電子鎮(zhèn)流器實(shí)物圖如圖1所示。
圖1 電子鎮(zhèn)流器實(shí)物圖
根據(jù)實(shí)物繪制的電路原理圖如圖2所示。
圖2 電路原理圖
本電路由整流濾波電路、功率開關(guān)與驅(qū)動電路、鎮(zhèn)流器與燈絲負(fù)載回路三部分組成。組成電路的各個元件的作用如下：
①整流二極管VD1~VD4和濾波電容器C1、C2串聯(lián)組成橋式整流濾波電路，功能是將220V交流電經(jīng)整流濾波后在C1、C2兩端得到空載310V的直流電壓，為后面的高頻逆變電路提供工作電源。
②功率三極管VT1、VT2，作為開關(guān)管使用，工作于飽和與截止?fàn)顟B(tài)，其開關(guān)速度要快。
③電阻R1、R6是起振電阻，是為VT2初始導(dǎo)通提供偏置，從而激發(fā)VT1、VT2形成自激振蕩。
同時電阻R1與電容C3并聯(lián)組成降壓啟動電路，可在一定程度上減少過電壓所帶來的損失。為保證電容C3可靠工作，其耐壓值應(yīng)選擇大于兩倍的電源電壓，C3耐壓值為630V.
④二極管D5和D6，其作用是保護(hù)三極管VT1、VT2，并聯(lián)在三極管基極和發(fā)射極之間可以大大削弱電荷存儲效應(yīng)，從而提高三極管開關(guān)速度。
⑤變壓器T起信號互感耦合作用。它是由單股芯線T1、T2、T3繞在磁環(huán)上形成的，由于開關(guān)管與其驅(qū)動電路部分是緊密聯(lián)系相互依存，因此它們參數(shù)之間的關(guān)系在生產(chǎn)過程中比較難確定。此電路中T1為3圈、T2為3圈、T3為5圈。
⑥電容C4并接于VT2基極和發(fā)射極之間，可防止基極和發(fā)射極間電位突變，能在一定程度上保護(hù)三極管VT2.
⑦電阻R2、R3、 R4、 R5為保護(hù)電阻，用來保護(hù)三極管的，但是作用有限。
⑧電容C5是啟動電容，有隔直流通交流的作用，阻止310V的直流電壓直接進(jìn)入日光燈管，允許20kHz的高頻交流電壓通過。
⑨扼流圈L、諧振電容C6組成串聯(lián)諧振電路，其作用是起輝日光燈管和限制燈管工作電流。
電子鎮(zhèn)流器的基本功能是將50Hz的工頻電源轉(zhuǎn)換成20kHz高頻電源，而直接點(diǎn)亮日光燈管。其工作過程是：接通電源后，經(jīng)整流濾波后的 310V直流電壓通過 C3、R1并聯(lián)再與R5串聯(lián)，給VT2的基極提供一個窄電流脈沖使VT2首先導(dǎo)通。在VT2導(dǎo)通期間，電流流通路徑是：+V→ C5→燈管上端燈絲→C6→燈管下端燈絲→扼流圈L→變壓器T3→VT2的集電極-發(fā)射極→地形成回路，對諧振電容C6充電。由于變壓器T的線圈T3對T1和T2的感應(yīng)耦合作用，T1上的感應(yīng)電壓將使三極管VT1導(dǎo)通，而T2上的感應(yīng)電壓將使 VT2截止。
在VT1飽和導(dǎo)通期間，電流流通路徑是：諧振電容C6→燈管上端燈絲→C5→VT1的集電極-發(fā)射極→變壓器T3→扼流圈L→燈管下端燈絲→C6，該電流流向即為C6的放電回路。借助于變壓器T的耦合作用，使三極管VT1、 VT2交替導(dǎo)通，輸出方波脈沖電壓，此電壓通過扼流圈L、燈絲電阻、C6組成串聯(lián)諧振，在C6兩端產(chǎn)生一個高壓脈沖，將日光燈管中的汞蒸氣電離擊穿形成導(dǎo)電通路而將燈管點(diǎn)亮。電路起振后，電容C4將通過二極管D6和三極管VT2迅速放電，以防止VT2無法退出飽和導(dǎo)通狀態(tài)。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C6兩端，故C6兩端下降為正常的工作電壓（約80V），維持日光燈管穩(wěn)定的正常發(fā)光。
市場上的日光燈電子鎮(zhèn)流器價格不一，質(zhì)量也參差不齊。下面給出一種價格便宜的日光燈電子鎮(zhèn)流器電路圖，其電路很簡單：
在上圖中，220V市電從A1，A2接入，D1-D4四只二極管構(gòu)成全橋整流，C1，C2高壓電容串聯(lián)分壓并作濾波。Q1與Q2兩個三極管和電感L1-L3等組成半橋式高頻振蕩器。兩只二極管D5與D6的作用是保護(hù)三極管免受損壞。電感L4和C6構(gòu)成諧振回路，燈管電離導(dǎo)通后L4作為阻流用。
電阻、電容、二極管、三極管按圖示即可。電感L1-3用3根單芯PVC線繞在外徑10mm內(nèi)徑6mm高5mm的環(huán)型磁芯上，L1-2繞2T，L3繞三圈，注意同名端的接法。L4采用EI-19的磁芯，線徑、匝數(shù)參數(shù)缺失，但查閱一些資料匝數(shù)約在200-300T左右。
如下圖所示為一款40W日光燈的電子鎮(zhèn)流器電路原理圖。
