利用变压器实现电子镇流器的局部整流效应保护功能

图1共模滤波电路

    基于此考虑，在共模电感上增加一个线圈Trc，形成一个采样变压器的次级（如图2所示），初级为Tr2a和Tr2b，当流过初级Tr2a和Tr2b的电流ia和ib的大小相同、方向相反时，磁芯中没有交变的磁通量产生，Tr2c上没有感应电压，换句话说，采样线圈Tr2c检测不到电信号。

图2 采样变压器

    3.2 局部整流效应保护电路

    基于上述理论所设计的具有局部整流效应保护功能的电子镇流器原理图如图3所示。变压器Tr2实现对异常信号的检测，共有三个绕组Tr2a、Tr2b和Tr2c。变压器Tr1对灯管两侧的灯丝供电、起到灯丝预热的效果，共有三个绕组Tr1a、Tr1b、Tr1c；Tr1b、Tr1c为匝数完全相同的两个次级绕组。变压器Tr2的两个初级绕组Tr2b、Tr2c分别串联在荧光灯灯管两端的供电回路中，变压器Tr2的次级绕组Tr2c的一端与整流电路的一端连接，另一端接地。所述整流电路的另一端与保护电路的启动信号输入端连接。

        对于电路的节点A，可列方程式（1）；对于电路的节点B，可列方程式（2）。

    Io1=Is1+Il1                               (1)

    Io2=Is2+Il2                               (2)

    式中，Io1、Io2分别表示负载的输入电流与输出电流；Is1、Is2分别表示两侧灯丝电流；Il1、Il2表示灯两侧的灯电流。由戴维南定律可知：Io1=－Io2 。

    当灯管正常工作时，灯管两侧的电路完全对称，下列关系式成立。

    Il1 =－Il2                                    

    由式（1）和式（2）可知：Is1=－Is2 。即流过Tr2a、Tr2b的电流大小相同、方向相反。两者产生的磁通变化量互相抵消，从而绕组Tr2c上检测不到电信号，保护电路不动作。

    当灯管出现局部整流效应时，两侧灯电流不对称，即Il1≠－Il2。由式（1）和式（2）可知：Is1≠－Is2 。即流过绕组Tr2a、Tr2b的电流不相等，两者产生的磁通变化量无法相互抵消，从而变压器Tr2中有交变的磁通量产生，绕组Tr2c就产生感应电压。对这感应电压进行整流滤波后送至保护控制回路，实现保护功能。

图3 变压器实现局部整流效应保护的原理图

   4    结论

    在IEC61347-2-3标准的最新修订本中，只给出了T5和T4灯的局部整流效应要求，但实际的使用中T8灯也已发生了因为局部整流效应而发生灯管熔化、爆裂、灯座熔化及跌落现象。对T8灯用的电子镇流器也进行考核试验，以保证当灯出现局部整流效应时，不发生上述危及使用安全的现象。基于上述分析我们清楚的知道，该原理解决局部整流效应与灯管的管径粗细及灯管长短无关，同时很好的解决了灯的其它异常状态的保护功能，如：灯不接入状态；一个阴极损坏使灯处于不能启动的状态；灯的阴极完好、但灯不能启动的状态（去激活状态）等异常情形。该原理已申请了发明专利。

    参考文献

    [1]瑜安琪.灯的控制装置系列国家标准及金属卤化物灯相关能效国家标准宣贯教材.中国标准出版社.2005

    [2]毛兴武.祝大卫电子镇流器原理与制作.人民邮电出版社.2004