20～40W电子镇流器原理与维修

电感镇流器的缺点是体积和重量比较大，自身功耗大，有噪音。而电子镇流器具有低电压启辉、无频闪、无噪音、高效节能、开灯瞬间即亮的优点，因此电子镇流器有了更广阔的发展空间。

　　电子镇流器实物图如图1所示。

　　图1 电子镇流器实物图

　　根据实物绘制的电路原理图如图2所示。

　　图2 电路原理图

　　本电路由整流滤波电路、功率开关与驱动电路、镇流器与灯丝负载回路三部分组成。组成电路的各个元件的作用如下：

　　①整流二极管VD1~VD4和滤波电容器C1、C2串联组成桥式整流滤波电路，功能是将220V交流电经整流滤波后在C1、C2两端得到空载310V的直流电压，为后面的高频逆变电路提供工作电源。

　　②功率三极管VT1、VT2,作为开关管使用，工作于饱和与截止状态，其开关速度要快。

　　③电阻R1、R6是起振电阻，是为VT2初始导通提供偏置，从而激发VT1、VT2形成自激振荡。

　　同时电阻R1与电容C3并联组成降压启动电路，可在一定程度上减少过电压所带来的损失。为保证电容C3可靠工作，其耐压值应选择大于两倍的电源电压，C3耐压值为630V.

　　④二极管D5和D6,其作用是保护三极管VT1、VT2,并联在三极管基极和发射极之间可以大大削弱电荷存储效应，从而提高三极管开关速度。

　　⑤变压器T起信号互感耦合作用。它是由单股芯线T1、T2、T3绕在磁环上形成的，由于开关管与其驱动电路部分是紧密联系相互依存，因此它们参数之间的关系在生产过程中比较难确定。此电路中T1为3圈、T2为3圈、T3为5圈。

　　⑥电容C4并接于VT2基极和发射极之间，可防止基极和发射极间电位突变，能在一定程度上保护三极管VT2.

　　⑦电阻R2、R3、 R4、 R5为保护电阻，用来保护三极管的，但是作用有限。

　　⑧电容C5是启动电容，有隔直流通交流的作用，阻止310V的直流电压直接进入日光灯管，允许20kHz的高频交流电压通过。

　　⑨扼流圈L、谐振电容C6组成串联谐振电路，其作用是起辉日光灯管和限制灯管工作电流。

　　电子镇流器的基本功能是将50Hz的工频电源转换成20kHz高频电源，而直接点亮日光灯管。其工作过程是：接通电源后，经整流滤波后的 310V直流电压通过 C3、R1并联再与R5串联，给VT2的基极提供一个窄电流脉冲使VT2首先导通。在VT2导通期间，电流流通路径是：+V→ C5→灯管上端灯丝→C6→灯管下端灯丝→扼流圈L→变压器T3→VT2的集电极-发射极→地形成回路，对谐振电容C6充电。由于变压器T的线圈T3对T1和T2的感应耦合作用，T1上的感应电压将使三极管VT1导通，而T2上的感应电压将使 VT2截止。在VT1饱和导通期间，电流流通路径是：谐振电容C6→灯管上端灯丝→C5→VT1的集电极-发射极→变压器T3→扼流圈L→灯管下端灯丝→C6,该电流流向即为C6的放电回路。借助于变压器T的耦合作用，使三极管VT1、 VT2交替导通，输出方波脉冲电压，此电压通过扼流圈L、灯丝电阻、C6组成串联谐振，在C6两端产生一个高压脉冲，将日光灯管中的汞蒸气电离击穿形成导电通路而将灯管点亮。电路起振后，电容C4将通过二极管D6和三极管VT2迅速放电，以防止VT2无法退出饱和导通状态。当日光灯管被点亮后，其内阻急剧下降，该内阻并联于C6两端，故C6两端下降为正常的工作电压(约80V)，维持日光灯管稳定的正常发光。

　　故障的现象是：整个线路板被烧的黑乎乎一片，外壳也熏黑了，如图3.

　　图3

　　我用刷子蘸着酒精把面板擦试了一下，再用干净的布把线路板擦干净。

　　用万用表检测整流滤波电路，发现这部分电路良好。

再着手检查以后的电路，发现电阻R2、R3、R4、R5被烧断开路，用万用表Rx10K挡检测R1、R5,发现没有损坏。用万用表Rxlk挡检测三极管VT1、VT2的两个PN结电阻，发现VT1、VT2击穿短路。发生故障的原因是元件过热烧毁造成的。究其原因认为存在两种因素：外在素是一方面电阻R1、R2、R3、R4、R5、 R6,三极管VT1、VT2,二极管D5和D6安装的过于密集造成的烧毁。另一方面是三极管VT1、VT2功率太小，且没有带散热片。电阻R2、R3、R4、R5功率也偏小，工作时易发热。内在因素是：三极管工作于饱和与截止两个区域，开启时间和关断时间是衡量三极管开关速度地重要参数，存储时间是决定开关速度的重要因素，而存储时间是开关管的固有特性，没有办法让它变为零，但可以让它尽量小一些，因此在基极和发射极之间接上二极管，并选用参数尽量一致的开关管，可以大大削弱电荷存储效应，从而提高开关速度、降低负荷发热不均匀情况。而三极管本身的损耗会使其温度上升，从而来导致参数恶化，开关性能变差，二次击穿特性下降，反过来进一步促使管子发热量增大，这样的恶性循环最终会导致三极管的击穿烧毁。另外在工作过程中