常用熒光燈電子鎮流器電路與應用

1.1採用逐流電路的熒光燈電子鎮流器電路
1．採用逐流電路的30W熒光燈電子鎮流器電路
該電路如圖1所示，電子鎮流器主振蕩級選用雙向觸發二極體組成的半橋逆變自激振蕩電路。為提高電路的功率因數，採用了逐流濾波無源功率因數校正電路，該無源功率因數校正電路由二極體VD5、VD6、VD7及電容C1、C2等元器件組成。這裡，利用逐流濾波無源功率因數校正電路可以使電子鎮流器的功率因數由0.6提高到0.95。



圖1 採用逐流電路的30W熒光燈電子鎮流器電路
電容器C3起濾除電磁諧波干擾的作用，使輸入電源的總諧波失真減至最小。電容器C7同樣具有濾除諧波干擾的功能，對加至熒光燈負載的射頻干擾有很好的衰減作用。
在雙向觸發二極體DB3迴路中串聯低值電阻R3，可有效地降低觸發電路的浪涌脈衝電流對DB3的衝擊，起到了過電流、過電壓限幅的作用。所以，鋸齒波發生器的啟動電容器C4的容量才可以加大，以延長熒光燈燈管的預熱啟輝時間。
串聯諧振電容器為兩個同容量、同耐壓值的電容器C8、C9的串聯。這樣相應地提高了串聯諧振電容器的總耐壓值，以確保串聯諧振電容器可靠工作。該電路的主要電氣參數如表1所示，電路元件表如表2所示。


2．採用逐流電路的20W熒光燈電子鎮流器電路
該電子鎮流器電路如圖2所示。高頻電感L1為射頻干擾抑制電感，與高頻濾波電容器C9相配合，能有效地濾除半橋功率逆變電路中產生的高次諧波脈衝干擾電流對電網的污染，降低了電子鎮流器使用時對其他家用電器的射頻干擾。


圖2 採用逐流電路的20W熒光燈電子鎮流器電路
整流二極體VD5、VD6、VD7與電解電容器C1、C2構成無源逐流濾波電路，改善了普通橋式整流、單電容濾波電路使交流輸入市電電流波形嚴重畸變的弊端。無源逐流濾波電路與L1、C9相配合，可以使電子鎮流器的功率因數提高到0.95。
圖2中的VT3、VT4構成該電子鎮流器的過電壓、過電流故障保護電路。當電子鎮流器電路的主振電路正常工作時，並聯在直流迴路里的電阻R10、R11 起分壓作用，在電阻R11上分出的電壓給鉗位二極體VD11提供一個反偏電壓，使二極體VD11截止。由於在電子鎮流器電路正常工作時電阻R9上的電壓降較低，不足以使雙向觸發二極體VD14 觸發導通，所以晶體管VT4的基極無正向偏置電壓而截止。同時，晶體管VT3的基極也由於得不到足夠的正向偏置電壓而截止，不影響振蕩電路的正常工作。當電子鎮流器電路出現過電壓或過電流故障時，f點的振蕩輸出電壓升高，j點的電壓也相應上升。當j點電壓高於i點電壓時，二極體VD12由於受正向偏置電壓的作用而導通，i點的直流電壓迅速升高。當i點的直流電壓達到或超過雙向觸發二極體VD14的閾值電壓時，VD14導通，晶體管VT4的基極由於得到較高的正向偏置電壓而飽和導通。晶體管VT4飽和導通后，相當於短路了振蕩線圈T的N3繞組，功率開關振蕩晶體管VT2迅速截止，振蕩電路停止振蕩，致使半橋功率變換電路無輸出。與此同時，i點的一部分直流電壓加於晶體管VT3的基極，使晶體管VT3的基極電位迅速升高而飽和導通，雙向觸發二極體VD13對地短路，從而關閉觸發電路。這時電容C3上不再有鋸齒波電壓輸出，整個振蕩電路迅速關閉，使電子鎮流器電路的元器件不致由於過電壓或過電流而損壞。主電路為VT1、VT2和VD13構成的二極體觸髮式半橋逆變電路。
1.2 採用熱敏電阻預熱的電子鎮流器電路
為了提高熒光燈的光效並延長燈管的使用壽命，目前的熒光燈絕大多數採用陰極預熱啟動工作方式。人們在電子鎮流器電路方面做了大量深入的研究工作，如電子鎮流器電路拓撲、陰極預熱方式的選擇等，以期充分發揮熒光燈的發光效率，提高工作性能。 熒光燈的陰極是一個很重要的部件，熒光燈使用壽命的長短主要取決於陰極的壽命。陰極上塗有以碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣為主的電子發射材料，這些材料只有當陰極工作溫度為900～1000℃時才能充分發射電子。另一方面，陰極通過預熱發射出大量電子，使燈管的啟動電壓降低，通常可以降低到陰極未預熱啟動電壓的1/2～1/3。啟動電壓的降低減小了相關電子元器件所承受的電應力，從而降低了熒光燈的故障率，延長了燈管的使用壽命。IEC和我國國家標準明確規疾熒光燈在點亮前必須經過陰極預熱，並對各種型號、規格的熒光燈的預熱時間和預熱電流提出了具體要求。在電子鎮流器發展過程中，陰極預熱一直是研究的重點之一。
1．PTC元件在電子鎮流器中的應用
PTC（Positive Temperature Coefficient）為正溫度係數的意思，習慣上泛指正溫度係數熱敏半導體材料或元器件等。隨著電子鎮流器在我國的推廣、使用，PTC元件在電子鎮流器中的應用也逐步得到了重視。
電阻-溫度特性是PTC元件最基本的特性，常簡稱為阻溫特性。阻溫特性是指在規疾電壓下熱敏電阻的零功率電阻與溫度之間的關係。阻溫特性曲線通常繪製在對數坐標中，線性橫坐標表示溫度，對數縱坐標表示電阻值。一般PTC元件的阻溫特性如圖3所示。
T=Tmax.Tmin是與PTC元件材料相關的參數。T越小表示溫度變化範圍越窄，電阻隨溫度變化越快，PTC特性也就越好。阻溫特性是PTC元件最基本的特性，一般情況下PTC元件的特性參數可以從阻溫特性曲線上求得，而PTC元件特性的好壞也可以十分直觀地從阻溫特性曲線上看出。阻溫特性好即指溫度係數大和升阻比高，而升阻比高時耐壓特性好。=h在圖3中，Rmin為最小零功率電阻，對應溫度為Tmin。Rmax為最大零功率電阻，對應溫度為Tmax。最大零功率電阻與最小零功率電阻的比值（maxminRR）稱為升阻比，它是PTC元件的重要參數。
在圖3中，V1＞V2，表明在電壓V1作用下PTC元件的升阻比、溫度係數等均優於V2。因此，在實際應用中必須注意加到PTC元件上的電壓大小，儘可能使其電壓低些。



圖3 PTC元件在電子鎮流器中的應用
圖4所示為PTC元件的伏安特性曲線，表示加在PTC元件兩端的電壓與電流之間的關係。從圖4中可以看出，環境溫度T1＞T2，在T1環境溫度下，流經PTC元件的電流大於環境溫度為T2時的電流。所以，在使用中應盡量降低PTC元件的環境溫度。圖5所示為PTC元件的電流-時間特性曲線，表示在對PTC元件施加電壓的過程中流過PTC元件的電流隨時間變化的特性。