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標簽 > 電子鎮(zhèn)流器
電子鎮(zhèn)流器,是鎮(zhèn)流器的一種,是指采用電子技術驅動電光源,使之產(chǎn)生所需照明的電子設備。與之對應的是電感式鎮(zhèn)流器(或鎮(zhèn)流器)。
電子鎮(zhèn)流器(Electronic ballast),是鎮(zhèn)流器的一種,是指采用電子技術驅動電光源,使之產(chǎn)生所需照明的電子設備。與之對應的是電感式鎮(zhèn)流器(或鎮(zhèn)流器)?,F(xiàn)代日光燈越來越多的使用電子鎮(zhèn)流器,輕便小巧,甚至可以將電子鎮(zhèn)流器與燈管等集成在一起,同時,電子鎮(zhèn)流器通常可以兼具啟輝器功能,故此又可省去單獨的啟輝器。電子鎮(zhèn)流器還可以具有更多功能,比如可以通過提高電流頻率或者電流波形(如變成方波)改善或消除日光燈的閃爍現(xiàn)象;也可通過電源逆變過程使得日光燈可以使用直流電源。傳統(tǒng)電感式整流器的一些缺點使它正在被日益發(fā)展成熟的電子鎮(zhèn)流器所取代。
電子鎮(zhèn)流器(Electronic ballast),是鎮(zhèn)流器的一種,是指采用電子技術驅動電光源,使之產(chǎn)生所需照明的電子設備。與之對應的是電感式鎮(zhèn)流器(或鎮(zhèn)流器)?,F(xiàn)代日光燈越來越多的使用電子鎮(zhèn)流器,輕便小巧,甚至可以將電子鎮(zhèn)流器與燈管等集成在一起,同時,電子鎮(zhèn)流器通??梢约婢邌⑤x器功能,故此又可省去單獨的啟輝器。電子鎮(zhèn)流器還可以具有更多功能,比如可以通過提高電流頻率或者電流波形(如變成方波)改善或消除日光燈的閃爍現(xiàn)象;也可通過電源逆變過程使得日光燈可以使用直流電源。傳統(tǒng)電感式整流器的一些缺點使它正在被日益發(fā)展成熟的電子鎮(zhèn)流器所取代。
工作原理
簡述
為了使熒光燈、殺菌燈正常工作,必須滿足三個條件:a、 燈絲的預熱電流或燈絲電流b、 高電壓啟動c、 限制工作電流
具體分析
電子鎮(zhèn)流器的工作原理 由于氣體放電燈(如熒光燈、霓虹燈、金鹵燈等)是一種具有如圖1所示V-I特性的負阻性電光源,即為負值,從圖1可以看出,當燈電流上升時,燈管的工作電壓下降,但是供電電壓不會下降,多出的這點電壓加到燈管后會使燈電流進一步上升,如此循環(huán),最終燒壞燈管或燈管熄滅,所以要使燈管正常工作,應配以如圖2所示的鎮(zhèn)流元件,用以限制和穩(wěn)定燈電流。這個限流裝置叫做鎮(zhèn)流器。氣體放電燈常用的鎮(zhèn)流器有兩種:電感式鎮(zhèn)流器和高頻交流電子鎮(zhèn)流器。由于電感式鎮(zhèn)流器工作在工頻市電頻率,體積大、笨重,還需消耗大量銅和硅鋼等金屬材料,散熱困難、工作效率低、燈發(fā)光有頻閃,所以一些電光源界的科技工作者紛紛尋找新的鎮(zhèn)流方法,而高頻交流電子鎮(zhèn)流器就是一種有效方法。鎮(zhèn)流原理如圖3所示,鎮(zhèn)流電路的工作特性曲線如圖4所示。在圖2所示的電路中,燈管上的工作電壓加上鎮(zhèn)流元件上的電壓等于電源供電電壓,最終可以使氣體放電燈穩(wěn)定工作。在圖2所示的電路中,燈功率可以按下式計算:P=IVα (1)式中的α表示燈發(fā)光系數(shù),它和燈管的工作電壓和工作電流有關,對電感鎮(zhèn)流器,α可以取0.8,對高頻電子鎮(zhèn)流器,α可以取0.99。在燈電路穩(wěn)定工作期間,燈管上的電壓是穩(wěn)定的,所以燈功率主要取決于燈電流的大小,而燈電流的大小和鎮(zhèn)流元件的阻抗和電源供電電壓的高低有關,并且供電頻率對熒光燈的工作也有影響,如圖5和圖6所示。例如對電感鎮(zhèn)流,鎮(zhèn)流電感的阻抗ZL=2πfL,電感鎮(zhèn)流器的電感量和它的繞組匝數(shù)和鐵心的尺寸有關,所以當電源供電頻率較高時,鎮(zhèn)流電感的體積也會小些。這就是采用高頻交流電子鎮(zhèn)流電路后,鎮(zhèn)流電感的體積和尺寸會很小的原因。世界上一些著名的大專院校、科研院所、公司都投入了較大的力量進行高頻交流電子鎮(zhèn)流器的科研開發(fā)、生產(chǎn)。