闪效应的装置；校正功率因数的装置；抗无线电干扰的装置等。随着应用范围的扩大，生产和测试的需要，还出现了各种专用镇流器，如试验灯管启动性能的启动镇流器，作灯管寿命试验用的寿命镇流器，作灯管测试用的基准镇流器等。还有改善启动性能的快速启动镇流器、瞬时启动镇流器等。

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