|
電子鎮(zhèn)流器工作原理 節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器實際上就是大功率晶體管高頻開關(guān)振蕩電路。晶體管開關(guān)振蕩電路的形式有單管振蕩型、雙管串聯(lián)推挽振蕩型、雙管并聯(lián)推挽振蕩型，以及雙管互補推挽振蕩型。目前世界上普遍應(yīng)用的電子節(jié)能鎮(zhèn)流器電路大多為串聯(lián)推挽振蕩型，振蕩頻率為20～60kHz 。 
電子節(jié)能鎮(zhèn)流器基本電路構(gòu)成 整流二極管D1、D2、D3、D4組成橋式整流電路，與濾波電容C1相配合，構(gòu)成電子鎮(zhèn)流器開關(guān)振蕩源電路的直流供電電源。電阻R1與電容C2組成積分電路，與二極管D5、觸發(fā)二極管DB3構(gòu)成起動電路。三極管V1與V2以及繞在同一磁環(huán)上的高頻變壓器T（L1、L2、L3）構(gòu)成變壓器反饋串聯(lián)推挽式開關(guān)振蕩電路，也稱逆變電路或稱變流器，振蕩頻率為20～60kHz。電阻R2、電容C3構(gòu)成了變流器的過壓保護電路。電阻R5、R6為限流保護電路，同時還起到了V1、V2的緩沖保護作用。二極管D6、D7則起到鉗位穩(wěn)壓作用，使V1、V2兩只大功率三極管的開關(guān)振蕩工作狀態(tài)更趨穩(wěn)定，而電感線圈L4、電容C4、C5則構(gòu)成了串聯(lián)諧振輸出電路。 ★電子節(jié)能鎮(zhèn)流器工作原理及元件選擇的原則 電子節(jié)能鎮(zhèn)流器工作時220V的交流電源經(jīng)D1～D4橋式整流及C1濾波后變?yōu)?10V左右的直流電壓，給V1、V2晶體三極管逆變電路提供工作電壓。濾波電容C1在充放電過程中，會使供電線路中電壓波形產(chǎn)生畸變?；谶@個問題，C1的容量宜小不宜大。但容量太小又會使直流電源的濾波不良，熒光燈管易產(chǎn)生閃爍或亮度不穩(wěn)的現(xiàn)象，以及電容C1、V1、V2產(chǎn)生過高的溫度而燒毀。對于20～40W的電子節(jié)能鎮(zhèn)流器，C1一般取值為10～20μF，耐壓要400V的電解電容器；整流二極管通常采用1A/1000V的1N4007整流二極管。當(dāng)電子鎮(zhèn)流器加電工作時，整流后的直流工作電壓首先加入R1、C2、D5、DB3所組成的起動電路，直流電源通過R1加到電容器C2上，C2開始充電。當(dāng)C2上所充電達到觸發(fā)二極管DB3的轉(zhuǎn)折電壓時，觸發(fā)二極管由關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)。積分電容C2所儲存的電荷經(jīng)觸發(fā)二極管加于三極管V2的基極上，產(chǎn)生基極電流，從而激勵三極管V2的導(dǎo)通。觸發(fā)二極管DB3轉(zhuǎn)折電壓的高低，對V2的導(dǎo)通工作狀態(tài)有一定的影響。DB3的轉(zhuǎn)折電壓越高，則積分電容C2上所儲存的電荷也越高，也就越容易激勵V2導(dǎo)通工作；反之則V2不易觸發(fā)導(dǎo)通；但這個轉(zhuǎn)折電壓也不能太高。因為隨著轉(zhuǎn)折電壓的提高，觸發(fā)電壓也相應(yīng)提高，過高的觸發(fā)電壓對三極管V2是個威脅，要相應(yīng)的提高三極管耐壓值。故，這個轉(zhuǎn)折電壓是個適可而止的電壓值。一般選用轉(zhuǎn)折電壓為20～35V的觸發(fā)二極管。積分電容C2的容量大小也會影響到電路的起動特性，C2容量越大，所儲存的電荷也就越高，對V2基極提供的激勵電壓也就越高，三極管V2也就越容易工作在導(dǎo)通狀態(tài)。但C2容量如果太大，其上儲存的電荷太高的話，會有擊穿DB3觸發(fā)二極管的危險。一般在20～40W的電子鎮(zhèn)流器中C2取值0.01～0.22μF之間，其耐壓只要有63V即可應(yīng)用。起動電路只是在電子鎮(zhèn)流器剛開始工作的瞬間起作用，待V1、V2的逆變電路進入正常的開關(guān)振蕩工作狀態(tài)后，則不再需要起動電路的觸發(fā)電壓了。這時逆變電路中只利用振蕩變壓器T的L2、L3兩組線圈的反相位關(guān)系，使V1導(dǎo)通時，V2被強迫關(guān)斷截止；V2導(dǎo)通時，V1又被強迫關(guān)斷截止。若此時觸發(fā)電路仍在工作，則V1在導(dǎo)通的過程中，V2也被觸發(fā)電路同時激勵導(dǎo)通，就會使V1、V2兩只大功率三極管呈現(xiàn)“共態(tài)導(dǎo)通”現(xiàn)象，同時出現(xiàn)短路狀態(tài)，整機電流急劇增高，致使三極管或其他元件被燒毀。所以“共態(tài)導(dǎo)通”的現(xiàn)象是相當(dāng)危險的，應(yīng)嚴禁此情況的發(fā)生。