荧光灯电子镇流器电路简介

1、荧光灯电子镇流器电路简介上海时代之光照明电器检测有限公司 王月丽一输入电路这一电子镇流器的输入电路，是一个兼有共模和差模复合的EMI滤波电路。1进线处F是电流熔丝（保险丝），它的作用是一旦电子镇流器内发生故障状态时，能及时熔断，从而防止了故障的扩大和危及安全的事故发生。2并联在进线处的RV是压敏电阻，它的伏安特性如图2，当它两端的电压没达到它的阀门电压值时，它呈现阻值很大的（10k）的电阻特性，当两端的电压超出阀门电压时，其阻值会迅速下降，流过其电流也会急剧上升。它的作用是：（1）当电源内有雷电感应，大用电器图2 的自感电动势，触发脉冲电压等残留瞬时脉冲作用在电子镇流器的输入端时，能把超出47

2、0V或390V峰值的脉冲电压泄放掉，从而保护了电子镇流器的内部电路免受高压脉冲的冲击。即压敏电阻兼有EMS的防护功能。（2）当电子镇流器的输入端被错误地接上远超出其额定值的电压时，（例如被接到380V电源上），压敏电阻会迅速导通，其持续的大泄放电流能把保险丝熔断，从而达到保护电子镇流器内部电路的目的。3由L2、L3和C1、C11、C13和C14组成了EMC复合滤波电路。由于本线路采用了电子泵反馈电路（后面会介绍），把谐振后输出端的高频电能反馈到电源侧，所以造成了电源侧对电网的传导干扰分量明显增大，这就要求输入端的滤波特性要更强才能保证EMI标准中传导项目的不超标。从电路的输入侧A、A端分析，电

3、子镇流器传向电网的高频干扰信号既有以A和A互为两个极的差模干扰信号，又有以A和A为共同一个极而以接地为另一个极的共模干扰信号。图中C1和C11是典型的差模信号旁路电容，把电子镇流器产生的差模信号在此处短路掉。L3主要是针对这一电路的A点干扰信号相对比A点更多而设立的，它主要是起到阻碍A点的差模干扰信号向外传导的作用，但同时也对A点的共模干扰信号有阻碍作用。L2和C13、C14组成了典型的共模滤波电路，其中C13和C14分别接在两个进线端上然后接地，从而达到对共模干扰信号的对地短接的旁路作用。L2的结构为共轭型，它在一个磁芯上同时绕有两组相互独立且对称的绕组，在这一电路中两组绕组按极性接成共模滤

4、波电路，这种接法对电子镇流器的电源电流来说，流过两绕组的电流大小相等但方向相反，所以电源电流的流过不会使L2磁芯饱和。这样可以用没有磁隙的闭合磁回路的磁芯，在相同的线圈匝数的情况下，可以得到更大的电感量，更有利于滤除EMI的传导干扰。二 整流电路和电子泵反馈电路1电子镇流器由D1-D4组成桥式全波整流电路，把交流电源变成直流，这里的C2也承担了直流端的EMI传导信号的差模滤波作用。C5和C6起到了直流的滤波作用，但由于其电容量不大，所以对直流纹波的滤除作用很有限，主要是作为两个串联的电容组成半桥电路，在高频谐振中给两个半周分别提供能量。2作为电子镇流器内直流电位的B，B端口电位的建立，主要依靠

5、D5，D6，D7，D8和电解电容E1，E2组成的电子泵电路来实现。在接通交流电源的时候，C5和C6上的电势会立刻建立，所以电路会起振。一旦电路起振，C5和C6的中点，G点的电位会在较大的幅度内随高频谐振的频率而波动。当G点的电位相对于B点偏高时，G点电能通过D8对电解电容E2进行充电。当G点的电位相对于B偏低时，充电电流经电解电容E1和D7构成的回路进行充电。对E1和E2的充电是在高频谐振的两个半周期内分别进行的，但E1和E2的放电是并联进行的，当B与B之间的电压低于E1及（在整流后脉动直流纹波的波谷端）E1和E2分别通过D5和E2的端电压时，三 主要谐振电路本电路的主要振荡电路工作原理是：接

6、通电源后，正极高电位通过R3对C3充电，当C3电压超过DB3的开门电压（30V）和Q2的be结电压（0.7V）时，触发电流经DB3和R6注入Q2的b极，Q2开始导通。电容C6上的能量分成两路，一路从C6正端出发经上灯的灯丝C8PBR1灯丝T1L1-3Q2R7回到C6负端。另一路从C6正端出发经下灯的灯丝PBR2C10灯丝T2L1-3-Q2R7回到C6负端，在上述过程中，由于两支电流都流经高频变压器L1-3绕组，此时L1-1上感应的电压为上负下正，只会加深Q1的截止，而L1-2上的感应电压是上正下负，其强烈的正反馈使Q2迅速进入饱和，Q2形成饱和导通。但随着C8和C10上电量的逐步充满，Q2的I

