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目录 (Ⅰ)
摘要 (1)
关键词 (1)
一、概述 (1)
（一）荧光灯的使用 (1)
（二）电子镇流器的优点 (1)
（三）荧光灯对电子镇流器的基本要求 (2)
（四）电子镇流器有关术语 (3)
二、电子镇流器基础电路分析 (4)
（一）电子镇流器基本组成 (4)
(二) EMI滤波器 (4)
（三）整流器电路（AC-DC变换器） (5)
（四）DC-AC逆变器电路 (5)
（五）输出级LC串联谐振电路 (6)
三、电子镇流器电路设计 (7)
（一）电路工作原理 (8)
（二）各元件作用 (8)
（三）各元件参数 (9)
（四）影响镇流器工作频率的因素 (11)
（五）安装与试调 (12)
四、结束语 (12)
参考文献 (13)
摘要：本设计是以荧光灯电子镇流器为研究对象，通过对荧光灯交流电子镇流器电路进行剖析，讲述了电子镇流器的组成、工作原理和优点，荧光灯对电子镇流器的技术要求等相关知识。并通过自己对电子镇流器的认识与理解，设计了一个荧光灯电子镇流器电路，并对其工作原理和每个电子元件的作用进行了讲解，列举元件参数供参考。
关键词：荧光灯电子镇流器原理设计
一、概述
（一）荧光灯的使用
自从我国实施绿色照明工程和节能政策以来，由于荧光灯发光均匀、亮度适中、光色柔和等优点，使其在照明领域中得到了广泛的应用。荧光灯是一种充有氩气的低气压汞气体放电灯，光电转换效率为23%，即所输入电能的23%被转换成了光能，而另外77%的输入电能被转换成了热能。而白炽灯的光电转换效率为荧光灯光电转换效率的1/4～1/3，即输入电能仅有8%被转换成了光能，而其余92%的输入电能被转换成了热能。如果仅将世界上现用的200亿只灯泡中的50亿只换成节能的气体放电电子镇流灯，就可以节省200GW的电能。
荧光灯是通过引燃灯管内稀薄的汞蒸气进行弧光放电的，汞离子受激产生紫外线，紫外线通过激发荧光灯管内壁涂层上的荧光粉发出可见光。但是由于荧光灯的负阻工作特性( V//I)，荧光灯在使用时需配用镇流器件。在现在使用的镇流器中，据估计利用高频交流电子镇流器后可较普通电感镇流器节电20%～25%，并且高频交流电子镇流器在使用过程中没有频闪效应。因此电子镇流器得到了广泛的应用。
（二）电子镇流器的优点
目前气体放电灯使用的镇流器主要有两种：电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需要消耗大量的铜和硅钢等金属材料，散热困难、镇流效率低、发光有频闪等缺点。而电子镇流器则有以下优点：
1、节能：电子镇流器自身的功率损耗仅为电感镇流器的40%左右，而且荧光灯在30KHZ左右的高频下，光效将提高20%。，工作电流仅为电感的40%左右，并且能够在低温、低压下启动和工作。
2、无频闪、无噪声：灯管在30KHZ左右工作时，发光稳定，人眼感觉不出“频闪”，有利于保护视力，有利于在安静的环境中工作和学习。
4、灯管寿命延长：无需启辉器，易启动。有异常状态保护功能，不被反复冲击和闪烁，不会使灯管过早发黑，减少维修和更换启辉器和灯管的工作量。
5、功率因数高：减少了无功损耗，提高了供电设备容量的有效利用率，减少线路的损耗。
（三）荧光灯对电子镇流器的基本要求
根据荧光灯的特性，为保证灯能可靠启动和正常工作，对灯的性能不造成损害，电子镇流器必须满足以下几个方面的基本要求：
1、能为荧光灯在启动之前提供灯阴极预热。对于绝大多数阴极预热型荧光灯来说，在灯管启动之前对灯丝先进行预热是绝对必要的。灯阴极预热不仅可延长灯管的使用寿命，而且还能降低灯管的启动电压。
