神話般的HID電子鎮流器
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上傳人：admin 上傳時間： 2007-02-08 瀏覽次數： 217 |
編者按：在照明領域里，“HID電子鎮流器” 一直是一個令人關注的話題。這是因為如果用它取代目前的電感鎮流器，將使大功率氣體放電燈的綜合節能潛力發掘出20%-30%以上，這無疑是極大的社會效益和經濟效益。
由此，它的商業價值引起了眾多企業和投資者的濃厚興趣。在上個世紀末，國內外就開始了對HID電子鎮流器的研究和開發，特別在我國高壓氣體放電燈的誕生地—上海，一大批專家和科技人員對這個小小的HID電子鎮流器進行了多年的研究與開發……。多少年過去了，HID電子鎮流器幾乎成為了一個最美麗的神話。
它讓許許多多的人能輕易的觸摸到她卻永遠無法獲得她。她把一座金礦袒露在人們面前，可當許許多多的人前去開采時卻紛紛陷入了一個無底的深淵，吞噬著那些投資者的財富，讓他們血本無歸。筆者見證過許多先驅，他們的急功近利和浮夸給地方政府官員、給投資者帶來過極大的振奮和期望。但最后還是壯志未酬身先死，留得罵名昭后世。那些地方政府為支持企業下達的地方性高科技節能推廣文件變成了鬧劇。
政府的權威和公信力被嘲弄了，而那些投資者的上千萬投資也變成了泡影。一些聰明的投資者立即從企業轉型中奮力掙脫出來，而那些執迷者的結局相當慘烈。曾有一名投資者至今還是驚魂未定的說：“HID電子鎮流器是個美麗的陷阱”，這話似乎有些危言聳聽，但也確實反映出HID電子鎮流器技術的科技含量很高，研制高可靠性的HID電子鎮流器并非容易。
綜合歸納HID電子鎮流器技術的關鍵問題主要有以下幾方面：
一、對設計人員的綜合素質要求較高
HID電子鎮流器其復雜性和難度是非從事這方面的研發人員所能體會到的。看起來它是一個單純的電子產品，可它的原理中包含著電工學、電力學、電子學、電氣照明學、電磁學等方面的知識。其中有交流與直流，弱電與強電，低壓與高壓，低頻與高頻，線性與非線性、模擬電路與數字單片機技術等多領域多學科綜合知識。從HID電子鎮流器研發人員的自身素質來看，還存在著以下差異：懂弱電的不一定懂得強電；精通強電的技術人員不一定了解數字電子技術；懂得數字電子技術的又對高強度氣體放電燈電氣照明知識知之甚少；做光源的專家往往又不了解數字電子技術。搞設計的又不了解其生產和工藝的特殊性。所以，要想開發出有實用價值的HID電子鎮流器，光靠幾個教授專家或者照書本抄來抄去是行不通的，靠仿造抄襲別人的產品更不行。一定要有專業的工程師在這個特定的項目里臥薪嘗膽，付出全部的精力去鉆研。除了具備廣泛的多學科綜合組織能力、理論知識和扎實的實踐經驗外，更重要的是及時獲取最前沿的技術信息，要靠技術進步來不斷的提升HID電子鎮流器開發研究的水平。
二、技術路線和設計方案的選擇是關鍵
在HID電子鎮流器的研發中有著各種不同的思路和特點，有用高頻的也有用低頻的；有用它激的也有堅持用自激的；有用IC的也有用PIC的。各國、各企業都有自己獨特的、風格迥異的設計。從各設計方案中我們可以看出他走的是一條什么樣的路線，處于怎樣一種水準，同時也可以知道它的發展趨勢和極限。所以，選擇何種方式、何條路徑和技術路線尤其重要。因為有可能你一開始就在重復別人的彎路，有可能你的選擇一開始就是個錯誤。
