節(jié)能燈為什么節(jié)能?
一、發(fā)光效率
10W的節(jié)能燈相當(dāng)于50~60W的白熾燈,燈光效率是白熾燈的5到6倍.
二、電路原理
1. 節(jié)能燈整流后重新振蕩至 25~35K ，高頻有利提高發(fā)光效率；
2. 采用高效熒光粉；
3. 相對日光燈來說不采用電感鎮(zhèn)流，提高電路功率因數(shù)。
三、能量轉(zhuǎn)換效率
白熾燈電能除轉(zhuǎn)換為光能外，很大一部分轉(zhuǎn)換為熱能。
節(jié)能燈電能轉(zhuǎn)換為熱能的那一部分相對較少。
各種三極管承受電流?
名 稱 封裝 極性 耐 壓 電 流 功 率
13001 TO-92 BCE NPN 400V 1A 20W
13003 TO-92 BCE NPN 400V 1.5A 40W
13005 BCE NPN 400V 4A 60W
13007 TO-252 BCE NPN 1500V 2.5A 100W
13009 TO-252 BCE NPN 1500V 3A 150W
節(jié)能燈原理
一、直接啟動(dòng)型(成本低,主要適合小功率)
以喜家亮15W節(jié)能燈為例說明其工作原理,見下圖
工作原理
電源電路: AC220V市電經(jīng)D1～D4整流，C1濾波。通電后經(jīng)R2，R5向C3、C4、C5充電。
啟動(dòng)電路: R5為啟動(dòng)電阻，提供VT1導(dǎo)通起振所需的電壓，R2是偏置電阻。通電瞬間R5向C3充電，R2給VT1提供基極電流，使VT1導(dǎo)通，并迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
高頻自激振蕩電電路: 由VT1、VT2、C3、C4、C5、高頻變壓器T1和電感L1組成，當(dāng)VT1導(dǎo)通，VT2截止時(shí)電壓向C3、C4、C5充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當(dāng)LA電流增大到一定程度時(shí)，變壓器的磁芯達(dá)到飽和，C3、C4、C5上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時(shí)，次級線圈LB、LC的電壓極性發(fā)生倒相變化，使LC中感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，LB中的感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，這樣就迫使VT1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，VT2由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C4開始放電，當(dāng)放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使LB、LC的電壓極性又發(fā)生變化，LB上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正；LC上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正，這又迫使VT2截止,VT1變?yōu)閷?dǎo)通，這樣VT1、VT2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地導(dǎo)通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯(lián)諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯(lián)諧振電路: 由L1 、C5組成串聯(lián)諧振. VT1與VT2輪流導(dǎo)通，在燈管兩頭形成高頻電壓使燈管點(diǎn)亮。
[15W節(jié)能燈]BOM表
元件名稱 參數(shù)封裝 數(shù)量 備注 單價(jià)
整流二極管1N4007 1A 1200V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N4007 1A 1200V 直插 1 D5
限流保護(hù)電阻 22R 1/4W 碳膜電阻±10% 2 R1,R3
啟動(dòng)電容 4.7uF/50V 鋁電解 1 C3
啟動(dòng)電阻 680K 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R5
偏置電阻 330K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R2
高頻自激電容 2G333J 滌綸 1 C4
高頻電感 4Y,3Y,4Y 1 T1
諧振電容 2.7nJ 1200V CBB/CL 1 C5
開關(guān)三極管 13001 2 VT1,VT2
扼流圈L 3.2mH E型磁芯 1 L1
2U燈管 15W直徑 mm 1 Y1
燈殼 直徑 mm 1 *
燈頭 直徑 mm 1
連線 線芯直徑1.5mm 2 mm
* * 1 市場售價(jià)
以20W直管日光燈為例說明其工作原理,見下圖
工作原理
電源電路: AC220V市電經(jīng)D1～D4整流，C3、C4濾波。C3與C4串聯(lián)，可在串聯(lián)處直接抽頭給燈管供電，以節(jié)省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動(dòng)電路: R2為啟動(dòng)電阻，提供VT2導(dǎo)通起振所需的電壓，R8是偏置電阻。通電瞬間R2 、R8給VT2提供基極電流，使VT2導(dǎo)通，并迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
