常用熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路與應(yīng)用

1.1采用逐流電路的熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

1．采用逐流電路的30W熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

該電路如圖1所示，電子鎮(zhèn)流器主振蕩級選用雙向觸發(fā)二極管組成的半橋逆變自激振蕩電路。為提高電路的功率因數(shù)，采用了逐流濾波無源功率因數(shù)校正電路，該無源功率因數(shù)校正電路由二極管VD5、VD6、VD7及電容C1、C2等元器件組成。這里，利用逐流濾波無源功率因數(shù)校正電路可以使電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)由0.6提高到0.95。

圖1 采用逐流電路的30W熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

電容器C3起濾除電磁諧波干擾的作用，使輸入電源的總諧波失真減至最小。電容器C7同樣具有濾除諧波干擾的功能，對加至熒光燈負載的射頻干擾有很好的衰減作用。

在雙向觸發(fā)二極管DB3回路中串聯(lián)低值電阻R3，可有效地降低觸發(fā)電路的浪涌脈沖電流對DB3的沖擊，起到了過電流、過電壓限幅的作用。所以，鋸齒波發(fā)生器的啟動電容器C4的容量才可以加大，以延長熒光燈燈管的預熱啟輝時間。

串聯(lián)諧振電容器為兩個同容量、同耐壓值的電容器C8、C9的串聯(lián)。這樣相應(yīng)地提高了串聯(lián)諧振電容器的總耐壓值，以確保串聯(lián)諧振電容器可靠工作。該電路的主要電氣參數(shù)如表1所示，電路元件表如表2所示。

2．采用逐流電路的20W熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

該電子鎮(zhèn)流器電路如圖2所示。高頻電感L1為射頻干擾抑制電感，與高頻濾波電容器C9相配合，能有效地濾除半橋功率逆變電路中產(chǎn)生的高次諧波脈沖干擾電流對電網(wǎng)的污染，降低了電子鎮(zhèn)流器使用時對其他家用電器的射頻干擾。

圖2 采用逐流電路的20W熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

整流二極管VD5、VD6、VD7與電解電容器C1、C2構(gòu)成無源逐流濾波電路，改善了普通橋式整流、單電容濾波電路使交流輸入市電電流波形嚴重畸變的弊端。無源逐流濾波電路與L1、C9相配合，可以使電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)提高到0.95。

圖2中的VT3、VT4構(gòu)成該電子鎮(zhèn)流器的過電壓、過電流故障保護電路。當電子鎮(zhèn)流器電路的主振電路正常工作時，并聯(lián)在直流回路里的電阻R10、R11 起分壓作用，在電阻R11上分出的電壓給鉗位二極管VD11提供一個反偏電壓，使二極管VD11截止。由于在電子鎮(zhèn)流器電路正常工作時電阻R9上的電壓降較低，不足以使雙向觸發(fā)二極管VD14 觸發(fā)導通，所以晶體管VT4的基極無正向偏置電壓而截止。同時，晶體管VT3的基極也由于得不到足夠的正向偏置電壓而截止，不影響振蕩電路的正常工作。當電子鎮(zhèn)流器電路出現(xiàn)過電壓或過電流故障時，f點的振蕩輸出電壓升高，j點的電壓也相應(yīng)上升。當j點電壓高于i點電壓時，二極管VD12由于受正向偏置電壓的作用而導通，i點的直流電壓迅速升高。當i點的直流電壓達到或超過雙向觸發(fā)二極管VD14的閾值電壓時，VD14導通，晶體管VT4的基極由于得到較高的正向偏置電壓而飽和導通。晶體管VT4飽和導通后，相當于短路了振蕩線圈T的N3繞組，功率開關(guān)振蕩晶體管VT2迅速截止，振蕩電路停止振蕩，致使半橋功率變換電路無輸出。與此同時，i點的一部分直流電壓加于晶體管VT3的基極，使晶體管VT3的基極電位迅速升高而飽和導通，雙向觸發(fā)二極管VD13對地短路，從而關(guān)閉觸發(fā)電路。這時電容C3上不再有鋸齒波電壓輸出，整個振蕩電路迅速關(guān)閉，使電子鎮(zhèn)流器電路的元器件不致由于過電壓或過電流而損壞。主電路為VT1、VT2和VD13構(gòu)成的二極管觸發(fā)式半橋逆變電路。

