電子鎮(zhèn)流器工作原理

1、電子鎮(zhèn)流器工作原理電子節(jié)能鎮(zhèn)流器是由一些電子元器件構(gòu)成的，它實(shí)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(bǔ)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 VD1、VD2、VD3、VD4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 VD5、觸發(fā)二極管 VD(DB3)構(gòu)成起動(dòng)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（

2、 L1L2L3）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(hù)電路。電阻 R5、R6為限流保護(hù)電路，同時(shí)還起到了 V1、V2 的緩沖保護(hù)作用。二極管 VD6、VD7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(shí)220V 的交流電源經(jīng) VD1VD4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

3、電過程中，會(huì)使供電線路中電壓波形產(chǎn)生畸變。基于這個(gè)問題，C1的容量宜小不宜大。 但容量太小又會(huì)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(duì)于 20 40W 的電子節(jié)能鎮(zhèn)流器， C1一般取值為 1020F，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。若耐壓太低， 整流二極管有燒毀的危險(xiǎn)。當(dāng)電子鎮(zhèn)流器加電工作時(shí)，整流后的直流工作電壓首先加入 R1、C2、VD5、DB3所組成的起動(dòng)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(dá)到觸發(fā)二極管 D

4、B3的轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，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(chǔ)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(lì)三極管 V2 的導(dǎo)通。觸發(fā)二極管 DB3轉(zhuǎn)折電壓的高低，對(duì) 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(chǔ)存的電荷也越高， 也就越容易激勵(lì) V2 導(dǎo)通工作；反之則 V2 不易觸發(fā)導(dǎo)通；但這個(gè)轉(zhuǎn)折電壓也不能太高。因?yàn)殡S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(duì)三極管 V2 是個(gè)威脅，要相應(yīng)的提高三極管耐壓值。 故，這個(gè)轉(zhuǎn)折電壓是個(gè)適可而止的電壓值。 一般選用轉(zhuǎn)折電壓為 2035V 的觸發(fā)二極管。積分電容 C2

5、 的容量大小也會(huì)影響到電路的起動(dòng)特性， C2 容量越大，所儲(chǔ)存的電荷也就越高，對(duì) V2 基極提供的激勵(lì)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(chǔ)存的電荷太高的話，會(huì)有擊穿 DB3觸發(fā)二極管的危險(xiǎn)。一般在 2040W的電子鎮(zhèn)流器中 C2 取值 0.01 0.22 F之間，其耐壓只要有 63V 即可應(yīng)用。起動(dòng)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(jìn)入正常的開關(guān)振蕩工作狀態(tài)后， 則不再需要起動(dòng)電路的觸發(fā)電壓了。 這時(shí)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(shí)， V2 被強(qiáng)迫關(guān)斷截止；

6、 V2 導(dǎo)通時(shí)， V1 又被強(qiáng)迫關(guān)斷截止。 若此時(shí)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(shí)激勵(lì)導(dǎo)通，就會(huì)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(shí)出現(xiàn)短路狀態(tài)， 整機(jī)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(xiǎn)的， 應(yīng)嚴(yán)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(dòng)電路中設(shè)置了放電二極管VD5。它與V2 配合，當(dāng) V2導(dǎo)通后， V1 此時(shí)呈截止?fàn)顟B(tài)， VD5正端電位高于負(fù)端電位， VD5 導(dǎo)通，使積分電容 C2上儲(chǔ)存的電荷通過 VD5與 V2 泄放掉；在 V1 導(dǎo)通 V2 截止期間， VD5負(fù)端電位高于正端

7、電位， VD5截止， VD5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(shí) V2 已導(dǎo)通， V1 已截止了，二極管 VD5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) DD3觸發(fā)二極管出現(xiàn)于雪崩狀態(tài)而導(dǎo)通時(shí)給三極管 V2 的基極輸入一個(gè)正電位的觸發(fā)信號(hào)時(shí)， 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(shí)，它的一部分信號(hào)電壓通過 L1、L3 的互感交連作用又反饋到

8、V2 基極輸入回路的 L3 線圈。由于 L1 與 L3 兩個(gè)線圈的相位相反，促使 V2基極電位轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)電位， V2 迅速截止關(guān)閉；與此同時(shí) L1 與 L2 線圈也通過互感交連關(guān)系， 將一部分信號(hào)電壓反饋給另一個(gè)三極管 V1。由于 L1 與 L2 的相位相同， V1 瞬時(shí)得到正電位的激勵(lì)信號(hào)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(gè)振蕩周期完成。 這意味著 V2 等效于串聯(lián)諧振回路的一個(gè)充電電路； 而 V1 等效于串聯(lián)諧振電路的一個(gè)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(shí)間常數(shù)決定的。在上

9、一個(gè)周期結(jié)束時(shí)， 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(dòng)勢(shì)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?fù)， V2 又重新導(dǎo)通，進(jìn)入下一個(gè)振蕩周期。 R1、C2、VD5、 DB3組成的起動(dòng)電路只是在電子鎮(zhèn)流器接通電源的瞬間起一下起動(dòng)作用。而在電子鎮(zhèn)流器進(jìn)入正常工作狀態(tài)， 起動(dòng)電路不再起作用。我們知道，在串聯(lián)諧振電路諧振時(shí)， 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(gè)原理，使 C5 兩端相當(dāng)高的高頻高壓電點(diǎn)燃熒光燈的。因?yàn)椋瑹艄芷饎?dòng)時(shí)的電壓高低與 C5和 L4 兩個(gè)元件有較大的關(guān)

10、系。 當(dāng)線圈與電容器的 Q值越高時(shí)，起動(dòng)電壓也就越高。 當(dāng)電子鎮(zhèn)流器難以起動(dòng)熒光燈管時(shí)， 可以將 C5 的容量適當(dāng)減小來(lái)提高回路的 Q值；但 Q值太高時(shí)，會(huì)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 0.022 F。當(dāng)電感線圈 L4 出現(xiàn)漏電故障時(shí)， Q值也會(huì)隨之降低，使燈管不易起輝點(diǎn)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(shí) 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(dòng)勢(shì)與外加電壓疊加產(chǎn)

11、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(dá)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(shí)， 給電感線圈 L4 提供了一個(gè)緩沖的泄放電流的通路； 而電阻 R2 則構(gòu)成了 V1 的保護(hù)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(shí)還有協(xié)助電路易于起動(dòng)的作用。鉗位二極管 VD6、VD7與 R5、R6 組成了 V1、 V2 振蕩管發(fā)射結(jié)的保護(hù)作用；R5、R6對(duì)振蕩變壓器 T 的反饋線圈 L2、 L3 涌浪電流起到了一個(gè)緩沖的作用。當(dāng)L4、L3 的磁場(chǎng)能泄放時(shí)所產(chǎn)生過高的反峰電壓能迅速使VD6、VD7導(dǎo)通，從而可避免