如美國弗吉尼亞大學功率電子研究中心(VPEC)李澤元教授領導的科研中心每年都有相關論文和實驗報告在IEEE功率電子學學刊刊出,并提出了如高頻能量反饋、采用電荷泵功率因數(shù)校正的電子鎮(zhèn)流器等概念,美國加州理工大學(UCT)的S.CUK教授關于單級高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器,一種用于緊湊型熒光燈的E類電子鎮(zhèn)流器,西班牙、巴西、我國臺灣和香港地區(qū)的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人員、實驗室進行科研開發(fā)。同時,國內(nèi)一些著名科研院所、大學等都投入了較大力量進行科研開發(fā)。這一點可從國內(nèi)相關科技文獻看出。但是勿容置疑的是我國是世界上電子鎮(zhèn)流器的一個生產(chǎn)大國,有較多的公司、企業(yè)從事這種“綠色電光源”產(chǎn)品的生產(chǎn)。特別是自20世紀80年代末、90年代初,IEC928(1990)、GB15143(1994)《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器一般要求和安全要求》及IEC929(1990)、GB/T15144《管形熒光燈用交流電子鎮(zhèn)流器的性能要求》等技術標準相繼頒布與實施,使交流電子鎮(zhèn)流器的研究、開發(fā)、生產(chǎn)有了統(tǒng)一技術規(guī)范。由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器要求體積小、造價低,并且對電磁輻射干擾、輸入功率因數(shù)、波峰因數(shù)、可靠性等技術指標要求嚴格,所以要做出一個滿足高性能、低價格、體積小、低電磁輻射干擾、使用安全可靠等要求的高頻交流電子鎮(zhèn)流器并非易事,所以往往讓人感到,看似簡單的一個電子產(chǎn)品,但是技術含量很高,是一個涉及電路拓撲、高頻電子變換、諧振開關(ZVS、ZCS)、LC串、并聯(lián)諧振、功率因數(shù)校正(PFC)、電磁干擾抑制(EMC、EMI)、信號傳感、采集和控制、電子元器件、電光源器件等電力電子技術方方面面的電子產(chǎn)品。同時,如何測量高頻交流電子鎮(zhèn)流器的技術參數(shù),如功率、高頻諧波成分、效率、電磁輻射干擾(EMI),也是高頻交流電子鎮(zhèn)流器的研究熱點。
實踐證明,要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器,還需對它的燈負載技術特性、燈負載對電源的技術要求有所了解,否則要做出一只高性能的高頻交流電子鎮(zhèn)流器也是件不現(xiàn)實的事。
產(chǎn)品優(yōu)點
?。?)節(jié)能。熒光燈的電子鎮(zhèn)流器,多使用20—60khz頻率供給燈管,使燈管光效比工頻提高約10%(按長度為4尺的燈管),且自身功耗低,使燈的總輸入功率下降約20%,有更佳的節(jié)能效果。(2)消除頻閃,發(fā)光更穩(wěn)定。有利于提高視覺分辨率,提高功效;降低連續(xù)作業(yè)的視覺疲勞,有利于保護視力。(3)起點更可靠。預熱燈管后一次起點成功,避免了多次起點。(4)功率因數(shù)高。符合國家標準的25W以上的熒光燈,其功率因數(shù)高于0.95。但應注意,國家標準對25W以下的燈管規(guī)定的諧波限值很高,以致使其功率因數(shù)下降到0.7—0.8。(5)穩(wěn)定輸入功率和輸出光通量:高品質產(chǎn)品有良好的穩(wěn)壓性能,在電源、電壓偏差很大時,仍能保持光源恒定功率,穩(wěn)定光照度,有利于節(jié)能。(6)延長燈管壽命。高品質產(chǎn)品的恒功率和燈管電流下降,以及起點可靠等因素可使燈管壽命延長。(7)噪音低。高品質電子鎮(zhèn)流器噪音可達35db以下,人們感覺不到噪音。(8)可以調(diào)光。對于需要調(diào)光的場所,如:原使用白熾燈或鹵鎢燈調(diào)光的場所,代之以高效熒光燈配可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器,可實現(xiàn)在2%—100%的大范圍調(diào)光。需要注意的是,只有設計優(yōu)良的電子鎮(zhèn)流器才能發(fā)揮以上各種優(yōu)點。雖然都是電子鎮(zhèn)流器,用于金鹵燈的電子鎮(zhèn)流器要比用于熒光燈的復雜很多,或者說幾乎完全不一樣。如果設計或制造工藝不到位,一個非常小的疏漏,都會造成故障。