1.2 采用熱敏電阻預熱的電子鎮(zhèn)流器電路

為了提高熒光燈的光效并延長燈管的使用壽命，目前的熒光燈絕大多數(shù)采用陰極預熱啟動工作方式。人們在電子鎮(zhèn)流器電路方面做了大量深入的研究工作，如電子鎮(zhèn)流器電路拓撲、陰極預熱方式的選擇等，以期充分發(fā)揮熒光燈的發(fā)光效率，提高工作性能。 熒光燈的陰極是一個很重要的部件，熒光燈使用壽命的長短主要取決于陰極的壽命。陰極上涂有以碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣為主的電子發(fā)射材料，這些材料只有當陰極工作溫度為900～1000℃時才能充分發(fā)射電子。另一方面，陰極通過預熱發(fā)射出大量電子，使燈管的啟動電壓降低，通?？梢越档偷疥帢O未預熱啟動電壓的1/2～1/3。啟動電壓的降低減小了相關(guān)電子元器件所承受的電應(yīng)力，從而降低了熒光燈的故障率，延長了燈管的使用壽命。IEC和我國國家標準明確規(guī)定熒光燈在點亮前必須經(jīng)過陰極預熱，并對各種型號、規(guī)格的熒光燈的預熱時間和預熱電流提出了具體要求。在電子鎮(zhèn)流器發(fā)展過程中，陰極預熱一直是研究的重點之一。

1．PTC元件在電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用

PTC（Positive Temperature Coefficient）為正溫度系數(shù)的意思，習慣上泛指正溫度系數(shù)熱敏半導體材料或元器件等。隨著電子鎮(zhèn)流器在我國的推廣、使用，PTC元件在電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用也逐步得到了重視。

電阻-溫度特性是PTC元件最基本的特性，常簡稱為阻溫特性。阻溫特性是指在規(guī)定電壓下熱敏電阻的零功率電阻與溫度之間的關(guān)系。阻溫特性曲線通常繪制在對數(shù)坐標中，線性橫坐標表示溫度，對數(shù)縱坐標表示電阻值。一般PTC元件的阻溫特性如圖3所示。

T=Tmax.Tmin是與PTC元件材料相關(guān)的參數(shù)。T越小表示溫度變化范圍越窄，電阻隨溫度變化越快，PTC特性也就越好。阻溫特性是PTC元件最基本的特性，一般情況下PTC元件的特性參數(shù)可以從阻溫特性曲線上求得，而PTC元件特性的好壞也可以十分直觀地從阻溫特性曲線上看出。阻溫特性好即指溫度系數(shù)大和升阻比高，而升阻比高時耐壓特性好。=h在圖3中，Rmin為最小零功率電阻，對應(yīng)溫度為Tmin。Rmax為最大零功率電阻，對應(yīng)溫度為Tmax。最大零功率電阻與最小零功率電阻的比值（maxminRR）稱為升阻比，它是PTC元件的重要參數(shù)。

在圖3中，V1＞V2，表明在電壓V1作用下PTC元件的升阻比、溫度系數(shù)等均優(yōu)于V2。因此，在實際應(yīng)用中必須注意加到PTC元件上的電壓大小，盡可能使其電壓低些。

圖3 PTC元件在電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用

圖4所示為PTC元件的伏安特性曲線，表示加在PTC元件兩端的電壓與電流之間的關(guān)系。從圖4中可以看出，環(huán)境溫度T1＞T2，在T1環(huán)境溫度下，流經(jīng)PTC元件的電流大于環(huán)境溫度為T2時的電流。所以，在使用中應(yīng)盡量降低PTC元件的環(huán)境溫度。圖5所示為PTC元件的電流-時間特性曲線，表示在對PTC元件施加電壓的過程中流過PTC元件的電流隨時間變化的特性。

圖4 PTC元件的伏安特性曲線

圖5 PTC元件的電流-時間特性曲線

電子鎮(zhèn)流器電路主要利用PTC元件的阻溫特性來實現(xiàn)熒光燈燈絲的預熱。利用TPC元件，電子鎮(zhèn)流器可以十分方便地實現(xiàn)以下兩個功能：

① 熒光燈燈絲的預熱和熒光燈啟輝。

② 電子鎮(zhèn)流器過電流、過熱保護。

2．預熱啟動功能的實現(xiàn)

熒光燈燈絲預熱后再啟動是為了確保預熱式熒光燈燈管的工作壽命要求。國家標準GB/T 15144-94和國際電工委員會標準IEC-929中對此均有明確規(guī)定，即熱陰極類熒光燈在采用預熱陰極啟動方式時，其陰極預熱時間不得小于0.4s，采用PTC元件后可以比較容易地達到以上要求。