最有效的開發方式和技術路線是：采取自行研制與技術引進相結合的方式。這是在對國內現有技術和國外引進技術充分消化、吸收的基礎上，與本企業的特點結合起來進行科學研究。自行研制與技術引進相結合新產品開發方式的優勢在于：第一，花錢少見效快，產品又具有先進性；第二，能促進企業自己技術開發的發展，可以贏得時間盡快縮短競爭企業之間的技術差距。
我國的HID電子鎮流器的設計也一直有著一個“流行趨勢”。這當然也反映出技術的進步和發展趨勢，同時也表現出我國HID電子鎮流器設計人員思路的敏銳和活躍。但這也誤導了許多盲目跟風者。我們希望設計人員能結合自己的特點和優勢理性的去分析和借鑒。
由于篇幅的限制，以下僅以目前國內外燈頻率為類別的設計作一比較：
| 低頻（400hz以下） | 高頻（50khz左右） | 高頻（150khz左右) | |
| 解決聲頻共振方案 | 無需考慮 | 需考慮 | 需考慮 |
| 電磁兼容性解決難度 | 低 | 較難 | 更難 |
| 自身功耗 | 高 | 低 | 更低 |
| 自身溫度 | 高 | 中 | 低 |
| 輸出方式 | 全橋輸出 | 半橋輸出 | 半橋輸出 |
當人們被聲頻共振和電磁兼容搞得焦頭爛額時，發現采用低頻方式是條出路，于是，做低頻成了“流行趨勢”。孰不知，在低頻的情況下，自身耗能與散熱又帶來了另一個難題。因此，要在各種矛盾中找到平衡，在各種方案中進行合理的取舍。以上僅以燈頻率為類別的比較，設計師還應該從更多的類比中看出端倪，找到自己所需要的合理方案。
三、沒解決聲頻共振現象是有設計缺陷的產品
聲頻共振是因燈管的放電電弧驅動氣體所產生的振蕩壓力與管壁反射的壓力同向時所產生的共振現象，其共振的頻率在音頻范圍之內，所以稱為聲頻共振，簡稱聲共振。據文獻記載，當高強度氣體放電燈電流驅動頻率在8kHz-280kHz之間就將出現產生聲頻共振的可能性。雖然在實際應用中發生聲頻共振的情況很少，可是，一旦出現聲頻共振現象，輕則閃爍，重則燈管爆裂。所以，沒有解決聲頻共振問題的產品是有技術缺陷的產品。正由于高強度氣體放電燈在高頻工作方式下存在聲共振的問題，因此，許多處在此頻率范圍又沒有解決聲頻共振方案的HID電子鎮流器是很不安全的。
解決聲頻共振目前最多采用的方案是：①采用頻率調制方式；②采用高頻疊加在低頻的方式；③采用方波輸出能有效克服聲共振；④采用低頻或超高頻輸出，繞過聲共振頻率區。以上四種方式各有其利弊所在。我們在選擇時還必須充分顧及和考慮到其它的各種因素。
四、電磁兼容(EMC)須引起足夠的重視
關于國際和國內對電子產品的電磁兼容性要求并不是這里要重復的內容。HID電子鎮流器作為綠色環保節能產品，無論是出口外銷還是國內推廣，其EMC不合格當然會是一個很大的受阻原因。這里要提醒我們設計人員的是：由于HID電子鎮流器是個高頻率大功率的電子產品，其電磁能量的轉換大、密度高，構成了極其復雜的電磁環境。傳導性電磁干擾與輻射性電磁干擾都相當嚴重。先不說其對外部的影響，就其大功率射頻干擾和變壓器漏磁通干擾在其內部器件之間就會惹出的許多不可思議的麻煩和許多奇怪的現象。就這些足以耗費你的大量的實驗時間。你往往會發現做出的樣品與原先線路設計的預期效果差之千里。有時你得到了一個非常好、非常成熟的線路設計方案，別人都做得很好，你也在模擬板上實驗了。可當 你畫好了印刷線路板準備把它拼湊成樣品時卻問題一大堆，直呼奇哉怪也。 其實，你這時已經陷入了一個看不見、摸不著、道不明的線路電磁干擾的魔地之中。現在很多人可以公開線路，公開設計方案，卻把制造工藝視為核心技術，讓仿制者吃盡苦頭。
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