2、能为荧光灯提供可靠启动的高电压。对于不同类型和不同功率的荧光灯，其启动电压一般在600 - 1500V之间。目前绝大多数电子镇流器是利用LC串联谐振电路来产生高压脉冲对灯管进行点火的。高性能的电子镇流器在灯触发失败之后应能自动重新启动。若接连数次启动均失败，镇流器应能自动关闭。
3、灯管成功启动之后，能为灯管提供大小合适且稳定的工作电流。若灯管电流偏小，则会影响灯管亮度；若灯管电流偏大，高于灯管的额定值，则会影响灯管寿命。电子镇流器的输出电流和输出功率，必须与所驱动的灯管参数相匹配。
4、应采取功率因数校正( PFC)技术，有效抑制输入电流谐波失真，提高线的路功率因数。如果交流电子镇流器的AC-DC变换器只是采用桥式整流和电容滤波电路，则会使交流输入电流波形发生严重畸变，污染电网，成为一种“电力公
0.60的水平，严重影响节电效果。为此，害”，同时导致线路功率因数只有0. 55
~
当电子镇流器的功率较大时（如25W以上），必须采用PFC电路。
5、具有较高的安全性和可靠性。灯没有接入或灯不能启动等异常条件下，电子镇流器应不受损害。电子镇流器用绝缘材料应具有足够的耐热和耐火性能，
及其所用零部件应具有良好的防潮和防腐蚀性能。电子镇流器具备防止意外接触带电体的保护功能。电子镇流器在故障状态下工作时不得产生易燃气体，不得喷出火焰或熔化金属，也不得使防止意外接触带电体的保护装置受到损伤。（四）电子镇流器有关术语
镇流器：指安装在电源与一只或几只荧光灯之间的装置，其主要功能是利用电感、电容或其电子元件器件，将灯（单只或多只）电流限制到需要值。它可以由一个或多个独立元件组成。镇流器也可以包括电源电压的变压装置，以及有助于提供启动电压和预热、防止冷启动、减少频闪效应、校正功率因数和抑制无线电干扰的装置。
交流电子镇流器：指将电源的交流电变换为较高频率的交流电，并使一只或几只管形荧光灯正常启动和稳定’工作的变换器。
整流效应：指在灯寿命终止时，由于一个阴极损坏或电子发射不足，引起电弧电流在连续半周期中经常不一致的效应。
镇流器的流明系数：指灯与在额定电源电压下的被测镇流器配套工作时的光通量同该灯与在额定电源电压和额定电源频率下的基准镇流器配套工作时的光通量的比值。
基准镇流器：指专为试验镇流器和筛选基准灯管而设计的镇流器，其主要特点足在额定频率下具有稳定的电压／电流比，相对地不受电流、温度和周围环境变化的影响。
基准灯：指特选用于测试镇流器的灯。该灯与基准镇流器配套在规定条件下工作时，其电特性应接近有关灯标准中规定的标称值。
基准镇流器的校准电流：作为调整和校准镇流器电流所依据的电流值。
线路功率：指在镇流器的额定电源电压和额定电源频率下，镇流器和灯的组合体所消耗的总功率。
线路功率因数：指镇流器和灯（一只或几只）组合体的功率因数。
高功率因数镇流器：指线路功率因数达0.85或0.85以上的镇流器。
高音频阻抗镇流器：指在250～2000Hz范围内，声频阻抗值符合带有声频符号标志Z的镇流器规定的镇流器。
预热启动：指灯电极被加热至电子发射温度后灯才触发启动。
非预热启动：指灯电极不需加热，利用高开路电压引起电极场致发射而使灯触发启动。
预启动时间：对非预热启动镇流器而言，指电源开关接通后灯电流小于或等于lOmA的一段时间。
二、电子镇流器基础电路分析