目前國內(nèi)市場上的電子鎮(zhèn)流器普遍采用圖6所示的自激式串聯(lián)諧振電路。啟動電壓是由鎮(zhèn)流電感L和啟動電容C4組成的串聯(lián)諧振電路在啟動電容C4兩端產(chǎn)生諧振電壓來得到的。串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)41LQCRR，式中R為L、C4回路的串聯(lián)等效損耗電阻，為諧振電路的諧振頻率。當L、C4諧振回路發(fā)生諧振時，鎮(zhèn)流電感L或啟動電容C4上的電壓VC4=QVl。合理選擇鎮(zhèn)流電感L和啟動電容C4的參數(shù)，可以使啟動電容C4上的諧振電壓VC達到燈管的點火電壓。對陰極不進行預熱的電子鎮(zhèn)流器電路，電源一接通熒光燈負載即被點亮。這屬于冷陰極啟動，對燈管的陰極損傷很厲害，會使燈管根部很快變黑，縮短燈管的工作壽命。

圖6 自激式串聯(lián)諧振電路

采用高頻串聯(lián)諧振電路可以使熒光燈一次啟輝。即使在輸入電壓較低時，由于串聯(lián)諧振電壓可以高出電源電壓數(shù)倍，也能滿足熒光燈對啟輝電壓的要求，使燈管啟輝。

圖7為采用PTC元件的熒光燈燈絲預熱啟動電路的連接圖。如果按圖7（a）、（b）所示方法在諧振電容上并聯(lián)一只PTC熱敏元件，就可以起到熒光燈燈絲預熱和延時啟動的作用。

圖7 采用PTC元件的熒光燈燈絲預熱啟動電路的連接圖

電路工作原理如下：在接通電源后電路剛進入諧振狀態(tài)的瞬間，由于PTC元件的室溫阻值很低（僅幾百歐），串聯(lián)諧振回路的負載很重，Q值很小，燈管兩端達不到所需的啟動電壓，燈管不能點燃。此時，諧振電流將對熒光燈燈絲進行預熱。諧振電流的一部分流經(jīng)PTC元件，使得PTC元件自身發(fā)熱，從而引起PTC元件的阻值變大。經(jīng)過0.4～2s時間的預熱，熒光燈燈絲達到良好的電子發(fā)射狀態(tài)，燈管所需啟動電壓下降，同時PTC元件的阻值變大，引起該串聯(lián)諧振回路的Q值增大，熒光燈燈管兩端所得到的電壓也隨之升高。一旦高于熒光燈燈管所需的啟動電壓，燈管就被啟動。由于此時PTC元件的阻值與初始狀態(tài)相比已發(fā)生了急劇變化，近似開路，所以電子鎮(zhèn)流器電路在正常工作時，PTC元件的損耗較小。在實際應(yīng)用中，選擇PTC元件時應(yīng)注意以下問題：

① 熒光燈所要求的預熱時間和預熱電流。

② PTC元件本身的損耗和溫度。

為了使熒光燈燈管在經(jīng)過充分預熱后再啟動，對每種燈管的燈絲預熱電流和預熱時間均有明確規(guī)定。在設(shè)計預熱啟動電路時，為了達到熒光燈燈絲所需的預熱電流和預熱時間，PTC元件的常溫阻值不能太大，否則預熱電流和預熱時間不夠。而當PTC元件的阻值偏低時，在正常工作時所通過的電流太大，致使損耗增加。為了達到所需的預熱時間，PTC元件的居里點溫度又不能太低。但一旦PTC元件的居里點溫度太高后，則在正常工作時PTC元件本身的溫度也隨之升高，極大地影響了PTC元件及周圍元件的工作壽命。這在大功率電子鎮(zhèn)流器（40W以上）中表現(xiàn)得尤為突出。因此在選用PTC元件時，為了達到所需的預熱效果而損耗又不致太高，應(yīng)盡量選用阻溫特性曲線較陡的PTC元件，并且應(yīng)對預熱效果和損耗等問題進行綜合分析和考慮。

在熒光燈燈管的啟動過程中，燈管參數(shù)（包括燈絲電阻、燈電流、燈電壓等）會發(fā)生變化，電路參數(shù)（如振蕩頻率、Q值等）也會隨之變化，所以在PTC元件的選用方面，難以進行定量分析和計算。