相關知識
?、匐姼墟?zhèn)流器的工作原理:當開關閉合電路中施加220V 50HZ的交流電源時,電流流過鎮(zhèn)流器,燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開的,由于施壓了一個大于190V以上的交流電壓,使得啟輝器內(nèi)的跳泡內(nèi)的氣體弧光放電,使得雙金屬片加熱變形,兩個電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱),當啟動器的兩個電極靠在一起,由于沒有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩極分開,由于電感鎮(zhèn)流器呈感性,當電路突然中斷時,在燈兩端會產(chǎn)生持續(xù)時間約1ms的600V-1500V的脈沖電壓,其確切的電壓值取決于燈的類型,在放電的情況下,燈的兩端電壓立即下降,此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進行限制作用,另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生55。-65。的相位差,從而維持燈的二次啟動電壓,使燈能更穩(wěn)定的工作。電感鎮(zhèn)流由于結構簡單,壽命長,作為第一種熒光燈配合工作的鎮(zhèn)流器,它的市場占有率還比較大,但是,由于它的功率因數(shù)低,低電壓啟動性能差,耗能笨重,頻閃等諸多缺點,它的市場慢慢地被電子鎮(zhèn)流器所取代,電感鎮(zhèn)流器能量損耗:40W(燈管功率)+10W(電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱損耗)等于整套燈具總耗電為50W。② 、電子鎮(zhèn)流器的工作原理:電子鎮(zhèn)流器是一個將工頻交流電源轉換成高頻交流電源的變換器,其基本工作原理是:工頻電源經(jīng)過射頻干擾(RFI)濾波器,全波整流和無源(或有源)功率因數(shù)校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟娫?。通過DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,同時在電容器上產(chǎn)生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管“放電”變成“導通”狀態(tài),再進入發(fā)光狀態(tài),此時高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,常增設各種保護電路,如異常保護,浪涌電壓和電流保護,溫度保護等等。
電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器的區(qū)別與比較
電感鎮(zhèn)流器是利用電感的感抗和自感電動勢來點亮氣體放電燈具的,自感電動勢“擊穿”燈管的氣體啟動燈管,電感限制燈管電流不使其燒毀。電子鎮(zhèn)流器是用電子器件產(chǎn)生高頻電振蕩并限制燈管電流,利用高頻電流來點亮燈具的,氣體放電的燈管在高頻電流作用下不須高壓啟輝就能放電而發(fā)光,且點亮的燈管沒有閃爍感。
電子鎮(zhèn)流器
現(xiàn)在的熒光燈越來越多的采用電子鎮(zhèn)流器。
熒光燈電子鎮(zhèn)流器問世于八十年代初,由荷蘭飛利浦公司首先研制成功。由于它與傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器相比,特別在電性能上更有獨特之處。實際上是一個高頻諧振逆變器,它體積小,重量輕,能耗低,低電壓下仍能起動和工作,無頻閃和噪聲。但是,該電路的工作頻率高達20~30kHz,因此有較嚴重的射頻干擾和電磁輻射干擾,影響其他電子儀器的正常工作,還容易對電網(wǎng)造成污染,對人體造成傷害。經(jīng)過實際使用,它的壽命(和對燈管壽命的影響),都不如電感式流器,更有“省電不省錢”的說法,這些說法,主要是針對劣質的鎮(zhèn)流器而言。
1、節(jié)能燈與電子鎮(zhèn)流器
