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文檔簡介
1、電子變壓器工作原理圖電子變壓器就是開關穩壓電源。它實際上就是一種逆變器。首先把交流電變為直流電,然后用電子元件組成一個振蕩器直流電變為高頻交流電。通過開關變壓器輸出所需要的電壓然后二次整流供用電器使用。開關穩壓電源具有體積小,重量輕,價格低等優點,所以被廣泛用在各種電器中。開關穩壓電源的原理較復雜。下面一種電子變壓器電路圖的分析,輸入為AC220V,輸出為AC12V,功率可達50W。它主要是在高頻電子鎮流器電路的基礎上研制出來的一種變壓器電路,其性能穩定,體積小,功率大,因而克服了傳統的硅鋼片變壓器體大、笨重、價高等缺點。電子變壓器電路圖:電子變壓器工作原理電路如圖所示。電子變壓器原理與開關電
2、源工作原理相似,二極管VD1VD4構成整流橋把市電變成直流電,由振蕩變壓器T1,三極管VT1、VT2組成的高頻振蕩電路,將脈動直流變成高頻電流,然后由鐵氧體輸出變壓器T2對高頻高壓脈沖降壓,獲得所需的電壓和功率。R1為限流電阻。電阻R2、電容C1和雙向觸發二極管VD5構成啟動觸發電路。 三極管VT1、VT2選用S13005,其B為152 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三極管。觸發二極管VD5選用32V左右的DB3或VR60。振蕩變壓器可自制,用音頻線繞制在 H7 X 10 X 6的磁環上。TIa、T1b繞3匝,Tc繞1匝。鐵氧體輸出變壓器T2也需自制,磁心選用邊長
3、27mm、寬20mm、厚10mm的EI型鐵氧體。T2a用直徑為0.45mm高強度漆包線繞100匝,T2b用直徑為1.25mm高強度漆包線繞8匝。 二極管VD1VD4選用 IN4007型,雙向觸發二極管選用DB3型,電容C1C3選用聚丙聚酯滌綸電容,耐壓250V。此電子變壓器電路工作時,A點工作電壓約為12V;B點約為25V;C點約為105V;D點約為10V。如果電壓不滿足上述數值,或電子變壓器電路不振蕩,則應檢查電路有無錯焊、漏焊或虛焊。然后再檢查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正確。整個電子變壓器電路裝調成功后,可裝入用金屬材料制作的小盒內,發利于屏蔽和散熱,但必須注意電路與
4、外殼的絕緣。引外,改變T2 a、b二線圈的匝數,則可改變輸出的高頻電壓。老款20W電子鎮流器電路圖此鎮流器是用兩只高速開關三極管MJE13005制作的20W日光燈電子鎮流器。鴻光牌電子鎮流器電路圖鴻光牌電子鎮流器號稱“無污染”,經銷商說這種鎮流器在工作時不會對其他電器造成干擾(普通電子鎮流器在工作時會產生大量諧波,若濾波電路不佳,就會使這些諧波進入電網,對其他家用電器造成影響),只要燈管不漏氣,就是斷了燈絲的燈管也能使用,而且節能效果顯著。禁不住經銷商的誘惑,筆者購買了兩個這種鎮流器。試用后,覺得其效果還可以。用調壓器調節輸入電壓在160240V時均能點亮燈管,亮度也與使用普通電感鎮流器相差無