熒光燈燈管正常工作后，PTC元件RT始終處于熱動平衡狀態(tài)。這是因為PTC元件RT不能完全阻斷對熒光燈陰極電流的分流，PTC元件RT溫度的高低會影響通過它的電流大小，通過電流的大小又會影響到PTC元件RT溫度的變化。當PTC元件RT呈高阻狀態(tài)時，通過它的電流減小，其溫度隨之降低。PTC元件RT的溫度降低后，其阻值便減小，通過PTC元件RT的電流又增大。如此循環(huán)，PTC元件RT的阻值始終處于動態(tài)變化狀態(tài)。PTC元件RT的這種工作狀態(tài)有如下危害：

① PTC元件RT在預熱啟動過程中始終有功耗，一般為總功率的4%左右，這使得電子鎮(zhèn)流器或緊湊型熒光燈的流明系數(shù)降低。實驗證明，40W熒光燈電子鎮(zhèn)流器中PTC元件的功耗大于1.5W，18W緊湊型熒光燈電子鎮(zhèn)流器中PTC元件的功耗在0.8W左右。按每瓦發(fā)出50lm光通量計算，40W和18W的電子鎮(zhèn)流器分別損失75lm和40lm的光通量。

② 由于PTC元件的功耗而產(chǎn)生的熱量使緊湊型熒光燈電子鎮(zhèn)流器的溫度升高，造成其他電子元器件，特別是晶體管和電解電容器損壞，使電子鎮(zhèn)流器的故障率上升。

③ 熒光燈點亮后，燈絲回路由于PTC元件的存在，始終有電流通過燈絲，由此形成的發(fā)射電流會降低陰極燈絲的使用壽命。

④ 預熱電路中的PTC元件在燈管點亮后，始終處于80℃以上的高溫環(huán)境中，易造成PTC元件性能的蛻化，使其溫阻系數(shù)改變，預熱時間變長。當蛻化嚴重時，啟動瞬間產(chǎn)生的沖擊電流會燒壞電子鎮(zhèn)流器中的功率開關(guān)管。如果陰極長時間處于預熱啟動狀態(tài)，最終將會損壞熒光燈燈管和電子鎮(zhèn)流器。

⑤ PTC元件有相當?shù)碾娙葜担陬l率較高的線路中，PTC元件與啟動電容C并聯(lián)，會直接破壞鎮(zhèn)流器的輸出特性。特別是對T5熒光燈，一般要求電子鎮(zhèn)流器的工作頻率在50kHz以上，PTC元件的電容對電子鎮(zhèn)流器輸出特性的影響更嚴重。

盡管采用PTC元件存在上述缺點，但目前凡是具備預熱功能的電子鎮(zhèn)流器絕大多數(shù)仍采用PTC元件預熱方式，緊湊型熒光燈電子鎮(zhèn)流器幾乎全部采用PTC元件作為預熱啟動元件。在PTC元件預熱啟動的基礎(chǔ)上改進預熱元件的性能，使其既能實現(xiàn)預熱啟動的要求，又能在燈管點亮后自動關(guān)斷預熱電路，是一個努力的目標。

在選擇PTC元件時，也應(yīng)注意PTC元件的居里點溫度。實驗證明，一般PTC元件的居里點溫度在60～75℃之間比較合適。當燈管功率在40W以上時，PTC元件的阻值可在100～300Ω之間選?。划敓艄芄β蕿?0～30W時，PTC元件的阻值可在250～600Ω之間選??；而當燈管功率小20W時，PTC元件的阻值可取500Ω以上。具體參數(shù)可按照所要求達到的預熱效果、PTC元件的本身損耗、電子鎮(zhèn)流器的溫升和電路結(jié)構(gòu)等各方面的要求，通過實驗來選定。

為了保證電子鎮(zhèn)流器工作的安全性和可靠性，應(yīng)盡量選用外形為殼裝式的PTC元件。另外從圖3中可以看出，當PTC元件兩端所加電壓相對較小時，其阻溫特性較好，所以應(yīng)盡量使PTC元件兩端所加電壓相對比較低。圖7（b）中PTC元件兩端的電壓低于圖7（a）中PTC元件兩端的電壓，所以應(yīng)優(yōu)先采用圖7（b）所示的接法，其預熱效果較好。

根據(jù)上面的分析，當PTC元件應(yīng)用于電子鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)熒光燈燈絲預熱啟動功能時，須注意以下幾點：

