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１ 前言
目前，我国已成为世界最大的照明电器产品生产国，每年保持着高速稳定的增长。由于我国有着人多地广、资源丰富的优势，生产的照明电器产品质优价廉，不但能够满足国家经济建设与人民生活的需要，而且远销到海外许多国家和地区，在国际市场占据相当大的份额。随着我国成功加入ＷＴＯ，我国的照明电器生产企业迎来了更大的发展机遇，逐渐成为世界照明产业的研发、制造、加工中心。
电子镇流器有着传统的电感式镇流器无法比拟的诸多优势并因此获得人们青睐，在近几年得到迅猛发展。荧光灯配套用的电子镇流器，具有高功率因数、重量轻、无闪烁、无噪声等特点，用较低的电源电压就可以启动荧光灯，并可以在输入电压波动范围较大的环境中正常工作，而且是电子式结构，易附加其它电路，如ＡＰＦＣ（有源功率因数校正电路）技术通过提高电能利用率、降低谐波含量、避免对公共电网造成危害来达到节能环保功效，或增加ＰＷＭ（脉冲宽度调制）、ＦＭ（频率调制）等技术对荧光灯进行调光，或增加过压、过流、超载等异常保护电路以提高使用的安全性。
但限于技术、价格成本等因素，国内生产的大部分电子镇流器均为技术含量低、附加功能少的产品，所以在国际市场上除了有价格优势外，缺乏创新竞争力。加入ＷＴＯ后，欧美等发达国家和地区均设置市场准入贸易障碍和技术堡垒。为了与国际贸易接轨，我国的产品标准制订也在向国际标准靠拢，因此国家质量监督检验检疫总局国家标准化管理委员会于２００４年和２００５年间相继颁布了ＧＢ １９５１０《灯的控制装置》系列安全标准（等效于ＩＥＣ６１３４７系列２００３年版）及相应的性能标准，加上在２０００年和２００３年颁布的电磁兼容标准，使得电子镇流器生产企业面临加强技术创新、提高产品质量和技术水平难度增大的严峻考验。
为此，笔者就日常对电子镇流器类产品的检验中常出现不合格项目的原因进行说明，并提出相应整改措施，希望能给企业或相关从业人员提供参考。
２ 电子镇流器产品的安全及电磁兼容标准
按照世界贸易组织“统一认证标志”的原则，同时也为了有利于我国产品的出口和进行国际认证，我国在加入ＷＴＯ后依法对一百多种产品（其中包括电子镇流器在内的照明电器类产品）实行强制性认证制度，即中国强制认证（ＣＣＣ认证，也叫3C认证），只有通过安全与电磁兼容检测并加贴３Ｃ标志的产品，方可出口、出厂销售和在经营服务场所使用。３Ｃ中涉及到电子镇流器产品的强制性认证标准包括：ＧＢ １９５１０．４ －２００５《灯的控制装置 第４部分：荧光灯用交流电子镇流器的特殊要求》、ＧＢ １７７４３－１９９９《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法》、ＧＢ １７６２５．１－２００３《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤１６Ａ）》，这些标准内容都基本与最新版的ＩＥＣ（国际电工委员会）、ＣＩＳＰＲ（无线电干扰特别委员会）所颁发的系列标准和出版物保持一致。
３ ＧＢ １９５１０．４－２００５标准要点及措施
作为电器产品，在使用时其安全要求是国际上公认的最重要的方面。而电子镇流器是灯具重要的组成部分，其安全性能的好坏直接影响到整个灯具的发光效率、发光稳定性、使用寿命及使用安全等，其中，使用安全性更是直接关系到人们生命财产安全。所以，我国电子镇流器安全标准ＧＢ １９５１０．４－２００５（以下简称“新标准”）增加了若干新内容。
3.1 强制性标志的要求
新标准除了保留旧标准的标志内容外，增加了Ｕ－ＯＵＴ值（最大工作电压有效值）作为强制性内容，在电子镇流器产品上必须要标出。其Ｕ－ＯＵＴ值还是检验介电强度、爬电距离、电气间隙及关联部件的保护措施是否符合标准要求的判断依据。笔者在对此类产品的检验工作中发现，大部分企业生产的该类产品都没有标出Ｕ－ＯＵＴ值或随意标注。更有甚者，为了能够通过标准中的关联部件的保护措施条款的考核而标注较大值，笔者在检验中就发现有个别产品标注的Ｕ－ＯＵＴ值竟为１．５ｋＶ。这种现象是由于条款规定没有引起电子镇流器产品生产企业或相关的从业人员的重视，或对标准理解不透彻所致。