財政部、國家發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布了《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》,提出通過財政補貼的方式來重點支持高效照明產(chǎn)品。高效照明除了使用節(jié)能燈外,還包括配套的電子鎮(zhèn)流器。
目前,品牌企業(yè)紛紛推出了更環(huán)保的電子鎮(zhèn)流器。什么才是優(yōu)質的電子鎮(zhèn)流器呢?專家提出,不僅要安全、可靠,還要高效節(jié)能和環(huán)保。飛利浦公司曾做過一個對比實驗,把自家生產(chǎn)的新型直管熒光燈電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器兩種產(chǎn)品進行對比,電子鎮(zhèn)流器節(jié)能量超過了20% 。尤其在需要長時間照明的空間,節(jié)電效果更明顯。
強化安全性也是新型電子鎮(zhèn)流器的一個優(yōu)勢。當使用中遇到燈管漏氣、不激活、不啟動、燈絲斷裂等“紅色狀況”時,傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器很容易損壞,而優(yōu)質鎮(zhèn)流器應具有非常態(tài)保護功能,在檢測到燈管發(fā)生異常情況時會自動斷電。
另外,隨著室內(nèi)電器種類的增多,潛在的電磁干擾也在增加,因此,能否減少對電子系統(tǒng)比如電視、手機等的干擾,電子鎮(zhèn)流器的低電磁干擾性能就成為衡量其安全性的新標準。同時,寬電壓范圍還可保證在電壓不穩(wěn)定時的安全使用。
照明光源、日光燈管、電子鎮(zhèn)流器
2、電子鎮(zhèn)流器相對于代傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)點
用電子鎮(zhèn)流器來取代傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器是綠色照明工程的一個重要措施。因為電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器相比,有以下優(yōu)點:
1、高功率因數(shù):功率因數(shù)(cosΦ)是衡量發(fā)電利用率的一個重要指標,cosΦ越低,無功電流越大,能供給用戶的實際功率越低。普通電感鎮(zhèn)流器cosΦ在0.5左右,而電子鎮(zhèn)流器可達到0.96,其電能利用率比電感鎮(zhèn)流幾乎提高了一倍,在同樣的輸出功率下,發(fā)電容量可降低一半。
2、發(fā)光效率高:因為電子鎮(zhèn)流器是高頻激勵,使熒光燈的發(fā)光效率比使用電感鎮(zhèn)流器時高很多。一般電子鎮(zhèn)流器為68.9Lm/W,而電感鎮(zhèn)流器只有50Lm/W。
3、無頻閃:電感鎮(zhèn)流器供電的日光燈有50Hz閃爍,嚴重影響作工者的視力。而電子鎮(zhèn)流器在超音頻下工作(人的耳朵能聽到的頻率范圍為20Hz-20kHz),沒有噪音,提高了環(huán)境的舒適感。
4、無噪聲:因電感鎮(zhèn)流器有鐵芯,如工藝不當會發(fā)生50周交流蜂音,噪聲刺耳,而電子鎮(zhèn)流器在超音頻下工作,就消除了頻閃效應。
5、起動快速可靠:電感鎮(zhèn)流器用雙金屬片啟動,有觸點接觸火花及接觸不良現(xiàn)象,且往往受氣溫和電網(wǎng)電壓的影響,冬天氣溫低,啟輝器不易起跳,用電高峰電網(wǎng)電壓低時,也難起跳。因此使熒光燈多次啟跳閃爍,造成燈管燈絲頻繁受到?jīng)_擊而過早損壞,而電子鎮(zhèn)流器是用高頻高電壓使氣體產(chǎn)生輝光放電,即使在-25℃的低溫,120V的低壓下,也能使燈管點燃,而且可一次性快速可靠地啟動。
6、體積小、重量輕:電子鎮(zhèn)流器因為沒有鐵芯和線圈,其重量只有電感鎮(zhèn)流器的十分之一;體積也小,使整套燈具輕量化。
7、節(jié)電效果顯著:一只40W熒光燈的電感鎮(zhèn)流器,由于自身鐵芯和線圈物鐵損和銅損占總功率的30%,其功率可達8~9W左右。而電子鎮(zhèn)流器自身僅耗1~2W,加上熒光物質在高頻下工作發(fā)光效率的提高,故采用電子鎮(zhèn)流器可為用戶節(jié)電30%左右。以節(jié)電30%計,一只40W熒光燈每天點燈6小時,一天可節(jié)電0.09度,一年節(jié)約電費可回收投資20元,其比電感鎮(zhèn)流器所高出的投資一年后可回收。