此鎮(zhèn)流器是用兩只高速開關(guān)三極管MJE13005制作的20W日光燈電子鎮(zhèn)流器。
鴻光牌電子鎮(zhèn)流器電路圖
鴻光牌電子鎮(zhèn)流器號稱“無污染”，經(jīng)銷商說這種鎮(zhèn)流器在工作時不會對其他電器造成干擾（普通電子鎮(zhèn)流器在工作時會產(chǎn)生大量諧波，若濾波電路不佳，就會使這些諧波進(jìn)入電網(wǎng)，對其他家用電器造成影響），只要燈管不漏氣，就是斷了燈絲的燈管也能使用，而且節(jié)能效果顯著。禁不住經(jīng)銷商的誘惑，筆者購買了兩個這種鎮(zhèn)流器。試用后，覺得其效果還可以。用調(diào)壓器調(diào)節(jié)輸入電壓在160～240V時均能點(diǎn)亮燈管，亮度也與使用普通電感鎮(zhèn)流器相差無幾（至于能否點(diǎn)亮斷絲燈管，筆者沒有試驗(yàn)）。將其拆開后，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部電路相當(dāng)簡單，現(xiàn)介紹給讀者，供有興趣者仿制。
該鎮(zhèn)流器電路如附圖所示。電容C1、C2為降壓電容，D1～D4為整流二極管，C3、C4為啟輝電容。R1、R2為限流電阻。220V電源電壓經(jīng)過D1～D4、C3、C組成的倍壓整流電路后，a、b兩端電壓可達(dá)600V以上，這一電壓完全可以使燈管H啟輝點(diǎn)亮。
按：正確地說，這是一個四倍壓整流電路，在燈管未啟輝或未裝燈管時，a、b兩端電壓可達(dá)4&TImes;√2&TImes;220≈1200V。這種電路的優(yōu)點(diǎn)是，因?yàn)楦疚磳艚z預(yù)熱，故斷絲也無妨，即使兩端均已斷絲的燈管仍可再利用。其缺點(diǎn)是，由于種種原因，有時不能一次啟動點(diǎn)亮，需開/關(guān)電源多次啟動才能點(diǎn)亮。此外，它不一定“節(jié)能”，因其限流電阻R1、R2的耗散功率不一定小于鎮(zhèn)流器的有功功率。讀者如要仿制，C3、C4以取耐壓630V為宜。
目前在市場上，流通著大量的低價國產(chǎn)電子整流器。筆者為了分析其線路，購買了一個40W的電子整流器并畫了線路，如下：
在上圖中，市電從A1，A2接入，D1-4構(gòu)成全橋整流，C1，C2串聯(lián)分壓并作濾波。后面兩個三極管和電感L1-3等組成半橋式高頻振蕩器。D5-6是保護(hù)三極免于損壞。電感L4和C6構(gòu)成諧振回路，燈管電離導(dǎo)通后L4作為阻流用。
電阻電容三極管按圖示即可。電感L1-3用3根單芯PVC線繞在外徑10mm內(nèi)徑6mm高5mm的環(huán)型磁芯上，L1-2繞2T，L3繞三圈，注意同名端的接法。L4是用EI-19的磁芯制作的，由于筆者沒有拆該元件，所以對線徑匝數(shù)未知，從一些資料查出在200-300T左右。
采用的廢棄SW電子節(jié)能燈鎮(zhèn)流器，應(yīng)選用那些只是燈絲燒斷損壞，而電子鎮(zhèn)流器電路部分完好的。該節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器的電路板為圓形，其直徑約中30mm左右，所以可方便裝入電池充電器內(nèi)原變壓器所在空間上。
改裝時，先將電子鎮(zhèn)流器上的電源線和外接到燈管的四個燈絲線焊掉（脫開），將鎮(zhèn)流器拿出。在鎮(zhèn)流器上有一只繞有漆包線線圈的E型鐵氧體磁芯電感器L（見附圖）；此電感器的一端接于鎮(zhèn)流器的振蕩電路上；男一端接到燈絲上（燈絲另一端，串接板上一電容器C．再接到振蕩電路上）。改造的第一步是：將圖中原來分別連接燈絲的兩端，用一根跨線連接起來。第二步是：用一根直徑約中0.27mm的漆包線或者細(xì)塑皮絕緣導(dǎo)線，并于電感線圈外空出的骨架空隙上，用穿繞的辦法，加繞一組8匝的線圈，作為“AC/AC轉(zhuǎn)換器”的低壓輸出次級感應(yīng)線圈。至此，由鎮(zhèn)流器改制的AC/AC電壓轉(zhuǎn)換器即已完成。
接下來是將改好的電壓轉(zhuǎn)換器與電池充電器的電路進(jìn)行連接，即該轉(zhuǎn)換器次級上輸出的是與電子鎮(zhèn)流器電路振蕩頻率相同的約25kHz感應(yīng)電壓；因該電壓頻率與電池充電器上的IN4001型低頻整流管（D1、D2）的工作特性不匹配，所以應(yīng)將D1、D2更換成FR107型的高頻型整流二極管，便可良好整流，而獲得電池充電器所需要的充電電壓。
用該改成的“電壓轉(zhuǎn)換器”，替換原電池充電器的變壓器，經(jīng)實(shí)際試用，充電效果很好。長時間充電，充電器上只有微熱；說明比原用容易發(fā)熱的鐵芯電源變壓器的工作能效，有較大的提高。
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