电子镇流器是一个将工频交流电源转换成高频交流电源的变换器，其基本工作原理是：工频电源经过射频干扰(RFI)滤波器，全波整流和无源（或有源）功率因数校正器(PPFC或APFC)后，变为直流电源。通过DC/AC变换器，输出20K-100KHZ的高频交流电源，加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝，同时在电容器上产生谐振高压，加在灯管两端，但使灯管“放电”变成“导通”状态，再进入发光状态，此时高频电感起限制电流增大的作用，保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流。
（一）电子镇流器基本组成
图2-0
电子镇流器主要由EMI滤波器、整流器电路（AC-DC变换器）、DC-AC逆变器电路、输出网络（LC串联谐振电路）组成，其中还可增加一些附加电路，比如异常保护电路、调光电路、浪涌电压和电流保护，温度保护等等。
（二）EMI滤波器
滤波器主要由电感和电容元件组成。它是抑制因辐射和传导所引起的电磁干扰，要求由外界来的电磁干扰不影响电子镇流器的工作，同时来自镇流器内部的高频干扰信号也不要通过传导方式和辐射方式对同一环境中其它无线电设备造成干扰，以便达到电磁兼容(EMC)。图2-1为常用的滤波器电路：
图2-1
（三）整流器电路（AC-DC变换器）
图2-2
桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的整流电路。
桥式整流电路的工作原理如下（以图2-2为例）：E2为正半周时，对D1、D3加正向电压，Dl，D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成E2、Dl、Rfz、D3通电回路，在Rfz，上形成上正下负的半波整流电压，E2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成E2、D2、Rfz、D4通电回路，同样在Rfz上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在Rfz 上便得到全波整流电压。（四）DC-AC逆变器电路
由分立元器件组成的典型半桥逆变器电路如图2-3所示。其中，电阻R1、电容C2、双向二极管VD6及二极管VD5组成自振荡启动电路；VT1与VT2为作为开关使用的率晶体管；T1为磁环变压器。
图2-3
在加电后，直流总线电压VBUS通过电阻R1对电容C2充电。当C2上的电压被充电到VD6的击穿电压值，VD6雪崩击穿而导通，通过VD6的电流注入到VT2的基极，使VT2导通。此时的电流流向为：+VBUS→C5→右灯丝FL2→C4→左灯丝FL１→L1→T1a→VT2→R4→地。在VT2导通时，C2放电，VD6不导通，T1维持建立的振荡。
在VT2导通后其集电极电流从零开始增大的过程中，对T1磁环变压器产生感应电动势。当VT2进入饱和导通状态，T1达到饱和后，VT2的基极电位降低，VT1的基极电位则升高。使VT2截止,VT1进入到饱和导通状态。在VT1饱和导通时，电流路径为：+VBUS→VTl→R3→T1a→L1→FLl→C4→FL2→C6→地。
当T1的磁芯再次达到饱和，使VT1退出饱和并进入到截止状态，而VT2从截止状态进入到饱和导通状态。如此周而复始，VT1和VT2轮流饱和导通，半桥在VT1和VT2的中间点输出近似方波的脉冲，通过灯启动电容C4的电流方向交替变化,使L1和C4等组成的LC串联电路发生谐振，在C4两端产生一个高谐振电压脉冲并施加到灯管两端，将灯管击穿、点亮。一旦灯被成功启动，则进入稳态工作，L1起稳流作用。
在VT1与VT2导通转换期间存在一个电流为零的死区时间，以避免两个晶体管发生“直通”而损坏。在死区时间内，与VT1并联的电容C3起续流作用，从而可保证流过灯管的电流连续。
（五）输出级LC串联谐振电路