如上所述,由于電子鎮(zhèn)流器提高了功率因數(shù)和節(jié)電,降低了發(fā)電量,減少廢氣煙塵的排放量,改善了環(huán)境污染。同時因不用電感鎮(zhèn)流器,就減少了矽鋼片和銅線的消耗量,也就可減少鋼鐵和銅的冶煉量,又可節(jié)約能源和消除冶煉過程中的廢氣煙塵的排放。不難設想,如果用熒光燈作為主光源,全部采用電子鎮(zhèn)流器作為其附件,那么它為人類所營造綠色環(huán)境的滾動效應是十分可觀的。
3、電子鎮(zhèn)流器原理圖
由于生產(chǎn)廠家不同,不同品牌的電子鎮(zhèn)流器的設計、制造工藝和質量也各不同,以下的原理圖是日常生活中常見到的,如圖03、04
圖03的工作原理
該電子鎮(zhèn)流器是雙向二極管出發(fā)式,串聯(lián)推挽開關振蕩電路。開關管采用兩只大功率塑封晶體三極管DK55。圖中,VD1-VD4(常用IN4007)四只小型塑封晶體二極管構成橋式整流電路。交流市電經(jīng)橋式整流后,在濾波電解電容C1兩端得到208V的直流電壓,該電壓加至VT1與VT2的E極之間,該直流電壓同時經(jīng)過電阻R1對電容C2充電,當C2的電壓上升到DB3雙向二極管的轉折電壓16V-25V時,雙向二極管被觸發(fā)導通,觸發(fā)二極管輸出一鋸齒波脈沖觸發(fā)電壓,這一觸發(fā)脈沖電壓加至VT2的基極,VT2導通,此時,C1上的280V直流電壓經(jīng)隔直電容C4、熒光燈管上端燈絲、串聯(lián)諧振電容C5、燈管下端燈絲、鎮(zhèn)流電感線圈L、震蕩變壓器的n1繞組、三極管VT2的CE極構成回路,開始對C4、C5充電,由于震蕩變壓器T的n2、n3繞組相位相反,此時VT2呈正向偏置而導通,VT1呈反向偏置而截止。當C4、C5充電結束時,回路的電流減小。當電路的電流達到零時(電容器放完電時,由于線圈的自感作用,電路里的電流并不停止而是保持原來的方向繼續(xù)流動),即n2、n3感應電勢的極性反向,在正反饋的作用下,電路翻轉,變?yōu)閂T1導通、VT2截止,電容器C4、C5上儲存的電能通過VT1的CE極放電,其回路為VT1的C極、隔直電容C4、熒光燈管上端燈絲、串聯(lián)諧振電容C5、燈管下端燈絲、鎮(zhèn)流電感線圈L、震蕩變壓器的n1繞組、三極管VT1的E極構成回路。C4、C5放電完畢后,電路又恢復振蕩初始狀態(tài),VT2又導通、VT1又截止,C4、C5又開始充電,電路形成自激振蕩。其振蕩頻率取決于C5的容量與L的電感量(振蕩電路的頻率取決于諧振電路的諧振頻率)。該鎮(zhèn)流器初始振蕩頻率為30-40KHz,VT1和VT2交替導通,以給熒光燈管提供高頻振蕩能量。熒光燈管的燈絲串聯(lián)在振蕩電路中,在電路振蕩的初始階段,燈絲獲得預熱電能。燈管點燃前,電容器C5與電感L是一個串聯(lián)諧振電路,在振蕩電路振蕩時,其輸出的高頻高壓加于串聯(lián)諧振電路,電路在達到諧振的情況下,鎮(zhèn)流電感線圈L和諧振電容兩端的電壓比加入到串聯(lián)諧振電路的電壓要高,可達300伏以上,高頻高壓加于燈管兩端使燈管迅速啟輝點燃。燈管點燃后,燈管內(nèi)阻降低,由于燈管并聯(lián)在諧振電容C5的兩端,隨著熒光燈管的導通點燃,使串聯(lián)諧振回路的Q值迅速下降,破壞了諧振(電路失諧),本振頻率降低,振蕩頻率由30Hz降至15Hz左右,燈管兩端電壓隨之降到100V左右。非飽和漏磁鎮(zhèn)流電感線圈L此時只起到鎮(zhèn)流的作用,維持燈管點燃。
其他元件作用:
C2 鋸齒波形成電容;
C3 振蕩電流相位差校正電容,避免VT1、VT2出現(xiàn)共同導通狀態(tài);泄放電容,泄放VT2截止期的浪涌電壓,保護VT2不被擊穿;
C4 隔直電容;
C5 串聯(lián)諧波電容;
R4、5 起阻尼、緩沖作用,防止VT1、VT2唄浪涌電流擊穿;
VD5 起到嵌位作用;
VD6、7 保護VT2、VT3的BE極在截止是不被反向高壓擊穿,同時也起到穩(wěn)定VT2、VT3基極電位的作用。
圖04的工作原理
該電路與圖03相比只是一些元件的規(guī)格稍有變化。
R1:增加的R1是一只泄放電阻,它的作用是當燈具切斷電源后,C1上儲存的較高的直流電壓能通過R1迅速地放電,同時還起到對電子鎮(zhèn)流器直流供電電路的穩(wěn)壓、穩(wěn)流作用,能降低部分浪涌電流的沖擊,起到保護電子鎮(zhèn)流器的作用。
