神话般的HID电子镇流器
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上传人：admin 上传时间： 2007-02-08 浏览次数： 217 |
编者按：在照明领域里，“HID电子镇流器” 一直是一个令人关注的话题。这是因为如果用它取代目前的电感镇流器，将使大功率气体放电灯的综合节能潜力发掘出20%-30%以上，这无疑是极大的社会效益和经济效益。
由此，它的商业价值引起了众多企业和投资者的浓厚兴趣。在上个世纪末，国内外就开始了对HID电子镇流器的研究和开发，特别在我国高压气体放电灯的诞生地—上海，一大批专家和科技人员对这个小小的HID电子镇流器进行了多年的研究与开发……。多少年过去了，HID电子镇流器几乎成为了一个最美丽的神话。
它让许许多多的人能轻易的触摸到她却永远无法获得她。她把一座金矿袒露在人们面前，可当许许多多的人前去开采时却纷纷陷入了一个无底的深渊，吞噬着那些投资者的财富，让他们血本无归。笔者见证过许多先驱，他们的急功近利和浮夸给地方政府官员、给投资者带来过极大的振奋和期望。但最后还是壮志未酬身先死，留得骂名昭后世。那些地方政府为支持企业下达的地方性高科技节能推广文件变成了闹剧。
政府的权威和公信力被嘲弄了，而那些投资者的上千万投资也变成了泡影。一些聪明的投资者立即从企业转型中奋力挣脱出来，而那些执迷者的结局相当惨烈。曾有一名投资者至今还是惊魂未定的说：“HID电子镇流器是个美丽的陷阱”，这话似乎有些危言耸听，但也确实反映出HID电子镇流器技术的科技含量很高，研制高可靠性的HID电子镇流器并非容易。
综合归纳HID电子镇流器技术的关键问题主要有以下几方面：
一、对设计人员的综合素质要求较高
HID电子镇流器其复杂性和难度是非从事这方面的研发人员所能体会到的。看起来它是一个单纯的电子产品，可它的原理中包含着电工学、电力学、电子学、电气照明学、电磁学等方面的知识。其中有交流与直流，弱电与强电，低压与高压，低频与高频，线性与非线性、模拟电路与数字单片机技术等多领域多学科综合知识。从HID电子镇流器研发人员的自身素质来看，还存在着以下差异：懂弱电的不一定懂得强电；精通强电的技术人员不一定了解数字电子技术；懂得数字电子技术的又对高强度气体放电灯电气照明知识知之甚少；做光源的专家往往又不了解数字电子技术。搞设计的又不了解其生产和工艺的特殊性。所以，要想开发出有实用价值的HID电子镇流器，光靠几个教授专家或者照书本抄来抄去是行不通的，靠仿造抄袭别人的产品更不行。一定要有专业的工程师在这个特定的项目里卧薪尝胆，付出全部的精力去钻研。除了具备广泛的多学科综合组织能力、理论知识和扎实的实践经验外，更重要的是及时获取最前沿的技术信息，要靠技术进步来不断的提升HID电子镇流器开发研究的水平。
二、技术路线和设计方案的选择是关键
在HID电子镇流器的研发中有着各种不同的思路和特点，有用高频的也有用低频的；有用它激的也有坚持用自激的；有用IC的也有用PIC的。各国、各企业都有自己独特的、风格迥异的设计。从各设计方案中我们可以看出他走的是一条什么样的路线，处于怎样一种水准，同时也可以知道它的发展趋势和极限。所以，选择何种方式、何条路径和技术路线尤其重要。因为有可能你一开始就在重复别人的弯路，有可能你的选择一开始就是个错误。
最有效的开发方式和技术路线是：采取自行研制与技术引进相结合的方式。这是在对国内现有技术和国外引进技术充分消化、吸收的基础上，与本企业的特点结合起来进行科学研究。自行研制与技术引进相结合新产品开发方式的优势在于：第一，花钱少见效快，产品又具有先进性；第二，能促进企业自己技术开发的发展，可以赢得时间尽快缩短竞争企业之间的技术差距。
我国的HID电子镇流器的设计也一直有着一个“流行趋势”。这当然也反映出技术的进步和发展趋势，同时也表现出我国HID电子镇流器设计人员思路的敏锐和活跃。但这也误导了许多盲目跟风者。我们希望设计人员能结合自己的特点和优势理性的去分析和借鉴。
由于篇幅的限制，以下仅以目前国内外灯频率为类别的设计作一比较：
| 低频（400hz以下） | 高频（50khz左右） | 高频（150khz左右) | |
| 解决声频共振方案 | 无需考虑 | 需考虑 | 需考虑 |
| 电磁兼容性解决难度 | 低 | 较难 | 更难 |
| 自身功耗 | 高 | 低 | 更低 |
| 自身温度 | 高 | 中 | 低 |
| 输出方式 | 全桥输出 | 半桥输出 | 半桥输出 |
当人们被声频共振和电磁兼容搞得焦头烂额时，发现采用低频方式是条出路，于是，做低频成了“流行趋势”。孰不知，在低频的情况下，自身耗能与散热又带来了另一个难题。因此，要在各种矛盾中找到平衡，在各种方案中进行合理的取舍。以上仅以灯频率为类别的比较，设计师还应该从更多的类比中看出端倪，找到自己所需要的合理方案。
三、没解决声频共振现象是有设计缺陷的产品
声频共振是因灯管的放电电弧驱动气体所产生的振荡压力与管壁反射的压力同向时所产生的共振现象，其共振的频率在音频范围之内，所以称为声频共振，简称声共振。据文献记载，当高强度气体放电灯电流驱动频率在8kHz-280kHz之间就将出现产生声频共振的可能性。虽然在实际应用中发生声频共振的情况很少，可是，一旦出现声频共振现象，轻则闪烁，重则灯管爆裂。所以，没有解决声频共振问题的产品是有技术缺陷的产品。正由于高强度气体放电灯在高频工作方式下存在声共振的问题，因此，许多处在此频率范围又没有解决声频共振方案的HID电子镇流器是很不安全的。
解决声频共振目前最多采用的方案是：①采用频率调制方式；②采用高频叠加在低频的方式；③采用方波输出能有效克服声共振；④采用低频或超高频输出，绕过声共振频率区。以上四种方式各有其利弊所在。我们在选择时还必须充分顾及和考虑到其它的各种因素。
四、电磁兼容(EMC)须引起足够的重视
关于国际和国内对电子产品的电磁兼容性要求并不是这里要重复的内容。HID电子镇流器作为绿色环保节能产品，无论是出口外销还是国内推广，其EMC不合格当然会是一个很大的受阻原因。这里要提醒我们设计人员的是：由于HID电子镇流器是个高频率大功率的电子产品，其电磁能量的转换大、密度高，构成了极其复杂的电磁环境。传导性电磁干扰与辐射性电磁干扰都相当严重。先不说其对外部的影响，就其大功率射频干扰和变压器漏磁通干扰在其内部器件之间就会惹出的许多不可思议的麻烦和许多奇怪的现象。就这些足以耗费你的大量的实验时间。你往往会发现做出的样品与原先线路设计的预期效果差之千里。有时你得到了一个非常好、非常成熟的线路设计方案，别人都做得很好，你也在模拟板上实验了。可当 你画好了印刷线路板准备把它拼凑成样品时却问题一大堆，直呼奇哉怪也。 其实，你这时已经陷入了一个看不见、摸不着、道不明的线路电磁干扰的魔地之中。现在很多人可以公开线路，公开设计方案，却把制造工艺视为核心技术，让仿制者吃尽苦头。
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