由于比Ｔ８、Ｔ１０灯管更加高效节能的Ｔ４、Ｔ５细管径灯管的出现，电子镇流器为了与此类灯管相匹配，必须提高启动电压和工作电压。随着荧光灯所需求的启动电压的提高，电子镇流器输出的高启动电压除了施加在灯管上，还要同时施加在灯座、连接器等部件的不同极性的电极之间，以及每一电极与灯具金属外壳（接地金属）之间。另外，这一启动过程的高电压也同时作用在电子镇流器内部的电路与金属外壳之间、电子镇流器输出电路的不同极性电极之间。因为镇流器一般是装在灯具内工作的，为了使灯具内的灯座以及相关的器具连接器内电极与灯具金属部件之间的爬电距离和电气间隙也能满足使用安全性的要求，因而提出了Ｕ－ＯＵＴ值的要求。
新标准中规定，Ｕ－ＯＵＴ值是指电子镇流器的“输出端之间以及适用的任意输出端与地线之间的最大工作电压（有效值）”。当此工作电压小于或等于５００Ｖ时，应以１０Ｖ为一级做出标志；当工作电压大于５００Ｖ时，应以５０Ｖ为一级做出标志。最大工作电压的标志应参照以下两种情况给出，一是镇流器的输出端之间的最大工作电压；二是镇流器的任意输出端与地线之间的最大工作电压。Ｕ－ＯＵＴ值是由荧光灯的启动峰值电压值所决定的，而荧光灯启动峰值电压值就是电子镇流器开路峰值的设计值。由公式Ｕp-p=荧光灯最小开路电压有效值×镇流器开路电压波峰比×保险系数×２（荧光灯最小开路电压有效值可在标准ＩＥＣ ６００８１和ＩＥＣ６０９０１中查出，镇流器开路电压波峰比一般取１．７，保险系数取１．５）算出。在计算出最大峰值后，参照ＧＢ １９５１０．４－２００５中表１查出对应的工作电压有效值就为该镇流器的Ｕ－ＯＵＴ值。正因为Ｕ－ＯＵＴ值是这样确定的，因而镇流器的适配灯管型号理应加以明确，这也是标准中关于标志条款考核的内容之一。但笔者在检验中发现，有大部分产品没有标注此内容，此举对企业来说是不利的。因为在此类产品检测中，如果没明确说明适配光源，一般检验机构都会以最严格的条件来考核，即可能会选用多种相应的光源进行测试。
3.2 介电强度的考核
ＩＥＣ标准中规定电子镇流器的工作电压是指镇流器在工作时，包括正常状态和异常状态情况下任何接线端子间或接线端对地间产生的最大稳态有效电压值。而较多的电子镇流器的输出端在正常工作状态或异常工作状态下的电压一般都高于电源电压，所以在对镇流器进行介电强度考核时的试验电压应为２Ｕ＋１０００Ｖ。其中Ｕ值应是镇流器的最大工作电压亦即Ｕ－ＯＵＴ值，而不是电源电压值，这与普通灯具做介电强度试验有所不同。这个项目不合格的原因通常是跨地电容（Ｙ电容）漏电流过大，应选取耐热、耐压高、漏电流小的安规电容作为跨地电容，以保证能通过该条款的考核。
3.3 防潮与绝缘的要求
在防潮与绝缘方面，新标准在旧标准原有的条款基础上又增多高频容性泄漏电流要求。设立这一条款的本意是预防人在高空换灯管时，电子镇流器的电源没断掉而产生的高频电流，这个电流会使人麻电而本能地闪避，从而引起高空跌伤的意外。要进行高频容性泄漏电流测量时，镇流器必须具有异常保护功能。因为在换灯管时一般会先装好一头再装另一头，这样做使得镇流器处于异常工作状态，本条款就是模拟这样的情形进行测量的。对于串联谐振预热式电子镇流器来说，这是比较严格的考验，如果没采取相应措施，镇流器一般会在一分钟内损坏。
造成这一项目不合格的原因是由于镇流器对灯管的预热电流大、持续时间长。因为镇流器启动时的高频容性泄漏电流与荧光灯管的预热电流有关。所以在设计镇流器时，应让镇流器在通电瞬间产生较大的预热电流，并以足够的预热时间使灯管灯丝达到发射电子所需的温度，达到电子发射状态之前在灯丝周围形成足够的电子云，加到灯管两端的电压迅速下降到安全水平，避免出现辉光放电损伤灯丝。灯丝预热温度过低，会导致电子发射不足；而温度过高，则说明预热时间过长，势必会造成高频容性泄漏电流增大，使得镇流器不能通过本条款的考核。
目前比较流行的灯丝预热电路，就是利用热敏电阻具有开关作用的特性来对灯丝预热。预热时间一般都在０．４～２ｓ之间，热敏电阻直径越大，预热时间越长，反之亦然。这种预热电路只要热敏电阻选择得当，一般都可以符合标准的要求。但选用热敏电阻有增加功耗的缺点，可在热敏电阻ＰＴＣ串接一个触发二极管或双向稳压二极管组成无功耗预热电路加以解决。