C2:容量增大約10倍,一方面可以提高脈沖觸發(fā)電壓,使燈具易于啟輝;另一方面,由于C2的容量增大,相應的其充電時間要延長,這樣可以給熒光燈管一個延時啟動時間(0.4-1.5S),使燈管燈絲得到充分的預熱,以延長燈管的使用壽命,不過,這樣的作用也是很有限。
n1:增加n1的匝數(shù),可以進一步加大振蕩變壓器T初、次極的互感量,使振蕩易于建立。
總之,電子鎮(zhèn)流器的品種繁多,質量參差不積,有質量上乘的模塊化電子鎮(zhèn)流器,有分立元件構成的中低檔電子鎮(zhèn)流器,也有簡易的幾只元件組成的劣質電子鎮(zhèn)流器,但在國內(nèi)市場上用量最大的是分立元件構成的中低檔電子鎮(zhèn)流器,故障率居高。
4、電子鎮(zhèn)流器的故障檢修
故障一:通電燈管不亮
處理:把鎮(zhèn)流器取下,打開鎮(zhèn)流器鋁殼,取出電路板。有保險的看保險是否燒毀,沒有保險的看電路印刷板的銅箔是否有被燒毀的痕跡,剩下的是直接檢查各元件的好壞了。(1)目測法。直接用目測,查看是否有元件在外觀上是否有異常,例如電解電容是否有凸起或爆裂,電阻是否有被燒毀的痕跡;(2)用萬用表檢測。用萬用表使我們最終也是我們必須使用的檢測方法。
根據(jù)實踐經(jīng)驗,如果保險燒毀或是電路印刷板的銅箔有被燒毀的痕跡,這樣的故障一般是由整流二極管VD1-VD4、濾波電容C1、功率開關晶體管VT1和VT2、阻尼電阻損壞所致,而且不止是其中的一種元件損壞,是同時的幾種元件損壞,但很少發(fā)現(xiàn)振蕩線圈n1、n3損壞,偶爾也見到。這里不介紹元件的好壞判斷檢測方法。建議在檢測功率開關晶體管好壞時,最好將其從電路板上焊下,這樣判斷更為準確;在更換功率開關晶體管時,應成對同型號更換,以保證其頻率特性和工作的對稱性。
燒毀功率開關晶體管VT1和VT2的原因有:
?。?)外部原因。電網(wǎng)的供電電壓過高,或是電網(wǎng)的浪涌脈沖電流的沖擊,例如串入的雷電。
?。?)內(nèi)部原因。一是C1電解液干凅形成開路性故障。電解電容C1的容量在衰退的情況下,經(jīng)橋式整流的直流電壓不再是較平緩的直流電壓,而是一個幅值相當高的脈動直流電壓,這個脈動的直流電壓作用于振蕩電路中,使兩只功率開關晶體管在交替導通與截止的過程中,形成“同時導通”的情況,由于兩只功率開關晶體管的同時導通,使整個電路形成短路狀態(tài),因此流過功率開關晶體管的電流很大而燒毀。(http://www.diangon.com/版權所有)二是另一個不可忽視的因素就是相位差校正電容器C3的短路性故障。功率開關晶體管VT1和VT2在做推挽時要求VT1處于導通狀態(tài)時,VT2必須處于截止狀態(tài),而當轉換到VT2導通時VT1呈截止狀態(tài)。由于兩只管子振蕩電流相位差的原因,兩只管子在轉換工作狀態(tài)的過程中有可能出現(xiàn)“共同導通”的短路情況。電容C3是專門用來校正這種相位差的。電容C3失效,對電路的影響是不言而喻的。三是功率開關晶體管VT1和VT2自身質量低劣,這些管子大多來自國內(nèi)一些小廠生產(chǎn),管子上標明型號的字跡,似乎是隨手拿筆寫上去的。
功率開關晶體管VT1和VT2被擊穿,它所引起的其他元件損壞就是整流二極管VD1-VD4和阻尼電阻被燒斷,或VD1-VD4被燒短路。功率開關晶體管VT1和VT2被燒開路,則整流二極管VD1-VD4和阻尼電阻可能是好的。
故障二:通電后燈管發(fā)光閃爍
這種故障,對于應用時間較久的燈具,一般是熒光燈管衰老所致,例如燈管兩端發(fā)黑,可通過先更換新的燈管試驗。在排除不是燈管老化的因素后,引起燈管閃爍的大部分首要原因是C1容量開始下降,其次是VT1和VT2的性能下降。少見C2、C4變質、電阻R1阻值增大和線圈L漏電。這種故障的檢修,可采用元件替換法,逐一替換試驗。
故障三:燈管能啟輝點燃,但發(fā)光弱
這種故障也多系熒光燈管衰老所致,可先更換新的燈管試驗。其他故障有VT1和VT2的性能變劣;電阻R1-R5阻值增大;線圈L因某種原因電感量變大或接觸電阻變大,例如虛焊??刹捎迷鎿Q法,逐一替換試驗。
故障四:通電燈管后燈管不能啟輝,兩端發(fā)紅
這種故障較為容易,一般只有兩種情況。一是熒光燈管老化,無法啟輝點燃。二是串聯(lián)諧振電容C5擊穿短路,可直接用萬用電阻檔表檢測,電阻為零。在更換C5時,可選用耐壓值為1000V-1200V的,以防止再次被擊穿。實踐證明,C5被擊穿短路居多。