5、幾(至于能否點亮斷絲燈管,筆者沒有試驗)。將其拆開后,發現其內部電路相當簡單,現介紹給讀者,供有興趣者仿制。該鎮流器電路如附圖所示。電容C1、C2為降壓電容,D1D4為整流二極管,C3、C4為啟輝電容。R1、R2為限流電阻。220V電源電壓經過D1D4、C3、C4組成的倍壓整流電路后,a、b兩端電壓可達600V以上,這一電壓完全可以使燈管H啟輝點亮。按:正確地說,這是一個四倍壓整流電路,在燈管未啟輝或未裝燈管時,a、b兩端電壓可達4×2×2201200V。這種電路的優點是,因為根本未對燈絲預熱,故斷絲也無妨,即使兩端均已斷絲的燈管仍可再利用。其缺點是,由于種種原因,有時不能
6、一次啟動點亮,需開/關電源多次啟動才能點亮。此外,它不一定“節能”,因其限流電阻R1、R2的耗散功率不一定小于鎮流器的有功功率。讀者如要仿制,C3、C4以取耐壓630V為宜。40W電子整流器電路圖目前在市場上,流通著大量的低價國產電子整流器。筆者為了分析其線路,購買了一個40W的電子整流器并畫了線路,如下:在上圖中,市電從A1,A2接入,D1-4構成全橋整流,C1,C2串聯分壓并作濾波。后面兩個三極管和電感L1-3等組成半橋式高頻振蕩器。D5-6是保護三極免于損壞。電感L4和C6構成諧振回路,燈管電離導通后L4作為阻流用。元件選用電阻電容三極管按圖示即可。電感L1-3用3根單芯PVC線繞在外徑
7、10mm內徑6mm高5mm的環型磁芯上,L1-2繞2T,L3繞三圈,注意同名端的接法。L4是用EI-19的磁芯制作的,由于筆者沒有拆該元件,所以對線徑匝數未知,從一些資料查出在200-300T左右。雙管節能燈電子鎮流器雙管節能燈電子鎮流器電路是家中常用的照明工具。電子鎮流器的主要電路型式1、 常用的鎮流方法(1) 電阻鎮流電阻鎮流器工作原理如圖1所示。電阻鎮流的工作效率低,要確保電阻鎮流電路正常工作,應使電源供電電壓不低于2倍的燈工作電壓。實用中應用不多。(2) 電容鎮流電容鎮流只有在很高的供電頻率下才能很好地工作,如果交流供電頻率太低,則會在交流供電的每半個供電周期內產生很大的峰值電流,具有
8、鎮流工作效率高的優點。電容鎮流器工作原理如圖2所示。(3) 電感鎮流電感鎮流是一種得到廣泛應用的鎮流方法,但它的損耗比電容鎮流要大,但是燈電流在50Hz交流供電頻率下的失真較電容鎮流要小得多,使用時需配用啟動器。電感鎮流器工作原理如圖3所示。電感鎮流幾乎可以應用于所有的氣體放電燈應用場合。電感鎮流具有以下特點: 相對電阻鎮流損耗低。 電路簡單。但是也有以下的缺點: 由于電路中有一個電感,所以燈電壓、燈電流之間有一個相位差,從而造成電路的功率因數較低(一般在0.5左右)。 燈的啟動點火電流較大,一般是燈額定工作電流的1.5倍。 燈工作電流對電源供電電壓的變化較敏感,故鎮流效果不太穩定。 電感鎮流
9、器的體積和質量較大。(4) 電容、電感鎮流電容、電感鎮流電路工作原理如圖4所示。在電容、電感鎮流電路中,要求電容的容抗要比電感的阻抗要大,這種鎮流電路和電感鎮流電路時的工作情況不同,這時燈的工作電壓(電流)超前電源電壓一定的相位,所以又被稱為超前型鎮流電路。電容、電感鎮流電路有較好的穩定特性,但是重復點火能力較差。這是為何當燈的電流過零時,電源電壓的峰值和燈電壓的方向正好相反的原因。(5) 高頻交流電子鎮流器在以上4種鎮流方法中,目前電感鎮流式電子鎮流器得到了廣泛的應用。但是采用高頻交流電子鎮流器可以提高燈管的發光效率,沒有電感鎮流器特有的 50Hz工頻噪聲,減小了鎮流器的體積和質量。高頻交流