3.4 故障状态、异常状态及关联部件的考核
国际上对镇流器的寿命要求很高，通常要达到４万小时以上。因此，作为独立安装、灯管可更换的镇流器必须具备异常保护功能。当镇流器出现故障或处于异常工作状态时不应损坏，一旦消除异常状态应仍能继续正常工作。旧版的ＩＥＣ标准中早就引入“异常状态”这一条款，主要是模拟作为镇流器负载的荧光灯出现从灯座上脱落、灯管漏气、灯丝熔断或阴极去激活（整流效应）等异常情况时，镇流器能否避免被损坏。
而在新标准中增加了关联部件的保护措施条款。条款主要考核镇流器接上模拟电阻（阻值Ｒ＝１１．０/（２．１×Ｉｎ），其中Ｉｎ为灯的标称工作电流）后，在０．９～１．１Ｕｎ电源电压处于正常工作状态或异常工作状态下，其输出端对地的电压不应大于标准中所对应的最大峰值电压；当接通电源或开始启动５ｓ后，其任一输出端对地或输出端间的电压（有效值）应不超出镇流器所标称的Ｕ－ＯＵＴ值；当镇流器处于整流效应下的异常状态时，在接通电源或开始启动３０ｓ后，其任一输出端对地或输出端间的电压（有效值）应不超出镇流器所标称的Ｕ－ＯＵＴ值。
镇流器能否通过以上两条款的考核，关键是镇流器是否设计有保护电路，以及保护电路启动的时间调整是否合适。保护电路动作时间过早，会导致荧光灯点不亮或加速灯管灯丝老化而缩短寿命；时间过长，有可能会使镇流器通不过关联部件的保护措施条款的考核。
电子镇流器的保护电路一般包括过流保护电路、过压保护电路及异常状态保护电路。因为镇流器接通电源电压后，整流二极管开始对电解电容进行充电，在短时间内产生一个比正常工作电流大很多的浪涌电流，如果不采取措施有可能使镇流器在通电瞬间损坏。可在输入回路串接一个限流电阻或负温度系数电阻ＮＴＣ以减小浪涌电流。此外，当电网电压出现过大的波动或雷电干扰时，镇流器也会因过压而损坏。要解决这个问题，需在镇流器输入回路并联一个压敏电阻Ｚ１，以消除所产生的尖脉冲。为了预防镇流器的整流回路由于整流二极管和电解电容损坏而造成断路或短路，还应该在电源输入级中加装保险丝或保险电阻Ｆ１，以加强镇流器的使用安全性。
而在电子镇流器发生异常状态时，其保护电路较为复杂。有些企业为节省成本，只在镇流器输出回路中串入一个可恢复的过流保护元件（聚合物开关）。这种元件是由特殊处理过的聚合树脂及导体组成，在常态下其阻值很低，可视为短路导通。当流过聚合树脂的电流在短时间内变大时，会产生很大热量使其温度在短时间内迅速升高，致使阻抗迅速增加，从而限制了异常电流的大小，以此来达到保护镇流器的目的。但这种方式会使镇流器始终处于保护、触发、又保护的恶性循环中，使得采用这种方式保护的镇流器虽然在异常状态下能工作１小时以上（标准要求镇流器需在异常状态下工作１小时），可却通不过关联部件的保护措施条款的考核。笔者在检验中就常遇到这种情形，一些镇流器产品的Ｕ－ＯＵＴ值标得很高（５００Ｖ），其实该镇流器的最大工作电压远没有这么大。在第一次测试时异常状态工作５ｓ后和整流效应工作３０ｓ后所测到的电压超过４００V（有效值），在重复进行第二次测试时却超过５００V电压（有效值），出现第一次测试合格而第二次复测却不合格的现象。
其实，最好的保护措施是当镇流器出现异常状态时，其电压或电流会在短时间内有较大的波动，只要把这个异常的电压或电流检取出来，利用它设法使镇流器的半桥逆变电路停止工作，启动电路不再触发即可。这种保护电路的取样方式一般有两种，一是在输出电感增加一组副绕组，经积分、整流得到一个电压来驱动可控硅，使得半桥逆变电路的开关三极管的基极与地短路而停止工作；二是直接在输出电感端引出，再经积分、整流得到的电压直接驱动可控硅，让半桥逆变电路停止工作（见图２，波浪线圈内为第一种取样方式，虚线为第二种取样方式）。其工作方式为：在取样电路得到一个能够使ＶＤ２导通的电压，这个电压经Ｒ７驱动Ｑ４，使集电极和发射极导通到地，从而使开关管Ｑ２停止工作；这个电压同时还经Ｒ８驱动可控硅Ｑ５动作使Ｒ３分流到的电流与地直接导通，从而积分电路不能再对Ｃ８充电，致使ＶＤ１无法获得足够的电压使之导通，镇流器不会再次启动工作，起到保护作用。
