镇流器（ballast）.PDFVIP

研究背景介紹 螢光燈 (俗稱「光管」) 的發明，自1940 年代開始一直是全球照明系统採用的主 要光源。螢光燈是一種放射燈，其電流需要受到控制，以保持功率的穩定。照明技術一 般採用 「鎮流器」(俗稱「火牛」) 來控制光管的電流和功率。(圖一) 鎮流器 (ballast) 交流電源 220V, 螢光燈 啟輝器 50Hz (lamp) (starter) (圖一) 鎮流器可分類為「電感式」和「電子式」。自1940 年代中，「電感」鎮流器是螢 光燈具的主要佩件。 「電感」鎮流器的結構極之簡單，主要是以一個磁鐵芯和一組銅綫 圈組成，一般的壽命超過二十年，磁鐵芯和銅綫圈也可以循環再用。 (圖二) (圖二) (圖三) 自1980 年起，「電子」鎮流器的興起，日漸型成一鼓新興勢力，續漸取代「電感」 鎮流器作為控制光管的主要手段。 「電子」鎮流器是一種電路，一般由數十個電子元件 組成，以高頻推動螢光燈。(圖三) 相對「電感」鎮流器，「電子」鎮流器的好處包括提高效率和減少螢光燈的閃爍 現象。以「電子」鎮流器取代「電感」鎮流器可以節省17%的用電量，因此採用「電子」 鎮流器成了照明業界過往二十年的趨勢。當業界在2000 年代中期推出光功率最高新一代 的T5 節能光管的時候，照明業界甚致說明只有 「電子」鎮流器才適用於T5 光管，同時 在最高功效的國際鎮流器標籤計畫當中(A-Class)，並沒有包括 「電感」鎮流器在內。 隨著 「電子」鎮流器的興起，其涉及的電子廢料問題日見嚴重。根據市場調查的 資料顯示，全球在2005 年之一年內共生產了超過二億件「電子」鎮流器。因為「電子」 鎮流器內須要一種只有三到五年壽命的「電解電容」，「電子」鎮流器也不可循環再用， 由「電子」鎮流器引發的電子廢料問題，可想而知。 總括而言，「電感」鎮流器的優點包括(1)壽命長和(2)可循環再用。缺點是(a)耗電 量較 「電子」鎮流器為高。「電子」鎮流器的優點是(1) 節能，缺點卻是(a)壽命短和(b) 不可循環再用。 第 1 頁 創新的「可持續照明技術」- 超低損耗 「電感」鎮流器 香港大學電機電子工程研究團隊提倡新一代「可持續照明技術」的概念，這概念 與傳統「能源標籤計畫」(只包括能源效益一項)不同。可持續照明技術包括三個要素： (1) 高能源效益 (2) 長產品壽命 (多於十年或以上) (3) 可循環再用 基於這種可持續發展的概念，許樹源教授領導的研究團隊發明一種附合以上三種 條件的超低損耗 「電感」鎮流器。 超低損耗 「電感」鎮流器適用於新一代的T5 節能光管，包含三種元件 (圖四): (1) 電感L - 由鐵芯及銅線組成，壽命超過20 年，並可循環再用。 (2) 電容C - 非電解電容，一般壽命超過10 年。 (3) 啟輝器 Starter- 電子元件少於「電子」鎮流器的10%，只於啟動光管一秒之內操 作，一般壽命超過10 年。 V V L C L C ac mains VS electronic Vlamp starter 圖四 新技術已被國際獨立專家評審，並已發表在國際電機電子工程師學會(IEEE) 的電力電子 專業期刊上。其中技術表現和環保表現的