10、電子鎮流器和普通電感鎮流器在使用時可以互換,易于實現智能控制(如DALI),在工廠、辦公樓、家庭等應用場合,高頻交流電子鎮流器有很大的市場。一個性能優良的高頻交流電子鎮流器電路的工作原理框圖如圖5所示。從電子鎮流器的噪聲角度而言,電子鎮流器的工作頻率應大于20kHz,但是從降低鎮流電感磁芯的高頻損耗的角度而言,電子鎮流器的工作頻率又不能選得太高,一般不應大于100kHz,并且這個工作頻率的大小還和具體的燈管型號有關,同時還應考慮到電子鎮流器在高頻工作時產生的高頻干擾信號對工作于紅外工作頻段的家用電器等的影響。例如對工作于RC5系統的紅外遙控電路它工作于36kHz,所以電子鎮流器的工作頻率不應工
11、作在18kHz或36kHz,現在3040kHz這個頻率范圍已基本被紅外遙控系統使用,所以在設計電子鎮流器時,不應選擇這個工作頻率范圍。2、 電子鎮流器的分類(1) 根據電子鎮流器的供電方式分類按電子鎮流器的供電方式劃分,電子鎮流器可以分為直流供電的電子鎮流器和交流供電的電子鎮流器兩大類: 直流供電的電子鎮流器。直流供電的電子鎮流器常用于以下的應用場合。·應急照明系統,例如交流供電驟然斷電時,利用蓄電池供電的照明,工作原理框圖分別如圖6(a)(e)所示。·公共交通工具,例如汽車、輪船和飛機等應用場合。·小型家電,例如手電筒等。·一般直流供電電壓為12V、2
12、4V、72V和110V或更高等應用場合。 交流供電的電子鎮流器。交流供電的電子鎮流器直接采用交流市電供電,和直流供電的電子鎮流器相比多了一個交流市電輸入整流電路,并且電子鎮流器的DC/AC變換電路的直流供電電壓為300V左右,而電子鎮流器的直流供電電壓根據需要選擇的范圍較寬。(2) 根據電子鎮流器的應用分類:根據電子鎮流器的應用,可以分為以下幾類: 單燈、雙燈或4燈應用的電子鎮流器。電子鎮流器的雙燈應用電路工作原理框如圖7所示。 獨立式電子鎮流器或和燈結合為一體的電子鎮流器(CFL)。 預熱啟動或冷啟動工作方式的電子鎮流器。 具有有源功率因數校正(補償)功能的雙級/單級變換電子鎮流器。 采用無
13、源功率因數校正(補償)的電子鎮流器。 電子鎮流器按其是否可以調光又可分為可調光電子鎮流器和非可調光電子鎮流器兩大類。一些常見的電子鎮流器和控制器產品如圖8圖13所示。3、 電子鎮流器的基本電路從工作原理而言,電子鎮流器是一個電源變換電路,它將交流輸入市電電源的波形、頻率和幅度等參數進行變換,為燈負載提供供電電源,并且要求這個燈負載供電電源電路應能滿足燈負載對燈絲預熱、點火、正常工作和在燈負載電路有故障狀態的保護功能要求。常用的電子鎮流器直流/交流變換電路(DC/AC)如圖14所示。4、 電子鎮流器的工作原理與發展電子鎮流器的典型技術指標有:功率因數、總諧波失真(THD)、波峰因數(CF)、燈管
14、的燈絲預熱(如燈絲預熱時間、燈管預熱電壓)、燈管開路電壓、燈管點火電壓、燈管工作電壓等參數。20世紀80年代后期,我國研制和生產電子鎮流器的單位日益增多,為改變許多生產單位無標準生產的混亂局面,提高電子鎮流器產品的質量,當時的輕工業部于1989年8月9日發布了ZBK74011(管形熒光燈用交流電子鎮流器的一般要求和安全要求)專業標準,并于1990年2月1日開始實施。 1990年3月,又發布了ZBK74012(管形熒光燈用交流電子鎮流器的性能要求),于1990年10月1日開始實施,但是考慮到當時生產的電子鎮流器諧波含量都嚴重超標,因此,ZBK74012-9標準中關于諧波含量的規定要求,推遲到19
