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20W高频电子镇流器式日光灯原理与检修 第3卷第2期 1999年6月 扬州职业大学 !gzhouPolytechnicCollegeVo1.3No.2 Jun.1999 20W高频电子镇流器式日光灯原理与检修 张祖顺 (扬州职业大学,扬州225002) 摘要以市售的某种电子镇流器式日光灯线路为例,简述其工作原理,故障 现象,故障分析与排除. 关键词电子镇流器R,L,C串联谐振全波整流 最近在市场购买了一只带有密封罩的20W细管日光灯,为电子镇流器式.开始使用时 效果尚好,后连续两次发生故障,现将维修体会整理如下,供广大爱好者参考. 1高频电子整流器式日光灯的特点 高频电子整流器实测电路见图1. l圭I1电子镇流器实测电路图 该电子镇流器电路采用自激式串联谐振换流电路,将220伏50H的交流市电经交一 直一交变换,变为25kHz以上的高频电,以点燃荧光灯,与电感式镇流器相比,具有如下特 点: 1.光通量符合国家标准,平均节电率大于20%. 2.无50Hz. 频闪,对人眼睛有好处,照度随电压波动率小于电感式镇流器的二分之一 3.功率因数cos~o高,电感式为0.44(滞后),电子式为0. 97(超前). 收稿日期:1998—12—25 作者简介:张祖顺,男,扬州职业大学,讲师 第2期张祖顺:20W高频电子镇流器式日光灯原理与检修37 4.启辉电压低,市电降至150伏时,仍能快速启动,可延长灯管寿命. 5.无须启辉器,一点即亮.电子镇流器功率因数超前,可以进行功率补偿,提高供电效 率. 6.电子镇流器体积小,重量轻,便于安装. 7.由电子器件组成,如缺少保护电路,或器件选择不当,易造成损坏. 2电路工作原理(等效电路见图2) (1)整流部分为全波整流,整流峰值电压可达√2×220=310伏,滤波电容为C1,C2的 串联,可降低对电容的耐压要求. (2)R1,R6两只510k~的电阻串联分 压,以保证功率开关管Q1,Q2的工作电压 各为整流电压的一半,降低了对开关管的耐 压要求. (3)本机振荡电路是由Ql,Q2两只完 全对称的功率开关管和电容,电感组成的自 激振荡电路.通电后,由于冲击或扰动,只有 一 只管子先导通,而后由于脉冲变压器B的 互感作用,使两管轮流导通,如此循环工作, 便产生高频振荡.振荡频率由CL确定 (25kHz以上). (4)串联电路产生自由振荡,供给日光灯 灯丝预热电流.串联电路中C5两端产生图2等效电路 400伏以上的启动电压加至日光灯两端,灯丝预热后即行启辉.一旦启辉,电感L即起限流 作用.灯管点亮后,工作电流主要通过灯管形成回路. (5)Q1,Q2的基极,发射极串人小电阻R4,R2,R7,R3,可使逆变电路安全可靠,高效率 工作,保护晶体管. (6)DRDR8为开关管反向激励提供续流回路,保护开关管的be结. (7)延时预热.Q2基极回路串人的C4有延迟启辉功能,延长了灯丝寿命. (8)异常状态自我保护功能 ①灯丝开路保护,如切断灯管与镇流器L的通路,即破坏了自激振荡的条件,Q1,Q2皆 不导通,由于Rl,R6的串联分压作用,Ql,Q2的仍各为150伏,是安全的. ②灯不启动保护,如灯管不能正常启动,并不破坏自激振荡的条件,线路电流仍维持在 正常值,功率开关管是安全的. (9)生产厂家为降低生产成本,该电路没有采用射频抑制电路.而为避免射频信号对一 些仪器及部分家用电器的干扰和对电网的污染,在电子镇流器的输人回路设计射频干扰 (RFI)滤波器是必要的.这是该电路的主要不足之处. 3故障现象与排除 该灯具是夏季购置的,刚开始使用时情况良好,在气温转凉的过程中两次损坏.现象是 38扬州职业大学第3卷 合上开关的瞬间,灯管闪烁一下或不闪烁,灯具就没有反应了. 拆开电子镇流器检查,发现保险丝(以窄铜箔代替)并未烧断,从表面看没有器件损坏, 亦闻不到异味.根据经验判断一般是高压回路工作情况较恶劣,器件易损,重点检测Ql, Q功率开关管,由于当时未画出原理图,加之Q1,Q2接线的非对称性,两管各极对应阻值 不等,怀疑是Q击穿,但焊开后测量发现Q1并未损坏. 在通电的情况下,测量电压,发现C1,C2的电压有漂移,电路不振荡. 在断电情况下经反复检查,发现是R1开路.因其阻值较大,用万用表R×1K档检查 时表头摆动角度很小,稍不留意,就被蒙蔽过去了.因R1开路,Q1,Q2组成的振荡电路其 上,下供电回路不平衡,破坏了振荡条件,所以停振.换上510ki2电阻后,日光灯工作正常. 4故障分析 (1)稳态下R.的功耗PR=号≈44(mw) 原电路采用的是100mW以下的普通碳膜电阻,符合 稳态时的功率要求. (2)桥式正弦整流全波的富里叶分析(图3),此波图3 形的周期T应为卫,并对称于纵轴,故只存在恒定分 量和各余弦项. si