一、電路結(jié)構(gòu)與功能
電子日光燈電路原理圖如上圖所示,我們將日光燈管以外的電路稱為電子鎮(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(diǎn)亮日光燈管。
整機(jī)電路框圖如下圖所示。包括4個(gè)部分:①整流二極管VD1-VD4和濾波電容器CI組成的市電直接整流濾波電路,其功能是將交流市電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡虎?a target="_blank">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;③電阻R1、電容C2和雙向二極管VD8組成的啟輝電路,其功能是在剛接通電源時(shí)啟動(dòng)振蕩電路;④電感I,、電容c5等組成的諧振啟輝電路,其功能是產(chǎn)生日光燈管所需要的啟輝高壓。
二、電路原理
1、市電直接整流濾波電路
市電直接整流濾波電路如下圖所示。交流220V電源不經(jīng)過電源變壓器而直接由整流二極管VDI—VD4橋式整流,再經(jīng)濾波電容器Cl濾除交流成分后,在A端即可輸出+310V(空載時(shí))的直流電壓,作為高頻振蕩器的工作電源。由于沒有了變壓器,故提高了電源的效率,縮小了電路體積。
2.高壓高頻振蕩電路
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,將310V直流電壓變換為50kHz/270V的高頻交流電壓,作為日光燈管的工作電壓,再通過C5和L組成的諧振啟輝電路送往日光燈管。
接通電源后,VT2在啟動(dòng)電路的觸發(fā)下導(dǎo)通,此時(shí)+310V直流電壓經(jīng)C4、燈管上端燈絲、c5、燈管下端燈絲、L、T3、VT2的集電極一發(fā)射極形成的回路,對(duì)諧振電容c5充電,充電電流I充下圖中虛線所示,c5上電壓極性為上正下負(fù)。
由于高頻變壓器T各繞組的耦合作用,晶體管VT2很快由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗w管VT1則由截止變?yōu)閷?dǎo)通,此時(shí)諧振電容c5通過燈管上端燈絲、C4、VT1的集電極一發(fā)射極、T3、L、燈管下端燈絲放電,放電電流I放如下圖中虛線所示,C5上電壓極性也是上正下負(fù)。
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)榻刂梗琕T2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,其振蕩頻率取決于電容c5、電感L組成的串聯(lián)諧振電路。
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)入日光燈管,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T1和T2提供負(fù)半周時(shí)的泄放通道。
3、諧振啟輝電路
日光燈管的工作原理為:先有一個(gè)高電壓作用于其兩端,使其啟輝,然后再將電壓降低到能夠維持點(diǎn)亮即可。在普通鐵芯鎮(zhèn)流器日光燈中,由啟輝器完成這一任務(wù)。在電子日光燈中,則采用了諧振啟輝電路,高壓高頻振蕩電路產(chǎn)生的50kHz/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)生高電壓加在日光燈管兩端將日光燈管內(nèi)的氣體擊穿而使其啟輝。 當(dāng)日光燈管被點(diǎn)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n值下降,故C5兩端下降為正常的工作電壓(約80v),維持日光燈管穩(wěn)定地正常發(fā)光。
4、啟動(dòng)電路由于功率開關(guān)管VTI、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(shí)兩管均因無基極偏置電壓而截止,因此在剛接通電源時(shí)必須由啟動(dòng)電路使電路起振。
在上圖中,接通電源后,+310V直流電壓開始經(jīng)RI對(duì)C2充電,當(dāng)C2上電壓上升到雙向二極管VD8的閾值時(shí),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上已充得的電壓放掉,不影響電路正常振蕩。
三、制作與調(diào)試
1、制作
高頻變壓器T可自制。采用內(nèi)徑為6mm、外徑為10mm的MX2000磁環(huán)作磁芯,用直徑0.6mm導(dǎo)線穿繞(最好用漆包線),Tl、T2各繞2圈,T3繞8圈。安裝時(shí)須注意各繞組的同名端不能搞錯(cuò),同時(shí)采用不同顏色的導(dǎo)線以便于區(qū)分。
2、調(diào)試
按以下步驟檢測電路各點(diǎn)電壓:①A、B兩點(diǎn)間直流電壓應(yīng)為260,310V;②VT1、VT2兩振蕩管的B-E極間均為-0.3V左右的反偏電壓;③A、C兩點(diǎn)間應(yīng)有峰一峰值為220~270V的高頻交流電壓;④未啟輝時(shí),臼光燈管兩端應(yīng)有峰一峰值為600V左右的高頻交流電壓;⑤啟輝后,日光燈管兩端應(yīng)為有效值為60-80v的高頻交流電壓。
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日光燈
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