15、93年開始執行,以便使企業在推遲期內高設法將產品的諧波含量技術參數達到規定的標準要求。ZBK74011和ZBK74012這兩項標準雖然是參照IEC928和IEC929標準制定的,但是考慮到我國電子鎮流器的實際水平,對一些條款作了一定的保留。為了確保電子鎮流器的生產技術水平和產品質量,國家技術監督局在1994年7月發布了GB15143-94(管形熒光燈用交流電子鎮流器一般要求和安全要求)及GB/T15044-11(管形熒光燈用交流電子鎮流器性能要求)兩項國家標準,這兩項國家標準分別等同采用 IEC928(1990)和等效采用IEC929(1990),其中前者為強制性標準,后者為推薦標準,均于19
16、95年1月1日開始實施。(1) 電子鎮流器的典型應用電路與工作原理電子鎮流器的典型應用電路如圖15所示。圖15所示電路的工作原理如下:功率開關晶體管VT1和VT2為半橋功率變換級的兩只開關管,電容C3和C4組成無源支路,燈負載接在無源支路的中點和半橋開關組成的有源支路的中點之間,燈負載電流由C3、C4提供,電阻R1、電容C2和雙向觸發二極管VD2組成半橋自激振蕩電路的啟動電路。由于電路工作于高頻振蕩工作狀態,所以鎮流電感L1的值可以取得很小,例如對40W的熒光燈如果采用電感鎮流則需要大約800mH的電感量的鎮流電感,體積和質量都較大,而對高頻振蕩的電子鎮流電路,同樣對40W的熒光燈電子鎮流器中
17、的鎮流電感L1的電感量僅需2mH,所以體積和質量都要小很多。圖16(a)和(b)分別表示VT1導通、VT2截止和VT1截止、VT2導通時的燈電流流向圖,RL表示熒光燈工作時的等效電阻。由圖16可知,在VT1導通、VT2截止和VT1截止、VT2導通兩種天關工作狀態下,通過燈負載的電流方向是相反的,開關管VT1和VT2輪流導通、截止,使通過熒光燈管的電流為高頻交流電。在LC電路諧振時的諧振頻率可利用下式計算:最普遍的電子鎮流器原理分析當逆變器加電后,電源經R1、R3對C2充電,使Vc2迅速升高,從而使Q2飽和導通.此時的電流流向為:+VDDC4燈絲1C5燈絲 2L2L1cQ2R5GND,電流對C5
18、充電;Q2一旦導通,Q1就會因為L1的反饋作用而截止、Vc2通過D5放電下降、流過L1b的電流減小,引起L1b兩端一個上負下正的反饋電壓.根據同名端原理,L1a得到左負右正的反饋電壓,從而使Q1迅速飽和導通,同時L1的正反饋作用又使Q2迅速截止.當Q2截止而Q1導通時的電流流向為:C5燈絲1C4Q1R6L1cL2燈絲2C5,該電流流向即為C5的放電回路.如此周而復始形成振蕩方波(D6、D7起續流作用).約在0.3s內引起L2、C5、C4組成的LC串聯電路發生諧振,形成很大的諧振電流流過燈絲,使管內氫氣電離, 進而使水銀變成水銀蒸汽,C5兩端的高壓又使水銀蒸汽形成弧光放電,激發管壁熒光粉發光.熒
19、光燈電子鎮流器工作原理及電路圖該熒光燈電子鎮流器電路由電源電路、高頻振蕩器和LC串聯輸出電路組成。電路中,電源電路由熔斷器FU、電子濾波變壓器T1、電容器C1、C2、壓敏電阻器RV和整流二極管VD1 - VD4組成;高頻振蕩器電路由晶體管V1、V2,二極管VD5、V D6、電阻器R1一R6、電容器C3一C5和高頻變壓器TZ組成;LC串聯輸出電路由限流電感器L、電容器C6、C7和熒光燈管EL組成。接通電源,交流 220V電壓經T1和C1高頻濾波、VD1一VD4整流及C2平滑濾波后,為高頻振蕩器提供300V左右的直流工作電壓。在剛接通電源的瞬間,V1和V2 中某只晶體管優先導通,在高頻變壓器T2的