高頻自激振蕩電電路: 由VT1、VT2、C3、C4、C5、高頻變壓器T1和電感L1組成，當(dāng)VT2導(dǎo)通，VT1截止時(shí)電壓向C3、C4、C5充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當(dāng)LA電流增大到一定程度時(shí)，變壓器的磁芯達(dá)到飽和，C3、C4、C5上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時(shí)，次級線圈LB、LC的電壓極性發(fā)生倒相變化，使LC中感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，LB中的感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，這樣就迫使VT2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，VT1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C3開始放電，當(dāng)放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使LB、LC的電壓極性又發(fā)生變化，LB上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正；LC上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正，這又迫使T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗@樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地導(dǎo)通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯(lián)諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯(lián)諧振電路: 由L1 、C5組成串聯(lián)諧振. VT1與VT2輪流導(dǎo)通，在燈管兩頭形成高頻電壓使燈管點(diǎn)亮。
安規(guī)電路: R2給C3提供放電回路。二極管D6給C2提供放電回路。二極管D5、R4、R5給LC提供放電回路。
[20W直管日光燈]BOM表
元件名稱 參數(shù)封裝 數(shù)量 備注 單價(jià)
整流二極管1N4007 1A 1200V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N4007 1A 1200V 直插 2 D5,D6
保險(xiǎn)電阻 1R 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R1
限流保護(hù)電阻 2.2R 1/4W 碳膜電阻±10% 2 R3,R6
限流泄放電阻 8.2R 1/4W 碳膜電阻±10% 4 R4,R5,R8,R9
啟動(dòng)電容 2200P 630V 滌綸 1 C1
啟動(dòng)電阻 470K 1/4W 碳膜電阻±10% 1 R2
偏置電阻 680K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R8
電容 10uF 50V 鋁電解 1 C2
高頻自激電容 10uF/250V 鋁電解 2 C3,C4
高頻電感 4Y,3Y,4Y 1 T1
諧振電容 6800P/630V CBB/CL 1 C5
開關(guān)三極管 13005 2 VT1,VT2
扼流圈L 320Y E型磁芯 1 L1
日光燈管 20W直徑 mm 1 Y1
支架 mm 1 *
連線 線芯直徑1.5mm 2 mm
* * 1 市場售價(jià)
以4U 125W 6400K φ17白色節(jié)能燈為例說明其工作原理,見下圖
二、DB3啟動(dòng)型(性能穩(wěn)定,適合大功率)
工作原理
電源電路:AC220V市電經(jīng)D1～D4整流，C1濾波后．形成300V左右的直流電壓。C5、C6濾波。C5與C6串聯(lián)，可在串聯(lián)處直接抽頭給燈管供電，以節(jié)省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動(dòng)電路:由R1、R2、DB3組成啟動(dòng)電路，整流后的直流電經(jīng)過R1、R2對C2充電，當(dāng)C2兩端電壓充到DB3的轉(zhuǎn)折電壓后(32±4V)，觸發(fā)二極管DB3導(dǎo)通，C2經(jīng)DB3向三極管VT2基極放電，使VT2導(dǎo)通，并迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
高頻自激振蕩電電路:由VT1、VT2、C4、C5、C6高頻變壓器和電感L1組成高頻自激振蕩電路，當(dāng)VT2導(dǎo)通，VT1截止時(shí)電壓向C4、C5、C6充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當(dāng)LA電流增大到一定程度時(shí)，變壓器的磁芯達(dá)到飽和，C4、C5、C6上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時(shí)，次級線圈LB、LC的電壓極性發(fā)生倒相變化，使LC中感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，LB中的感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，這樣就迫使T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗琓1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C5開始放電，當(dāng)放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使LB、LC的電壓極性又發(fā)生變化，LB上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正；LC上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正，這又迫使VT2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，VT1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗@樣VT1、VT2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地導(dǎo)通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯(lián)諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯(lián)諧振電路:由L1 、C4組成串聯(lián)諧振.
