电子镇流器的防电磁干扰设计方案

 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。

4 电子镇流器电磁干扰的抑制措施

4.1传导干扰的抑制措施

1）合理接地

传导干扰是通过电子镇流器的公共接地线以及接地网络中的公共阻抗产生的。应该合理安排接地，地线尽量短，而且输入地和输出地分开，使用独立地线并联一点的接地方式，这样可以防止各个地之间的传导耦合，减少控制信号之间的干扰。外壳接地可以实现对电场的屏蔽，用屏蔽削弱对内外电路的干扰。例如电源的相线及中线通过Y电容接外壳及大地，可以减小系统的传导干扰噪声。

2）在直流供电电路中加去耦电路

在开关管供电电路中加RC去耦电路，使开关管开通瞬间所需的电流不再由电源提供，而由去耦电容为器件提供一个电流补偿源，以减少电源及接地系统中所引起的电流波动而形成的噪声。此外，在电子镇流器的半桥逆变电路中，半桥中点到地之间所接的电容，可以减小△U/△t及△I/△t，有助于抑制电磁干扰噪声。

3）采用无源