電感鎮(zhèn)流器
1、電感鎮(zhèn)流器的結構
電感鎮(zhèn)流器是一個鐵芯電感線圈,電感的性質是當線圈中的電流發(fā)生變化時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產(chǎn)生感應電動勢,其方向與電流的方向相反,因而阻礙著電流變化,起到限制電流的作用。
2、電感鎮(zhèn)流器是產(chǎn)生高電壓的理論依據(jù)
電感鎮(zhèn)流器是產(chǎn)生高電壓的理論依據(jù)來自于線圈的自感現(xiàn)象,即當導體中的電流發(fā)生變化時,導體本身就產(chǎn)生感生電動勢,這個電動勢總是阻礙導體中原來電流的變化。這種由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象,叫自感現(xiàn)象,在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感生電動勢,叫做自感電動勢。線圈自感電動勢的大小與自感系數(shù)有關,線圈越長,單位上的匝數(shù)越多,截面積越大,自感系數(shù)就越大。有鐵芯的線圈的自感系數(shù),比沒有鐵芯時要大的多。由上可知,我們就知道了電感式鎮(zhèn)流器為了獲得一個瞬時的高電壓而做得笨重的道理了。
3、電感鎮(zhèn)流器與日光燈管的接線
4、工作原理
起輝器在電路中起開關作用,它由一個氖氣放電管與一個電容并聯(lián)而成,電容的作用為消除對電源的電磁的干擾并與鎮(zhèn)流器形成振蕩回路,增加啟動脈沖電壓幅度。放電管中一個電極用雙金屬片組成,利用氖泡放電加熱,使雙金屬片在開閉時,引起電感鎮(zhèn)流器電流突變并產(chǎn)生高壓脈沖加到燈管兩端。
當日光燈接入電路以后,起輝器兩個電極間開始輝光放電,使雙金屬片受熱膨脹而與靜觸極接觸,于是電源、鎮(zhèn)流器、燈絲和起輝器構成一個閉合回路,電流使燈絲預熱,當受熱時間1-3秒后,起輝器的兩個電極間的輝光放電熄滅,隨之雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開,當兩個電極斷開的瞬間,電路中的電流突然消失,于是鎮(zhèn)流器產(chǎn)生一個瞬時高電壓(自感電動勢),它與電源疊加后,加到燈管兩端,使燈管內(nèi)的惰性氣體電離而引起弧光放電。在日光燈正常發(fā)光過程中,由于交流電不斷地通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中就有自感電動勢,它總是阻礙著電流的變化,這是鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用,保證日光燈的正常工作。
5、電感鎮(zhèn)流器的缺點
1、功率因數(shù)低,損耗大,有電網(wǎng)污染;
2、輸入電壓范圍小,低電難以啟動,啟動時間長;
3、系統(tǒng)本身無穩(wěn)壓/穩(wěn)功率措施,造成亮度不穩(wěn)定;
4、較低的功率因數(shù)導致配電變壓器和配線的容量增大,初裝費用高;
5、由于鐵芯片在電磁場力的作用下發(fā)生震動而產(chǎn)生噪聲;
6、結構笨重。
6、常見故障檢修
一般故障處理遵循由易到難的原則。
故障一:啟輝器無任何動作,燈管不亮。
處理:1、燈開關壞;2、啟輝器壞;3、燈管斷絲;4、鎮(zhèn)流器壞。
故障二:啟輝器頻繁動作,無法點亮燈管
處理:燈管性能下降,更換燈管。
故障三:燈管兩頭發(fā)紅,無法點亮。
處理:啟輝器電容擊穿,或是雙金屬片失效,更換啟輝器。
電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器的比較
電子鎮(zhèn)流器工作原理
電子鎮(zhèn)流器是將工頻交流電源轉換成高頻交流電源的變換器?! 』竟ぷ髟硎牵汗ゎl電源經(jīng)過射頻干擾(RFI)濾波器,全波整流和無源(或有源)功率因數(shù)校正器(PPFC或APFC)后,變?yōu)橹绷麟娫?。通過DC/AC變換器,輸出20K-100KHZ的高頻交流電源,加到與燈連接的LC串聯(lián)諧振電路加熱燈絲,同時在電容器上產(chǎn)生諧振高壓,加在燈管兩端,但使燈管“放電”變成“導通”狀態(tài),再進入發(fā)光狀態(tài),此時高頻電感起限制電流增大的作用,保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流,為了提高可靠性,常增設各種保護電路,如異常保護,浪涌電壓和電流保護,溫度保護等等。
