120W無極燈的原理與設計

1、120W無極燈的原理與制作電磁感應熒光燈又稱無極熒光燈或電子燈泡（EBLamp）。該燈由高頻發(fā)生器（燈電源）、高頻禍合器和涂有三基色熒光粉的燈泡三部分組成。它的工作原理是：首先把市電轉換為直流電，再變換成高頻電能，高頻電能通過燈泡中心部位的感應線圈（藕合器）產生強磁場，磁場能感應進燈泡內，使燈泡內氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體中的受激汞原子在返回基態(tài)過程中輻射出254nm的紫外線，燈泡內壁熒光粉受到紫外線照射而轉換成可見光。一、電源濾波器EB燈電源的核心部分是一個DC/AC逆變器，它產生2.65MHz的高頻功率用以點亮氣體放電燈泡，由此會帶來電磁干擾(EMI)和抗干擾(EMS)等問題。故E

2、B燈必須滿足國標GB/T18595-2001一般照明設備電磁兼容抗擾度要求和GB177430-1999電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法。電源濾波器有兩種作用；其一，是防止燈電源噪聲竄人電力網(wǎng)，干擾其他用電設備；其二，可阻止電力網(wǎng)中的噪聲輸人燈電源，影響燈的正常工作。其電路如圖1所示。電源濾波器是由電感和電容組成的兩級式電源濾波網(wǎng)絡，所要抑制的頻率主要是PFC的工作頻率約50kHz和DC/AC開關頻率2.65MHz，以及這兩個頻率的高次諧波。CXl、CX2、CX3也叫X電容，把差模干擾噪聲旁路掉。LF1、LF2為共模扼流圈，抑制共模噪聲。CY1、CY2也叫Y電容，用于抑制輸電線

3、繼發(fā)的射頻噪聲。RV1為壓敏電阻器，用來吸收尖峰脈沖過電壓。在電源電路中串接一個功率型NTC熱敏電阻器，能有效地抑制開機時的浪涌電流。R1、R2是X電容的泄放電阻。二、功率因數(shù)校正器（PFC）MC33262是一款可靠且成本低廉的功率因數(shù)校正芯片，其應用電路如圖2所示。市電經(jīng)電源濾波器和整流器得到脈動直流電。電流通過啟動電阻R10向C2充電至lOV時，IC 1開始工作。整流后的直流脈動電壓在R5的分壓作為取樣信號經(jīng)IC1的腳輸人乘法器。直流輸出電壓在R6和WR上的分壓經(jīng)腳輸至誤差放大器的反相輸人端，與2.5V的參考電壓比較放大后輸出一個直流誤差電壓，同時也輸人到乘法器。通過功率開關MOSFET的

4、電流在源極電阻R9上轉換為電壓信號，輸人到IC 1的腳，并與乘法器的輸出電壓進行比較。隨AC電壓從零到峰值正弦地通過，乘法器的輸出電壓控制IC.腳的閥值，從而使Q1的峰值電流跟蹤AC輸人電壓，致使校正電路的負載呈電阻性。由于MC33262的控制作用，使輸人電流緊緊跟隨AC電壓而變化，呈平滑的正弦波。同時，PFC電路又是一種升壓型開關穩(wěn)壓電源，使無極燈的功率和光通量不會隨市電電壓的漲落而變化。三、點燈逆變器逆變電路如圖3，它將PFC電路輸出的高壓直流變換為供無極燈使用的高頻交流電。國際電工委員會CISPR巧允許對磁場感應標準的頻率范圍為2.2MHz -3.OMHz，其中心頻率為2.6MHz。接通

5、電源后PFC輸出直流電壓，通過R19,R18加到電容C12上，C12開始充電。當C12上所充電壓達到觸發(fā)管（DIAC)D8-D16的轉折電壓時，DIAC由關斷轉為導通狀態(tài)。積分電容C12所儲存的電荷經(jīng)DIAC加于振蕩變壓器BTl的初級一繞組W20，依靠W22,W21兩個繞組使W- Q81,Q82獲得幅度相等，相位相差180o O,驅動信號。在Q82導通時Q81被強迫關斷截止;Q81導通時,Q82又被強迫關斷截止。逆變器的振蕩頻率由繞組W21,W22的電感量與場效應管Q81,Q82的輸人電容以及補償電容C81、C82共同決定，燈回路網(wǎng)絡的諧振頻率必須與輸人回路的諧振頻率相同，例如：諧振頻率為2.

6、65MHz。還要盡力優(yōu)化Q81,Q82驅動信號的幅度和波形，使其自身功耗降到最低。二極管D8'有兩個作用：正向時用來泄放C12上的電荷，防止逆變電路因誤觸發(fā)而出現(xiàn)“共同導通”現(xiàn)象，起保護作用；反向時，利用反向恢復時間的反向電流為振蕩變壓器輸人激勵信號。圖3中LZ,C14,C15為諧振電感和諧振電容，它們是設計中重要的參數(shù)。在啟動階段，燈泡的等效電阻很大，Lz,C14,C巧發(fā)生串聯(lián)諧振，諧振電路可以在燈兩端形成很高（約3000V）的點火電壓。無極燈引燃后，進人正常運行階段，泡體內電弧等效電阻在數(shù)百歐姆，當燈電流生成后，諧振回路失諧，C14,C巧上的諧振電壓降到燈的工作電壓。燈點亮后由Lz

7、穩(wěn)定燈的電弧電流。與此同時，由于輸出回路的選頻濾波作用，點燈電能為一余弦波的電壓和電流，其頻率為激勵信號的基頻。四、異常保護電路當出現(xiàn)燈泡接線脫落或者燈泡漏氣等異常狀態(tài)時，無極燈不能正常啟動，諧振引火電路一直處于諧振狀態(tài)，逆變器輸出的電流增大到正常電流的3-5倍。如果不采取有效的保護措施，就會造成點燈逆變器以及前級單元電路因過載而燒毀，甚至引起冒煙、爆裂等事故。異常保護電路如圖4所示。在異常狀態(tài)時：在諧振電容C14,C15的中點引出異常保護采樣電壓，通過電容C16,C18的分壓和D18,D19;R24整流后成為控制電壓，通過R25,R21和C19延時電路，在C19上得到隨時間上升的直流電壓，當此電壓大于DZ1的穩(wěn)壓值時便被擊穿，可控硅MCR導通，通過阻塞二極管D17將Q82柵極與地短路，迫使半橋逆變電路停止工作。而在正常狀態(tài)下，C19上的電壓還未上升到DZ1的