① 選用阻溫特性較好的PTC元件。

② 盡量采用殼裝的PTC元件，以減小損耗和提高工作可靠性。

③ 預熱效果相同時，應(yīng)盡量降低PTC元件兩端的電壓。

1.3 采用自激振蕩電路的1×18Ｗ HF-TL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

下面介紹采用自激振蕩電路的1×18W（T8）HF-TL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路，這個電子鎮(zhèn)流器電路可以用于交流市電供電電壓為230V/220V（50Hz/60Hz）的應(yīng)用場合。在圖8中，功率開關(guān)晶體管的型號為BUW85，振蕩變壓器磁芯的型號為MHB2。振蕩變壓器初級繞組的電感量、鎮(zhèn)流電感線圈的電感量、功率開關(guān)管的存儲時間和點火電容的參數(shù)決定了電子鎮(zhèn)流器自激振蕩工作頻率，這里工作頻率為45kHz左右。由于這個電子鎮(zhèn)流器電路的輸出功率小于25Ｗ，所以可以不用功率因數(shù)校正。

圖8 采用自激振蕩電路的1×18Ｗ HF-TL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

電子鎮(zhèn)流器電路的工作頻率與自激振蕩變壓器磁芯的磁飽和特性、半橋功率開關(guān)晶體管的基區(qū)電荷存儲時間、鎮(zhèn)流電感的電感量和點火電容等元件的參數(shù)有關(guān)。為了確保熒光燈負載和電子鎮(zhèn)流器電路可靠工作，應(yīng)使熒光燈的燈絲有預熱控制功能，這里采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻來完成熒光燈燈絲的預熱控制。PCB采用雙面電路板，寬度為27mm，長度為190mm，高度不大于20mm。該電路的性能指標如表3所示，電路板圖如圖9所示，電路元件表如表4所示。

圖9 電路板圖

圖8所示電路主要由EMC濾波器、交流輸入市電電壓整流電路和電子鎮(zhèn)流電路三大部分組成。交流輸入市電的共模和差模干擾信號被EMC濾波器（由X電容C1、Y電容C3和電感L1組成）加以濾除。

要使熒光燈負載正常工作，應(yīng)使它的工作點（Ｖ燈和Ｉ燈）正常，這里1×18W（T8）/HF-TL熒光燈的正常工作電壓為55V，工作電流為0.29Ａ，電子鎮(zhèn)流器電路的工作頻率為45kHz。利用以上的有關(guān)參數(shù)就可以計算出所需的鎮(zhèn)流電感量、點火電容的電容量等有關(guān)參數(shù)，這里鎮(zhèn)流電感的電感量取0.5mH，點火電容的參數(shù)取5.6nF。

為延長熒光燈的使用壽命，熒光燈應(yīng)以合理的預熱電流在預熱時間內(nèi)加以預熱，這里采用正溫度系數(shù)熱敏電阻來實現(xiàn)熒光燈燈絲的預熱控制功能。在熒光燈燈絲預熱工作期間，加到熒光燈負載上的電壓不應(yīng)過高，以免在這段時間內(nèi)使熒光燈負載點火。熱敏電阻PTC在環(huán)境溫度（25℃）下的電阻和流經(jīng)它的電流決定了熒光燈燈絲預熱期間正溫度系數(shù)熱敏電阻上的功耗。正溫度系數(shù)熱敏電阻的外形尺寸和開關(guān)時間（T開關(guān)）等參數(shù)決定了所需的熒光燈燈絲預熱時間。

由于在電子鎮(zhèn)流器電路正常工作時仍有一部分電流流過鎮(zhèn)流電感L2、電容C5和熒光燈燈絲，所以應(yīng)合理選擇電容C4與C5的容量比值，并使正溫度系數(shù)熱敏電阻并接在小容量電容C5的兩端。這樣就可以確保在熒光燈正常工作期間，在正溫度系數(shù)熱敏電阻上有一定的功耗，從而保持正溫度系數(shù)熱敏電阻的高電阻值。在選擇正溫度系數(shù)熱敏電阻的有關(guān)參數(shù)時，應(yīng)注意正溫度系數(shù)熱敏電阻的冷態(tài)電阻（T=25℃）、開關(guān)時間（T開關(guān)）和外形尺寸等參數(shù)，并且確保正溫度系數(shù)熱敏電阻的使用壽命應(yīng)足夠長。

如果電子鎮(zhèn)流電路不用燈絲預熱功能，這里就可以不用正溫度系數(shù)熱敏電阻和電容C5，而電容C4的參數(shù)可以直接取5.6nF。這時應(yīng)在功率開關(guān)管VT1的集電極與發(fā)射極之間并接一只750kΩ的電阻。