電子鎮(zhèn)流器的分類:A、按安裝模式可分為:獨立式、內(nèi)裝式整體式;B、按性能特點可分為:普通型、高功率因數(shù)型、高性能型、高性價比型、可調(diào)光型
電感鎮(zhèn)流器工作原理
當向開關閉合電路中施加220V50HZ的交流電源時,電流流過鎮(zhèn)流器,燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開的,由于施壓了大于190V以上的交流電壓,使得啟輝器內(nèi)的跳泡內(nèi)的氣體弧光放電,使得雙金屬片加熱變形,兩個電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱),當啟動器的兩個電極靠在一起,由于沒有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩極分開,由于電感鎮(zhèn)流器呈感性,當電路突然中斷時,在燈兩端會產(chǎn)生持續(xù)時間約1ms的600V-1500V的脈沖電壓,其確切的電壓值取決于燈的類型。
在放電的情況下,燈的兩端電壓立即下降,此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進行限制作用,另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生55。-65。的相位差,從而維持燈的二次啟動電壓,使燈能更穩(wěn)定的工作。
1、節(jié)能型比較
電子鎮(zhèn)流器
a.用電子式鎮(zhèn)流器時,熒光燈的工作頻率為30?50HZ;
b.自身消耗的功率:?。?/p>
c:電網(wǎng)負荷和電網(wǎng)損耗:小。
電感鎮(zhèn)流器
a.用傳統(tǒng)電感式鎮(zhèn)流器時,熒光燈的工作頻率為50HZ;
b.自身消耗的功率:大;
c:電網(wǎng)負荷和電網(wǎng)損耗:大。
2、對啟輝條件的要求比較
電子鎮(zhèn)流器
a.溫度:電子鎮(zhèn)流器由于在啟動時激發(fā)的能量大,在-25℃時就能正常啟輝;
b.電壓:電子鎮(zhèn)流器在電網(wǎng)電壓為100V時能正常啟輝。
電感鎮(zhèn)流器
a.溫度:電感式鎮(zhèn)流器由于在啟動時激發(fā)的能量小,所以必須在10℃以上才能正常啟輝;
b.電壓:電感式鎮(zhèn)流器在電源電壓小于180V時不能啟輝。
3、對燈管壽命的影響
電子鎮(zhèn)流器
a.啟輝過程對燈管壽命的影響:電子鎮(zhèn)流器無論是在低溫或低電壓情況下,都是經(jīng)過燈絲預熱后一次啟輝;
b.電網(wǎng)電壓波動對燈管壽命的影響:電子鎮(zhèn)隙能做到在135V—250V的電網(wǎng)電壓范圍內(nèi)燈電流不變,使熒光燈始終工作于最佳狀態(tài),從而大幅度地提高燈管的使用壽命。
電感鎮(zhèn)流器
a.啟輝過程對燈管壽命的影響:電感式鎮(zhèn)流器往往要啟輝好幾次才能將熒光燈點亮,而熒光燈每啟輝一次就要縮短二小時壽命;
b.電網(wǎng)電壓波動對燈管壽命的影響:當電網(wǎng)電壓偏低時,燈電流也隨著降低。燈電流的降低將造成燈絲加熱不足,燈絲電子粉濺射,造成燈管兩端發(fā)黑和縮短燈管使用壽命。當電源電壓偏高時,燈電流也隨著上升,燈電流過大將造成燈絲電子粉和熒光粉過早衰竭而縮短燈管壽命。
4、對環(huán)境的影響
電子鎮(zhèn)流器
a.噪聲:?。?/p>
b.頻閃:幾乎無頻閃;
c.溫升:電子鎮(zhèn)流器的表面最高溫度一般都在50度左右;
d.電磁波干擾:電子鎮(zhèn)流器工作時產(chǎn)生的電磁干擾較小。
電感鎮(zhèn)流器
a.噪聲:大;
b.頻閃:較慢;
c.溫升:電感鎮(zhèn)流器自身損耗較大,造成了在工作時溫度很高;
d.電磁波干擾:電感鎮(zhèn)流器工作時產(chǎn)生的電磁干擾較大。
本文將向您介紹一種準確測量高頻變壓器飽和電流的方法,幫助您更好地理解和應用高頻變壓器。
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