雷士NHB140J-06电子镇流器电路原理分析

电器维修

接修款雷士NHB140J-06电子镇流器，主要参数如下:功率40W，额定电流190mA，功率因数0.95，TC=70°C，U-OUT=220V。该镇流器电路有些特别，同样的灯管，配接该镇流器，灯管亮度明显提高。为此，特绘制其电路如图1所示，下面对其工作原理加以分析，不妥之处请斧正。该镇流器主要由千扰抑制、整流与功率因数校正启动与振荡、保护等电路组成。
       
        一、市电输入与功率因数校正电路
1.干扰抑制电路
       电容C1(0.1uF/275V)电感L3、电容C21 (0.22uF/275V)等元件组成双T型滤波器，对来自电网以及镇流器工作时产生的高频干扰进行双向抑制，避免两者相互干扰。
2.整流与功率因数校正电路
       市电经整流二极管D1~D4(1N4007) 桥式整流后，输出单向的约205V脉动直流电，经过二极管D7(FR107) 和电感L1后，送人由二极管D8 (FR107)、 电容C3、C4、二极管D9~D11、D14 (FR107)、 电解电容C10、C11(22uF/250V )等元件组成的复合泵式功率因数校正电路。
       其中，D9~D11、D14、C10、C11、C5、C6等元件构成第一辅助电源(双泵电源)，D7、D8、C3、C4等构成第二辅助电源(高泵电源)。
      双泵电源:此为逐流电路的改进型。逐流电路的特点是延长了市电电流的导通时间，整流二极管导通角度延长至120°，电流为零(死区)的角度减小至60°，为零时间约占33.3%，功率因数可提高到0.9左右，电流谐波失真值(THD)可降至30%~40%，但这时灯管供电电压波动大，电流波峰系数大于1.7(不达标)。
       采用改进型的逐流电路后，加到L2及灯管支路中的高频电压除流向半桥无源端的电容C7外，其正、负半周还分别通过D14.D9整流，C11、C10、C5、C6滤波，形成了两个辅助电源。该辅助电源与脉动直流供电电压叠加，降低了电压的波动，使电流波峰系数小于1.7，但在市电输入电流的0°、180°、360°附近仍有间断，尽管可以通过减小C10、C11容量来减小间断角，但又会使灯管供电电压波动增大，电流波峰系数增高。在此阶段中，当市电电压低于C10、C11所充电压(约电源峰值电压的一半)时，市电中断，C10、C11中储存的电荷开始向负载放电，此时利用高泵电路可使市电电流保持连续，市电不中断。
        高泵电源：加到L2和灯管支路中的高频电压的负半周送到C3的下端，市电通过D7、L1对C3充电，在C3上形成上+下一的电压，此时D8负端电压高于D7正端电压，D8不导通;在高频电压的正半周期间，C3上的电压与高频电压叠加，经D8整流，C4、C10、C11、C6、C5滤波后，形成约260V脉动直流电压给半桥电路供电。由于桥式整流输出端约205V电压与高频电压电路之间不停地充放电，从而使市电输入电流不间断，弥补了双泵电源中市电输人电流不连续的缺陷。此外，电路中串联的电感L1又具有平滑市电输人电流波形、减小电流谐波失真的作用。
       经此设计后，该电路的功率因数、谐波含量灯电流波峰系数等均达到了国标规定标准。
二、动与振荡电路
   通电后，约260V直流电压通过偏置电阻R2、R3 (680k/0.5W )给功率管Q2(D13005ED)的b极提供偏置，Q2开始导通，同时260V电压还通过C7、左灯丝、C14、右灯丝及D17 (1N4007)L2、T1 的A-B绕组、Q2的c极R5 (0.5Ω/0.5W )到地，形成Q2集电极电流，T1各绕组产生了感应电势。在反馈电压的作用下，Q2快速退出饱和进入截止状态，Q1迅速由截止进入饱和状态。
        此电路为变异型半桥逆变电路，在半桥桥路的无源侧C7下部与地端少了一个同容量电容。当Q1开始导通时，在Q2导通期间C7充有的上+下-电压，此时开始通过Q1的c极R4 (0.5Ω/0.5W).L2、 右灯丝、C14、左灯丝及D16(1N4007)放电。
        由于电磁感应及反馈绕组的作用，Q1、Q2反复导通与截止，形成振荡。半桥在Q1 Q2的中点输出近似方波的脉冲，通过C14电流方向交替变化，使L2、C14、C7等组成的LC串联电路发生谐振，C14两端产生谐振高压点亮灯管。灯管被点亮后，内阻下降，LC串联电路失谐，Q值下降，灯管两端电压降低，同时I2又对灯管电流加以限流，满足了灯管高压启动低压工作、电流稳定的要求。
        电容C8起续流作用。在Q2截止Q1转入导通前，流过L2中的电流(由右向左)通过C8、C7返回至灯管中，电流保持连续，避免中断;在Q1截止、Q2转人导通前，流过L2中的电流(由左向右)又通过C7、C8返回至灯管中，同样使电流保持连续，避免中断。最终保持灯管连续正常发光。实测此镇流器工作频率约为42kHz。
三、保护电路
        在保护电路中，除保险丝FUSE(0.39Ω/0.5W)提供最基本的短路保护外，还有以下保护：可控硅Q3(100-6)、双向触发二极管DB3、滤波电解电容C16(22uF/50V)、整流二极管D18、D19(1N4148)、 过压取样电阻R9、R10 (150kΩ) R14 (680kΩ/0.5W)等组成灯管过压保护电路。当灯管寿终(EOL)、阴极出现整流效应等引起灯管电压过高时，通过D18、D19等整流滤波后的电压达到约33V，DB3导通，Q3导通，二极管D15( FR107)正极电压被拉低，Q1因失去激励而截止，半桥电路停止工作。
        D16、D17(1N4007)分别并接于灯管两端灯丝中，两灯丝互为阴、阳极，利用1N4007正向约有0.6V的钳位电压，将热态灯丝电压限制约0.6V，并分流灯丝上的电流，避免电流过大造成灯丝上的发射物质过热而损害，影响其使用寿命。C7下端连接接插件CN1③脚及D16负极，在无灯空载通电时，C7处于开路状态，无电流通过，T1绕组无法产生正反馈，避免了空载通电时，L2、C14发生串联谐振而烧毁元件。
       电感L5、L4(33uH)的作用是防止Q1.Q2的b极输人电压过高，避免三极管深度饱和带来的开关损耗;二极管D5(1N4007)、限流电阻R7(68Ω)及D6(1N4007)、R6(682Ω)分别组成Q1、Q2基极绕组反激电压吸收电路，防止Q1、Q2被反激电压击穿;隔直电容C12、C13可使Q1、Q2直流偏置不受影响;电阻R4、R5(0.5Ω/0.5W)起交直流负反馈作用，稳定电路工作状态，同时又是Q1、Q2过流保护电阻，当灯管寿终等情况引起过流时，R4、R5被烧断，防止故障扩大;Q1、Q2内部的阻尼二极管组成反激电压抑制电路，在Q1或Q2截止瞬间，L2上的反激电压分别被Q2内部阻尼管C6或Q1内部阻尼管.C7等吸收(负载续流)，避免Q1、Q2过压击穿。
       此电路预留有二极管D13、D12安装孔，分别并接于半桥桥路有源侧中点与电源正负极之间。当采用的Q1 Q2不带阻尼管时，可用FR107型二极管安装在D13.D12处。
      注:图中各处电压是在市电约为230V、接灯管状态下，用500型万用表直流挡测得，仅供参考。

潘学刚

都LED了，这种已经没有用了，寿命短，不节能