電子鎮(zhèn)流器及電子節(jié)能燈的工作原理
電子鎮(zhèn)流器具有節(jié)能、快速啟動、無噪聲、無閃爍、重量輕、燈管使用壽命長等優(yōu)點。本文介紹電子鎮(zhèn)流器及電子節(jié)能燈的工作原理,供參考。
該型號電子鎮(zhèn)流器電路如附所示,由整流濾波電路、啟動電路、高頻自激振蕩電路、燈管諧振電路及過壓保護電路等組成。
1、電源電路
由D1-D4整流后,由C4、C5、D5~D7組成功率因素校正電路,在每一個單周期內(nèi),將交流輸入電壓高于直流輸出電壓的時間拉長,可使整流二極管的導(dǎo)通角增大達1200以上,電源電流過零的死區(qū)時間則縮短,使電路的功率因數(shù)提高到0.9以上。
2、啟動電路主要由C6、C7、R3、D9等元件組成。220V直流電壓經(jīng)C7、R3對C6充電,當C6兩端電壓充到D9的轉(zhuǎn)折電壓后,觸發(fā)二極管D9導(dǎo)通,C6經(jīng)D9向三極管T2基極放電,使T2導(dǎo)通后迅速達到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
3、高頻自激振蕩電路由T1、T2、C2、C8、L3、L4、L5、L6等主要元件組成。當T2導(dǎo)通、T1截止時電壓向C2、C8充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈L4中的充電電流逐漸增大,當L4中電流增大到一定程度時,變壓器的磁心達到飽和。C2上電荷不再增大,流過L4的電流開始減小。這時,次級線圈L3、L5的電壓極性發(fā)生倒相變化,使L5中感生的電動勢方向是上負下正,L3中感生的電動勢方向是上正下負,這樣就迫使T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗琓1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C2開始放電,當放電電流增大到一定程度時,變壓器磁心又發(fā)生飽和,使次級線圈L3、L5的電壓極性又發(fā)生變化,使L3上的感生電動勢的方向為上負下正;使L5上的感生電動勢的方向為上正下負。這又迫使T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通,T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂埂_@樣,T1、T2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地工作,形成高頻振蕩,使熒光燈得到高頻交流電供電。
4、燈管諧振電路為了滿足啟動點亮燈管所需的電壓,電路設(shè)置了主要由C8、L6等元件組成的串聯(lián)諧振電路。
即使市電電壓較低,只要振蕩電路起振,仍能點燃熒光燈。本電路若市電電壓低到90V,熒光燈仍能正常點燃。燈管啟動后,其內(nèi)阻急劇下降,處于失諧狀態(tài),故C8兩端的電壓下降為正常工作電壓,維持燈管穩(wěn)定地發(fā)光。當燈管點燃后,L6起到鎮(zhèn)流作用。
5、過壓保護電路振蕩電路過壓保護由C7、D12、D15組成。當三極管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時,電感L6上電壓與電源電壓疊加將會使三極管擊穿燒毀,電容器C7是為電感L6提供泄放通路,防止L6上的電流突然中斷而產(chǎn)生過高的電壓。D12、D15的作用是分別防止反峰電壓擊穿T1、T2。
市電過壓保護電路主要由壓敏電阻VSR及保險絲F組成。壓敏電阻VSR(10K471),其標稱電壓為470V,當VSR兩端低于470V電壓時,其阻抗接近于開路狀態(tài)。當電網(wǎng)電壓異常升高時,壓敏電阻阻值隨之變小,電流劇增,熔斷保險絲,從而起到保護后胡電路的作用。
6、其他元件的作用D11、D14(FR105)為高速開關(guān)二極管,可改善驅(qū)動電路的開關(guān)特性,并有助于提高T1、T2可靠性。R7、R10為負反饋電阻,用于三極管T1、T2的過流保護。R1為過流保護作用。D10、D13為鉗位二極管,可將T1、T2基極電壓控制在安全范圍之內(nèi)。C1、C3作用是吸收高頻脈沖尖峰電壓。當振蕩電路停振后R2為C4、C5上電壓提供放電回路。
PTC(321P)為正溫度系數(shù)的熱敏電阻,是燈絲熱啟動元件,在室溫下阻值約240Ω,在啟動時,使燈絲渡過較大的預(yù)熱電流。由于電流熱效應(yīng),在一定時間內(nèi)(大于0.4秒)發(fā)生階躍式的正跳變,其電阻值急劇上升,達到10MΩ以上。這樣當燈管啟動后,PTC對燈管電路幾乎不起作用,此時燈絲電流通過C8構(gòu)成回路,使燈絲獲得正常的工作電流,從而達到延長燈管的使用壽命。
D8為C6提供放電回路。當T2導(dǎo)通后,則不需要它激勵了,因兩只三極管T1、T2正常工作方式是輪流導(dǎo)通的。當T1導(dǎo)通時,T2應(yīng)處于截止狀態(tài),若此時啟動電路仍在工作,將會使T2也導(dǎo)通。這樣將會使兩只三極管“共同導(dǎo)通”而立即燒毀。為了阻止啟動電路在三極管T1導(dǎo)通以后繼續(xù)對T2產(chǎn)生激勵信號,因此對C6設(shè)置放電電路。其放電回路由D8、T2構(gòu)成,當T2導(dǎo)通時,C6上的電荷通過D8、T2、R10泄放;當T2截止、T1導(dǎo)通時,C6充電,在未達到觸發(fā)二極管轉(zhuǎn)折電壓之前,T2即導(dǎo)通。所以正常工作時,C6兩端電壓很低,實測在0.7~2.0V之間,不會再次使觸發(fā)二極管D9導(dǎo)通,從而使啟動電路在燈管點亮后不致再起作用,不干擾振蕩電路正常工作。
故障檢修1、在路電阻測量(本文用MF-47型萬用表)
(1)用萬用表R&TImes;10k擋,黑筆接地,紅筆測C6對地阻值約為330kΩ;而紅筆接地,黑筆測則先充電然后再慢慢接近無窮大處,說明D9、C6、R3、T2都正常。
(2)對于雙向觸發(fā)二極管開路情況,用電阻法不能準確判斷其好壞。此時應(yīng)拆下雙向觸發(fā)二極管用下列方法進一步判斷。將雙向二極管與萬用表交流電壓250V擋串聯(lián)后測市電電壓,若測得的電壓比市電電壓低30V左右,然后將雙向二極管兩腳顛倒后再測,仍為上述結(jié)果,則說明D9是好的。
(3)用R&TImes;1k擋測D12兩端正、反向電阻,若正向為5.5kΩ,反向為無窮大,則T1、C7、D12基本正常。