C8、VD14、VD9和VT2組成啟動電路。在穩(wěn)態(tài)工作階段，電阻R9、R7和晶體管VT2完成電容C8的放電工作。一旦電路完成啟動，雙向觸發(fā)二極管VD14就不再工作，由于振蕩變壓器L3的反饋作用，電路維持開關(guān)振蕩。在完成啟動（點火）工作后，電子鎮(zhèn)流器電路進入正常工作階段。

在設(shè)計電子鎮(zhèn)流器的驅(qū)動電路時，應(yīng)考慮到功率開關(guān)晶體管的放大倍數(shù)對其開關(guān)工作特性的影響。為了改善功率開關(guān)晶體管的開關(guān)工作特性，在VT1、VT2的集電極與發(fā)射極之間并接了二極管VD5和VD10。如果在選用功率開關(guān)晶體管時不選用高放大倍數(shù)的功率開關(guān)晶體管，就可以不用二極管VD5和VD10。

這里可以選用型號為BUX85（TO220AB封裝）的功率開關(guān)晶體管，BUW85與BUX85的唯一區(qū)別就是BUW85（SOT82封裝）有較大的熱阻（Rth）。為了降低電子鎮(zhèn)流器電路的功耗，在使用BUW85型功率開關(guān)晶體管時要加散熱片。

這里振蕩變壓器采用雙孔的磁芯（型號為MHB2），振蕩變壓器的３匝初級繞組繞在中心柱上，而兩個４匝的次組繞組繞在兩個外邊的邊柱上。

BUW85型功率開關(guān)晶體管的基極電流和電壓VCE的波形如圖10所示，BUW85的VCE電壓波形和通過鎮(zhèn)流電感的電流波形如圖11所示，BUW85的VCE電壓波形和集電極電流波形如圖12所示，通過鎮(zhèn)流電感的電流波形如圖13所示。半橋功率開關(guān)逆變級的中點電壓變化率dV/dt可以通過電容C7加以限制，從而抑制由于中點電壓的快dV/dt變化率而引入的共模射頻干擾（RFI），而低等效串聯(lián)電阻（ESR）和低等效串聯(lián)電感（ESL）的電容C2對降低電子鎮(zhèn)流器電路的差模干擾有幫助。

圖10 BUW85型功率開關(guān)晶體管的基極電流和電壓VCE的波形

圖11 BUW85的VCE電壓波形和通過鎮(zhèn)流電感的電流波形

圖12BUW85的VCE電壓波形和集電極電流波形

圖13 通過鎮(zhèn)流電感的電流波形

1.4 采用自激振蕩電路的25W CFL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路

1．電路簡介

下面介紹采用自激振蕩電路的25W CFL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路，該電路為電壓饋電型半橋自激振蕩逆變電路，可用于220V交流市電供電的應(yīng)用場合。半橋功率開關(guān)晶體管采用型號為BUJ101AU的雙極型功率開關(guān)晶體管，外形封裝為TO220AB，其驅(qū)動信號來自于自激振蕩變壓器。該電路具有成本低和所用元器件數(shù)量少的特點。電路的正常交流輸入市電供電電壓范圍為200～250V，即使交流市電供電電壓低至150V時電路也能使CFL熒光燈點火，從而使電子鎮(zhèn)流器電路工作。該電路的性能指標如表5所示。

表5 電路的性能指標

這個電子鎮(zhèn)流器電路中的關(guān)鍵器件是雙極型的半橋功率開關(guān)晶體管BUJ101AU，BUJ101AU常用于小功率電子鎮(zhèn)流器電路的應(yīng)用場合。這個25W/CFL熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路中自激振蕩驅(qū)動變壓器的磁芯采用環(huán)形磁芯，在額定工作電流下，這個環(huán)形自激振蕩變壓器的磁芯可以處于磁飽和工作狀態(tài)，從而間接地實現(xiàn)熒光燈燈功率的控制。環(huán)形自激振蕩變壓器的有關(guān)參數(shù)和繞制方法如圖14所示。

圖14 環(huán)形自激振蕩變壓器的有關(guān)參數(shù)和繞制方法

2．有關(guān)電路工作原理圖、電路板圖和電路元件表

圖15為電路工作原理圖，圖16為電路板圖，表6為電路元件參數(shù)表。由于半橋功率開關(guān)晶體管工作在零電壓開關(guān)（ZVS）狀態(tài)下，所以半橋功率逆變電路具有工作效率高的優(yōu)點

圖15電路工作原理圖

圖16 電路板圖

表6電路元件參數(shù)表