20、藕合和反饋作用下,V1和V2交替導通與截止,使高頻振蕩電路進人自激振蕩狀態,并通過L和C6為EL提供啟輝電壓。當C7兩端電壓達到EL的放電電壓時,EL啟輝點亮。熒光燈電子鎮流器電路圖: 電子鎮流器具有體積小、重量輕、適應電源電壓范圍寬、啟動快、不閃爍、效率高等優點,因而得到廣泛應用。市電經整流后,由分壓、濾波得到左右的電源。在圖電源經對充電,當兩端電壓達到后,導通,正偏導通,經振蕩變壓器耦合,當由導通變為截止時,則由截止變為導通。這樣交替工作形成振蕩狀態。振蕩信號經升壓輸出使L4組成的串聯諧振電路諧振,產生較高的諧振電壓使燈管燃亮。在圖中:電源經充電,當充電達到左右時導通,其余跟圖電路一樣就不
21、再重復,很是有意思。60w熒光燈電子鎮流器由于L6569內部獨特的自舉結構功能,在腳1與腳8之間連接的自舉二極管可以省略(也可設置)。R2與C2組成電源啟動電路,電源電壓Vcc被內部并聯穩壓二極管箝位在15V左右。R3、C3決定IC內部振蕩器的頻率。C3上的三角波電壓下限值為1/3VCC。振蕩器輸出控制IC高端輸出和低端輸出,兩路輸出的方波驅動脈沖之間的死區時間典型值是1.2uF。C4為自舉電容,VCC通邊腳1與腳8之間內部的充電泵對C4充電,使腳8上的電壓比腳6上的電壓高,為IC內高端輸出驅動級供電。在Q1、A2的中點(即IC的6腳)輸出方波脈沖,作為熒光燈的高頻供電電源。輸出級電路采用傳統
22、的LC串聯諧振式。PTC熱敏電阻用做陰極預熱,C6為燈啟動電容。熒光燈電子鎮流器.由于采用L6569驅動IC,可省掉脈沖變壓器,鎮流器的工作效率不再受輸出反饋線路的影響,易于設計、工作穩定。L6569不僅適用于CFL電子鎮流器,同時也適用于低電壓鹵素燈變換器。40W日光燈電子鎮流器電路圖9W低成本可調光LED鎮流器的電路LinkSwitch-TN電源可以提供恒流輸出,最大輸出電壓為70 VDC時最高輸出功率達到9 W,非常適合驅動LED。使用被動填谷式功率因數校正(PFC)電路可使電源的功率因數大于0.92,這完全符合能源之星SSL對商業應用的要求。經過精心設計,電源還能滿足EN55015B
23、EMI要求。振達一拖二電子鎮流器的電路9W電子鎮流器的電路 13001管為NPN型管,高反壓(也就是耐壓450V以上)。大多用在大功率電子鎮流器里和電瓶車充電器里,另外還有13003與13005相應耗散功率更大一些! 對于用萬用表檢測,只能大致判斷(如要配對用最好用圖示儀),簡單講就是將萬用表打到R*1K檔,黑表筆任意測一個管腳,紅表筆測剩下的另外兩管腳,比較讀數,交換表筆找出黑表筆接的腳與紅表筆另外測的兩腳的電阻最小時,大約510K時,黑表筆所接的腳為基極,另外兩腳為集電極、發射極。在找出基極的情況下,分別將兩表筆用手指捏在另外兩極上,用舌頭舔一下基極,交換兩表筆再舔一下基極,將兩次測量時表針偏轉較大的一次,做為基準、黑表筆所接的腳為集電極,另一邊的腳為發射極。 實用電子鎮流器的電路13005*232W交流電子鎮流器
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