电子镇流器及电子节能灯的工作原理

2020-05-29 20:39:33

电子镇流器具有节能、快速启动、无噪声、无闪烁、重量轻、灯管使用寿命长等优点。本文介绍电子镇流器及电子节能灯的工作原理,供参考。

该型号电子镇流器电路如附所示,由整流滤波电路、启动电路、高频自激振荡电路、灯管谐振电路及过压保护电路等组成。

电子镇流器及电子节能灯的工作原理

1、电源电路

由D1-D4整流后,由C4、C5、D5~D7组成功率因素校正电路,在每一个单周期内,将交流输入电压高于直流输出电压的时间拉长,可使整流二极管的导通角增大达1200以上,电源电流过零的死区时间则缩短,使电路的功率因数提高到0.9以上。

2、启动电路

主要由C6、C7、R3、D9等元件组成。220V直流电压经C7、R3对C6充电,当C6两端电压充到D9的转折电压后,触发二极管D9导通,C6经D9向三极管T2基极放电,使T2导通后迅速达到饱和导通状态。

3、高频自激振荡电路

由T1、T2、C2、C8、L3、L4、L5、L6等主要元件组成。当T2导通、T1截止时电压向C2、C8充电。流经高频变压器初级线圈L4中的充电电流逐渐增大,当L4中电流增大到一定程度时,变压器的磁心达到饱和。C2上电荷不再增大,流过L4的电流开始减小。这时,次级线圈L3、L5的电压极性发生倒相变化,使L5中感生的电动势方向是上负下正,L3中感生的电动势方向是上正下负,这样就迫使T2由导通变为截止,T1由截止变为导通。C2开始放电,当放电电流增大到一定程度时,变压器磁心又发生饱和,使次级线圈L3、L5的电压极性又发生变化,使L3上的感生电动势的方向为上负下正;使L5上的感生电动势的方向为上正下负。这又迫使T2由截止变为导通,T1由导通变为截止。这样,T1、T2在高频变压器控制下周而复始地工作,形成高频振荡,使荧光灯得到高频交流电供电。

4、灯管谐振电路

为了满足启动点亮灯管所需的电压,电路设置了主要由C8、L6等元件组成的串联谐振电路。

即使市电电压较低,只要振荡电路起振,仍能点燃荧光灯。本电路若市电电压低到90V,荧光灯仍能正常点燃。灯管启动后,其内阻急剧下降,处于失谐状态,故C8两端的电压下降为正常工作电压,维持灯管稳定地发光。当灯管点燃后,L6起到镇流作用。

5、过压保护电路

振荡电路过压保护由C7、D12、D15组成。当三极管由导通转为截止时,电感L6上电压与电源电压叠加将会使三极管击穿烧毁,电容器C7是为电感L6提供泄放通路,防止L6上的电流突然中断而产生过高的电压。D12、D15的作用是分别防止反峰电压击穿T1、T2。

市电过压保护电路主要由压敏电阻VSR及保险丝F组成。压敏电阻VSR(10K471),其标称电压为470V,当VSR两端低于470V电压时,其阻抗接近于开路状态。当电网电压异常升高时,压敏电阻阻值随之变小,电流剧增,熔断保险丝,从而起到保护后胡电路的作用。

6、其他元件的作用

D11、D14(FR105)为高速开关二极管,可改善驱动电路的开关特性,并有助于提高T1、T2可靠性。R7、R10为负反馈电阻,用于三极管T1、T2的过流保护。R1为过流保护作用。D10、D13为钳位二极管,可将T1、T2基极电压控制在安全范围之内。C1、C3作用是吸收高频脉冲尖峰电压。当振荡电路停振后R2为C4、C5上电压提供放电回路。

PTC(321P)为正温度系数的热敏电阻,是灯丝热启动元件,在室温下阻值约240Ω,在启动时,使灯丝渡过较大的预热电流。由于电流热效应,在一定时间内(大于0.4秒)发生阶跃式的正跳变,其电阻值急剧上升,达到10MΩ以上。这样当灯管启动后,PTC对灯管电路几乎不起作用,此时灯丝电流通过C8构成回路,使灯丝获得正常的工作电流,从而达到延长灯管的使用寿命。

D8为C6提供放电回路。当T2导通后,则不需要它激励了,因两只三极管T1、T2正常工作方式是轮流导通的。当T1导通时,T2应处于截止状态,若此时启动电路仍在工作,将会使T2也导通。这样将会使两只三极管“共同导通”而立即烧毁。为了阻止启动电路在三极管T1导通以后继续对T2产生激励信号,因此对C6设置放电电路。其放电回路由D8、T2构成,当T2导通时,C6上的电荷通过D8、T2、R10泄放;当T2截止、T1导通时,C6充电,在未达到触发二极管转折电压之前,T2即导通。所以正常工作时,C6两端电压很低,实测在0.7~2.0V之间,不会再次使触发二极管D9导通,从而使启动电路在灯管点亮后不致再起作用,不干扰振荡电路正常工作。

故障检修

1、在路电阻测量(本文用MF-47型万用表)

(1)用万用表R&TImes;10k挡,黑笔接地,红笔测C6对地阻值约为330kΩ;而红笔接地,黑笔测则先充电然后再慢慢接近无穷大处,说明D9、C6、R3、T2都正常。

(2)对于双向触发二极管开路情况,用电阻法不能准确判断其好坏。此时应拆下双向触发二极管用下列方法进一步判断。将双向二极管与万用表交流电压250V挡串联后测市电电压,若测得的电压比市电电压低30V左右,然后将双向二极管两脚颠倒后再测,仍为上述结果,则说明D9是好的。

(3)用R&TImes;1k挡测D12两端正、反向电阻,若正向为5.5kΩ,反向为无穷大,则T1、C7、D12基本正常。

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