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发表于 2018-1-27 22:45:42
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下面两图将负载画在图面中间,较容易看懂负载的连接关系,但不符合一般习惯(负载一般都在最后面)。
据此二图来简析电子镇流器的工作原理。
电子镇流器原理简析
结合图1、图2,简单谈谈电子镇流器的工作原理。重点是图2的一充一放式。
一、一充一放,触发启动
1、一充一放
Q1、Q2构成半桥开关,串谐负载接在电源正极(X点)与半桥中点(Z点)之间,滤波电路只需一个高压电容C1(400V)即可。图2是用3C5D式无源功率因数校正电路(PPFC)代替了高压电容C1。半桥工作于高频开关状态,Q1、Q2轮流导通。Q2导通时,负载被充电储能;Q1导通时,负载通过Q1放电。一充一放,一正一负,在负载中形成交变电流。
2、触发启动及起振
启动电路有4个元件,即R6、C9、D10、D9,前三者构成锯齿波发生器,频率约1KHZ。D10是双向二极管,触发阈值为32V±,触发后进入负阻区。Q2获得基流初步导通,有电流自X点经串谐负载、Q2入地。因电流也通过磁环变压器初级L2,在次级L4上感应出正反馈电压,推动Q2饱和导通。当磁环饱和时,两个次级绕组电压极性反转,Q2截止,Q1导通,完成了一个周期的轮流导通。于是,电路起振。故磁环变压器是开关翻转的控制器件,其振荡频率低于串谐负载,实际工作频率取决于串谐负载,主要取决于串谐负载中的L1、C5这两个元件。
电路起振后,启动电路被关闭。此时Q2导通,C9电压经D9、Q2放电。Q2截止时,C9虽再次充电,但R6、C9时间常数很大,C9增压缓慢,始终低于D10的触发转折电压(阈值)。故D9称为放电二极管。换言之,启动电路在开灯时仅驱动Q2基极一次,然后就与基极电路隔绝了。起振后,半桥电路依靠自身的正反馈翻转系统维持振荡,故两个开关管的偏置电路具有高度的对称性。
另一种启动类型是电阻启动,在电路起振后对半桥仍有影响,故两个开关管的偏置电路就不一定对称。
3、启辉及点亮
串谐负载中与日光灯两端并联的电容C5是启辉电容。启辉频率60KHZ,串谐电路Q值很高(3-5),启辉电容C5上的电压高达600-1000V甚至2000V,日光灯管内气体因此被击穿而启辉。启辉点亮后的工作频率30-40KHZ,串谐电路Q值降低(1±),此时气体放电,灯管内阻骤降,C5被部分短路,串谐回路呈大阻尼形式振荡,电能通过气体放电转换成光能。此时电感L1起稳流作用。
二、共通保护
1、共同导通问题
共同导通指开关管Q1、Q2的瞬间同时导通,简称共通。此时相当于电源短路,能在短时间内烧毁两个开关管。共通的原因有二:一是三极管自身的问题,即导通快,截止慢,两者存在时间差,两管状态翻转时,一管导通,另一管尚未完全截止,此时会瞬时共通。二是有的启动电路缺了放电二极管D9,在Q2需要截止时仍向基极供电,此时的共通时间更长,会更快地烧毁两个开关管。
2、保护措施之一
启动电路应有4个元件,若缺D9,必须添加。D9一般也不易损坏。
3、保护措施之二
在开关管发射结上并接导通延迟电容C7、C8,当磁环变压器L3绕组电动势发生转折,向Q1基极供电之初,该电压被C7暂时短路并充电,充满后才向Q1基极供电,从而延迟了Q1的导通时间,避免了两管共通。C8作用与C7相同。
附言:充电器中的电源管理芯片TL494中,有死区控制放大器,也是解决共通问题的。 |
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