電子節(jié)能燈作為新一代的電照明設(shè)備，具有節(jié)電、明亮、易啟動、無頻閃、功率因數(shù)高、電源電壓范圍寬等突出優(yōu)點，得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1.整體電路分析

電子節(jié)能燈由節(jié)能熒光燈管和高效電子鎮(zhèn)流器兩部分組成。節(jié)能熒光燈管采用三基色熒光粉制造，發(fā)光效率大大提高，是白熾燈的5～6倍，比普通熒光燈提高40%左右。高效電子鎮(zhèn)流器采用開關(guān)電源技術(shù)和諧振啟輝技術(shù)，工作頻率40～60kHz，不僅效率和功率因數(shù)進(jìn)一步提高，而且徹底消除了普通熒光燈的頻閃和“嗡嗡”噪聲，對保護(hù)眼睛也極為有利。

電子節(jié)能燈電路圖如圖10-28所示，除節(jié)能燈管以外的電路，習(xí)慣上稱為電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器的作用，是將50Hz交流220V市電變換為50kHz高頻交流電，再去點亮節(jié)能燈管。電路圖左邊～220V處為電路輸入端，右邊節(jié)能燈管為最終負(fù)載，電路圖的走向為從左到右的習(xí)慣畫法。

(1)劃分單元電路

電子鎮(zhèn)流器由以下4個單元電路組成，圖10-29所示為整機(jī)電路方框圖。

整流二極管VD1～VD4和濾波電容器C1組成的整流濾波電路，其功能是將交流市電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?/p>

晶體管VT1、VT2和高頻變壓器T等組成的高壓高頻振蕩電路，其功能是產(chǎn)生高頻交流電。

電阻R1、電容C2和雙向二極管VD8等組成的啟動電路，其功能是在剛接通電源時啟動振蕩電路。

電容C5、電感L等組成的諧振啟輝電路，其功能是產(chǎn)生節(jié)能燈管所需要的啟輝高壓。

(2)電路簡要工作原理

50Hz的交流220V市電接入電路后，直接經(jīng)整流二極管VD1～VD4橋式整流、濾波電容器C1濾波后，輸出約310V的直流電壓(空載時)，作為高頻振蕩器的工作電源。

功率開關(guān)管VT1、VT2和高頻變壓器T等組成開關(guān)式自激振蕩器，將310V直流電壓變換為50kHz、約270V的高頻交流電壓，作為節(jié)能燈管的工作電壓，通過C5和L組成的諧振啟輝電路送往節(jié)能燈管。

C5和L組成串聯(lián)諧振電路，諧振電容C5上的諧振電壓為回路電壓的Q倍(約600V)，加在節(jié)能燈管兩端使其啟輝點亮。在剛接通電源時，由R1、C2、VD8組成的啟動電路使自激振蕩器起振。

2.市電直接整流濾波電路

高頻振蕩器所需要的直流工作電源直接由交流220V市電整流獲得，徹底摒棄了電源變壓器，因此電源效率大為提高，設(shè)備體積大為縮小。市電直接整流濾波電路如圖10-30所示，交流220V電源不經(jīng)過電源變壓器而直接由整流二極管VD1～VD4橋式整流，再經(jīng)濾波電容器C1濾除交流成分后，在A端即可輸出+310V(空載時)的直流電壓。

3.高壓高頻振蕩器

高壓高頻振蕩器是電子節(jié)能燈的核心電路，它由振蕩電路和啟動電路組成。

(1)振蕩電路

功率開關(guān)管VT1、VT2和高頻變壓器T等組成開關(guān)式自激振蕩器，為節(jié)能燈管提供高壓高頻交流電壓。

接通電源后，VT2在啟動電路的觸發(fā)下導(dǎo)通，此時+310V直流電壓經(jīng)C4、燈管上端燈絲、C5、燈管下端燈絲、L、T-3、VT2的集電極-發(fā)射極形成回路，對諧振電容C5充電，充電電流I充如圖10-31中點畫線箭頭所示，C5上電壓為上正下負(fù)。

由于高頻變壓器T各繞組的耦合作用，VT2很快由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，VT1則由截止變?yōu)閷?dǎo)通，此時諧振電容C5通過燈管上端燈絲、C4、VT1的集電極-發(fā)射極、T-3、L、燈管下端燈絲放電，放電電流I放如圖10-32中虛線箭頭所示。

同樣由于高頻變壓器T各繞組的耦合作用，VT1很快也由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，VT2則又由截止變?yōu)閷?dǎo)通，如此周而復(fù)始，VT1、VT2交替導(dǎo)通形成振蕩，其振蕩頻率取決于C5、L串聯(lián)諧振電路(本電路諧振頻率約為50kHz)。

電容C4的作用是隔直流、通交流，阻止+310V的直流電壓直接進(jìn)入節(jié)能燈管，允許50kHz的高頻交流電壓通過。R3、VD6和R4、VD7分別接在VT1和VT2基極回路，為T-1和T-2提供負(fù)半周時的泄放通道。

(2)啟動電路

由于功率開關(guān)管VT1、VT2的基極偏置電壓均取自高頻變壓器T的振蕩反饋電壓，電路未起振時兩管均因無基極偏置電壓而截止，因此在剛接通電源時必須由啟動電路使電路起振。

如圖10-33所示，接通電源后，+310V直流電壓開始經(jīng)R1對C2充電，當(dāng)C2上電壓上升到雙向二極管VD8的閾值時，VD8導(dǎo)通，向VT2基極提供偏置電壓使其導(dǎo)通，引起振蕩。VT2導(dǎo)通后，通過VD5將C2上已充的電壓放掉，不影響電路正常振蕩。

4.諧振啟輝電路

節(jié)能燈管的工作原理要求必須首先有一個高電壓作用于其兩端使其啟輝，然后再將電壓降低維持點亮即可。在普通鐵芯鎮(zhèn)流器熒光燈中，由啟輝器完成這一任務(wù)。在電子節(jié)能燈中，則采用了諧振啟輝電路。

諧振啟輝電路工作過程如圖10-34所示。高壓高頻振蕩器提供的50kHz、約270V的交流電壓，加在C5、L串聯(lián)諧振回路兩端并產(chǎn)生諧振，于是在諧振電容C5兩端即產(chǎn)生一個Q倍于回路電壓的高電壓(約600V)，如圖10-34(a)所示。

節(jié)能燈管并接于諧振電容C5兩端，C5兩端的電壓即為節(jié)能燈管的工作電壓。串聯(lián)諧振時C5兩端的約600V高壓將節(jié)能燈管內(nèi)的氣體擊穿而使其啟輝。

當(dāng)節(jié)能燈管點亮后，其內(nèi)阻急劇下降，該內(nèi)阻并聯(lián)于C5兩端，使C5、L串聯(lián)諧振電路Q值大大下降，故C5兩端(即燈管兩端)的高啟輝電壓(約600V)即下降為正常的工作電壓(約80V)，維持節(jié)能燈管穩(wěn)定地正常發(fā)光，如圖10-34(b)所示。