為避免上述“共態(tài)導(dǎo)通”現(xiàn)象的發(fā)生，起動電路中設(shè)置了放電二極管D5。它與 V2配合，當(dāng)V2導(dǎo)通后，V1此時呈截止?fàn)顟B(tài)，D5正端電位高于負端電位，D5導(dǎo)通，使積分電容C2上儲存的電荷通過D5與V2泄放掉；在V1導(dǎo)通V2截止期間，D5負端電位高于正端電位，D5截止，D5雖不再起放電作用，但由于R1的阻值較大，C2的充電速度慢，不待C2上的電荷充到DB3的轉(zhuǎn)折電壓時V2已導(dǎo)通，V1已截止了，二極管D5就是為專門泄放C2上的電荷而設(shè)置的。 振蕩變壓器是由高頻鐵氧體磁環(huán)及3組反饋線圈構(gòu)成的。當(dāng)DB3觸發(fā)二極管出現(xiàn)于雪崩狀態(tài)而導(dǎo)通時給三極管V2的基極輸入一個正電位的觸發(fā)信號時，V2導(dǎo)通工作。其輸出電壓加于L1及L4、C4、C5的串聯(lián)諧振電路上，串聯(lián)諧振電路得到了V2的充電作用；在L1給L4、C4、C5串聯(lián)諧振電路充電的同時，它的一部分信號電壓通過L1、L3的互感交連作用又反饋到V2基極輸入回路的L3線圈。由于L1與L3兩個線圈的相位相反，促使V2基極電位轉(zhuǎn)變?yōu)樨撾娢?，V2迅速截止關(guān)閉；與此同時L1與L2線圈也通過互感交連關(guān)系，將一部分信號電壓反饋給另一個三極管V1。由于L1與L2的相位相同，V1瞬時得到正電位的激勵信號電壓而迅速導(dǎo)通。V1導(dǎo)通后，將V2供給串聯(lián)諧振回路的振蕩電壓短路泄放掉，一個振蕩周期完成。這意味著V2等效于串聯(lián)諧振回路的一個充電電路；而V1等效于串聯(lián)諧振電路的一個放電電路。充電與放電的速度是按串聯(lián)諧振回路的固有頻率完成的。也就是說振蕩電路的振蕩頻率是由串聯(lián)諧振電路的時間常數(shù)決定的。 在上一個周期結(jié)束時，振蕩變壓器的磁心已呈飽和狀態(tài)，磁力線不但不再增加反而急劇減小。由于L1自感電動勢的作用，使L1兩端的電壓相位發(fā)生翻轉(zhuǎn)變化。使V2的基極輸入反饋線圈L3的相位變?yōu)樯险仑摚琕2又重新導(dǎo)通，進入下一個振蕩周期。R1、C2、D5、DB3組成的起動電路只是在電子鎮(zhèn)流器接通電源的瞬間起一下起動作用。而在電子鎮(zhèn)流器進入正常工作狀態(tài)，起動電路不再起作用。我們知道，在串聯(lián)諧振電路諧振時，其電感及電容上的電壓比外加電壓大許多倍。電子鎮(zhèn)流器正是利用這個原理，使C5兩端相當(dāng)高的高頻高壓電點燃熒光燈的。因為，燈管起動時的電壓高低與C5和L4兩個元件有較大的關(guān)系。當(dāng)線圈與電容器的Q值越高時，起動電壓也就越高。當(dāng)電子鎮(zhèn)流器難以起動熒光燈管時，可以將C5的容量適當(dāng)減小來提高回路的Q值；但Q值太高時，會影響到熒光燈的壽命。因此，C5的容量也不可太小。在電子鎮(zhèn)流器中C5的容量一般取0.01～0.022μF。當(dāng)電感線圈L4出現(xiàn)漏電故障時，Q值也會隨之降低，使燈管不易起輝點燃。在開關(guān)振蕩管V2關(guān)閉截止而V1導(dǎo)通的瞬間，電感線圈L4及電容C1上的電壓疊加于一起，此時V2將承受近千伏的高壓，致使V2擊穿損壞；電感線圈上的高壓產(chǎn)生是由于在電感線圈的電流突然流通又突然中斷的過程中，線圈本身的自感電動勢與外加電壓疊加產(chǎn)生的，那么，我們就要設(shè)法不讓電感線圈L4中的電流突然中斷，而是緩慢的變化。為達到上述目的，在電路上設(shè)置電容器C3。它的作用是，當(dāng)V2截止關(guān)閉時，給電感線圈L4提供了一個緩沖的泄放電流的通路；而電阻R2則構(gòu)成了V1的保護電阻，使V1在截止關(guān)閉期間產(chǎn)生的反峰壓由電阻R2泄放到C3，由C3緩沖釋放到串聯(lián)諧振回路；R2同時還有協(xié)助電路易于起動的作用。鉗位二極管D6、D7與R5、R6組成了V1、V2振蕩管發(fā)射結(jié)的保護作用；R5、R6對振蕩變壓器T的反饋線圈L2、L3涌浪電流起到了一個緩沖的作用。當(dāng)L4、L3的磁場能泄放時所產(chǎn)生過高的反峰電壓能迅速使D6、D7導(dǎo)通，從而可避免V1、V2發(fā)射結(jié)發(fā)生反向擊穿。R5、R6、D6、D7同時還穩(wěn)定了V1、V2的直流工作點，即對V1、V2的基極偏置起到了鉗位作用，使振蕩器的工作更加穩(wěn)定。 在熒光燈管正常起動工作后，由于熒光燈管的內(nèi)阻降低，使串聯(lián)諧振回路的Q值急劇降低，使諧振回路失諧。此時C5只等效于一個高阻值電阻并聯(lián)在熒光燈管兩端；而電感線圈L4則只起到鎮(zhèn)流作用。 |
|
|