安規(guī)電路: R3給C1、C5提供放電回路。二極管D5給C6提供放電回路。二極管D6給C5提供放電回路。
[4U 125W節(jié)能燈]BOM表
元件名稱 參數(shù)封裝 數(shù)量 備注 單價(jià)
整流二極管1N5399 1.5A 1400V 直插 4 D1~D4
泄放二極管1N5399 1.5A 1400V 直插 2 D7,D8
保險(xiǎn)管FUSE 2A 250V 1 R1
限流保護(hù)電阻 1R 1/2W 碳膜電阻±10% 2 R4,R6
限流泄放電阻 15R 1/2W 碳膜電阻±10% 4 R5,R7,R8,R9
啟動(dòng)電容 2A223J 1 C2
充電電阻 330K 1/2W 碳膜電阻±10% 2 R1,R2
啟動(dòng)電阻 330K 1/4W碳膜電阻±10% 1 R3
雙向二極管 DB3 C702 1 DB3
電容 3A/102J 1 C3
高頻自激電容 104J/400V CBB 2 C5,C6
高頻電感 3Y,3Y,3Y 1 T1
諧振電容 1600V/682J CBB/CL 1 C4
開關(guān)三極管 J13009-2 2 VT1,VT2
二極管FR107 4 D5,D6,D9,D10
扼流圈L 320Y E型磁芯 1 L1
4U燈管 直徑φ17mm 1 Y1
燈頭 mm 1 直徑φ mm
連線 線芯直徑1.5mm 2 長 mm
外殼 直徑φ mm 1
* * 1 市場售價(jià)
工作原理
電源電路:AC220V市電經(jīng)D1～D4整流，T1互感濾波、C1濾波后，R1、R2、C2組成π型濾波器。形成穩(wěn)定的300V左右的直流電壓。C5、C6串聯(lián)濾波，可在串聯(lián)處直接抽頭給燈管供電，以節(jié)省充電電容，也降低了三極管的耐壓要求。
啟動(dòng)電路:由R7、R5、R6、DB3、R11組成啟動(dòng)電路，R7為起點(diǎn)電阻。整流后的直流電經(jīng)過R7、R5、R6對C4充電，當(dāng)C4兩端電壓充到DB3的轉(zhuǎn)折電壓后(32±4V)，觸發(fā)二極管DB3導(dǎo)通，C4經(jīng)DB3向三極管T2基極放電，使T2導(dǎo)通，并迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
高頻自激振蕩電電路:由T1、T2、C4、C5、C6高頻變壓器和電感L1組成高頻自激振蕩電路，當(dāng)T2導(dǎo)通，T1截止時(shí)電壓向C5、C6 、C7充電。流經(jīng)高頻變壓器初級線圈LA中的充電電流逐漸增大，當(dāng)LA電流增大到一定程度時(shí)，變壓器的磁芯達(dá)到飽和， C5、C6 、C7上電荷不再增大，流過LA的電流開始減小。這時(shí)，次級線圈LB、LC的電壓極性發(fā)生倒相變化，使LC中感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，LB中的感應(yīng)電動(dòng)勢左正右負(fù)，這樣就迫使T2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗琓1由截止變?yōu)閷?dǎo)通。C5開始放電，當(dāng)放電電流增大到一定程度后，變壓器磁芯又發(fā)生飽和，使LB、LC的電壓極性又發(fā)生變化，LB上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正；LC上的感應(yīng)電動(dòng)勢的方向?yàn)樽筘?fù)右正，這又迫使T2由截止變?yōu)閷?dǎo)通，T1由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗@樣T1、T2在高頻變壓器控制下周而復(fù)始地導(dǎo)通／截止，形成高頻振蕩，并由L1 、C4組成串聯(lián)諧振使燈管得到高頻高壓供電。
串聯(lián)諧振電路:由L1 、C4組成串聯(lián)諧振。