7、ce很快下降，Q2将脱离饱和而转向截止，由于此时流经L1-3绕组的从右到左的电流是由大到小的变化，贮存在（根据焦耳楞次定律）这一释放能量在L1-2上L1磁芯中的磁场能量释放出来，将感应出上负下正的电势，使Q2进一步进入截止，而在L1-1上感应出上正下负的电势，使Q1开始导通。Q1一旦导通后，C5上的电能也分成两路，一路从C5上端出发经Q1R4L1-3T1上灯的灯丝PBR1与C8上所充的下负上正的电能串联后经上灯的另一灯丝到达C5负端。另一路从C5上端出发经Q1R4L1-3T2下灯的灯丝与C10上所充有的上负下正的电能串联后经PBR2回到C5负端。Q1的导通一方面使C8和C10上的原来的能量得到

8、释放，同时也使这两个电容分别充上了与原来极性相反的电能，另一方面这一电流从左到右地流过L1-3使L1-2上感应出上负下正的电势，进一步加深Q2的截止，而L1-1上感应出的电势使Q1迅速进入饱和区，同理，随着C8和C10上反向充电的充满，Q1将脱离饱和而转向截止，此时流经L1-3绕组的从左到右的电流是由大到小的变化，贮存在L1磁芯中的磁场能量释放后在L1-1上感应出上负下正的电势，使Q1进一步进入截止，而在L1-2上感应出上正下负的电势将使Q2开始导通，从而完成一个完整的振荡周期。由于开始起振后，Q2的每次导通（通过D12）同时也释放了C3上的电能，并且R3和C3的组合时间常数远大于电路振荡的时

9、间常数，所以在电路起振后C3上不能达到DB3所需的导通电压。所以也不会再产生多余的触发信号。又因为C5和C6的电容量远大于C8和C10（一个数量级关系），并且L1-3的电感量远小于T1和T2，所以电路的振荡频率基本由C8，C10和T1，T2的电容和电感量所决定。电路起振后，一方面有谐振电流流过两支灯管的阴极，起到预热阴极的作用。另一方面在电感T1和T2上将产生UL=EQ的高电势，而电容C8和C10上产生UC=-EQ的高电势，式中E是半桥振荡时C5和C6提供的电动势，一般为120V150V，Q是两支LC谐振回路的谐振品质因数，一般在818之间。两支已进行预热的灯管就是在C8和C10的谐振电势下被

10、击穿并启动的。灯进入正常工作状态后，相当于在串谐回路中的电容C8和C10上并联了一个阻值在一定的范围内变动的电阻，这一特点使串谐回路的谐振强度明显下降，谐振的频率也随着C8和C10充电时间的放慢而下降，只要这部分电路的匹配合理，最后电子镇流器和灯会稳定地工作。 四 异常保护电路电路中PBR1和PBR2的作用是提供灯不启动和整流效应的异常状态保护的，这是一种随温度变化会产生电化学效应的元件，称为万次自恢复保护丝。当灯启动时有较大的预热电流流过它，但由于灯预热启动时的时间一般在0.4S-1S，这一短暂的时间内的启动电流作用在它上不会使温度有明显的上升，因此当灯已启动时它还保持着常温低阻状态。由于灯

11、启动后流过它的电流大大减小，在这一启动后的灯丝电流作用下它可以一直保持在低阻状态。一旦发生灯不启动或整流效应的异常状态时，持续的启动电流急骤上升，从而使串谐回路的谐振电流大大减小，达到了灯异常状态时电子镇流器具有自我保护的目的。自恢复保险丝的另一特性是一旦进入高阻状态，只需很小的电流（一般10mA）就能保持在高阻的状态，一般在切断电源，待其冷却后（约1分钟），才能恢复原来的低阻状态。选用万次自恢复保险丝串入在启动回路中作为电子镇流器的异常状态保护，应注意以下几点：（1）自恢复保险丝的工作电流要与实际的电子镇流器的电路相匹配，即在启动后正常工作时，流过它的电流应明显小于它的动作电流。但异常状态时的电流也应达到它的工作电流。在异常电流的作用下，其动作时间一般在5S20S间为好。动作太早了会产生在气温低，灯不易启动时灯还没点亮就进入保护状态，动作太迟了又会使电子镇流器内元件因长时间承受大电流而损坏。（2）自恢复保险丝的安装位置应选在周围无明显发热元件的位置，在电子镇流器中，功率三极管，输出磁芯等在工作时都会发热，这一热量如果在很小的空间内作用时间较长，会使小环境温度上升，很可能使自恢复保险丝在气温较高或同时受到灯的热辐射的共同作用下发生误动作。（3）另外还在设计时使自恢复保险丝在动作温度和动作电流上留有余量，因为电子镇流器工作的外壳温度tc值一般应在5075之间