在电阻、电感、电容串联电路中，当电路端电压和电流同相时,电路呈电阻
性，电路的这种状态叫做串联谐振。采用半桥拓扑结构的荧光灯电子镇流器，其输出网络大多采用LC串联谐振电路，
如在图2-4中，Lres为谐振电感，Cres为启动电容，Lres和Cres及C1、C2组成LC串联谐振电路。总谐振电容基本由Cres定。因此，谐振时的频率（即
固有频率fo）为。
图2-4
当半桥输出频率接近LC串联电路的固有频率时，则发生谐振，在C res上产生一个高压脉并施加到灯管两端，使灯管击穿导通而点亮。如果半桥逆变电路由分立元件组成，则灯管的启动方式为快速型启动。
三、电子镇流器电路设计
图3-1
现在我们就用全波桥式整流电容滤波电路、半桥逆变器电路和LC串联谐振
电路来设计一个电子镇流器，设计电路图如上图3-1
（一）电路工作原理
接通220V，50Hz 交流电，经过整流滤波后，在C1 的两端产生约311V的直流电压VC。此时该电压通过R1、C2 组成的积分电路对C2进行充电，当C2上的电压达到VD6的导通电压时，VD6雪崩击穿而导通，通过VD6的电流注入到VT2的基极，使VT2导通。此时的电流流向为：+VBUS→C4→上灯丝→C6→下灯丝→L1→T1a→VT2→R4→地。在VT2导通时，C2通过VD5和VT2放电，其电压下降，不能再使VD6导通，启动电路对VT2不会再产生作用。振荡建立后的维持依靠T1绕组间耦合产生正反馈实现。
在VT2导通后其集电极电流从零开始增大并对T1磁环变压器产生感应电动势，致使VT2的基极电位升高，其集电极电流进一步增大，直至VT2进入饱和导通状态，变压器T1饱和。当T1达到饱和后，各个绕组的感应电动势急剧下降，VT2的基极电位降低，集电极电流减小，最终使其截止。而VT1的基极电位则升高。VT1进入到饱和导通状态。在VT1饱和导通时，电流路径为：+VBUS→VTl→R3→T1a→L1→下灯丝→C6→上灯丝→C5→地。当T1的磁芯达到饱和，VT1退出饱和并进入到截止状态，而VT2从截止状态进入到饱和导通状态。如此周而复始，VT1和VT2轮流饱和导通，半桥在VT1和VT2的中间点输出近似方波的脉冲，通过灯启动电容C4的电流方向交替变化,使LC串联电路发生谐振，在C6两端产生一个高谐振电压脉冲并施加到灯管两端，将灯管击穿、点亮。一旦灯被成功启动，L1起稳流作用，使灯管正常工作。
（二）各元件作用
VD1，VD2，VD3，VD4：组成桥式整流电路，将输入的交流电变为直流电。 C1 滤波电容：将整流出的电压进行平滑滤波，使其接近直流电压。
R1，C2：RC 积分电路，滤波后的电压经过R1 对C2 进行充电，提供VD6 导通电压。
VD6 双向触发二极管：当 C2上的电压高于VD6 的导通电压时，VD6导通，向VT2的基极注入电流，使VT2 导通，电路起振后，VD6 不再导通。
VD5：隔离启动电路和振荡电路，使振荡电流不会经过C2 到地。
R2，C3：C3为续流电容，R2 为C3提供放电网络。当VT1 和VT2 在交替开
关的同时截止阶段，使灯丝有电流流过，C3通常为1000
~
3300pF；R2，C3 组成的放电网络同时避免两个三极管电流重叠，提供一个死区时间。
VD7，VD8 续流二极管：与三极管并联在磁环线圈的两端，保护三极管，防止三极管反向击穿，反向电动势会通过二极管释放。
VT1，VT2 开关三极管：构成推挽电路，两管交替导通，在VT1 的发射极和VT2的集电极中间产生近似方波脉冲。
R3，R4：稳定电路工作点，负反馈作用，抬高晶体管发射极电位，控制发射机和基极之间的电压。
R5，R6：控制晶体管的基极电流，同时隔离晶体管的基极电压与磁环绕组的感应电动势。
T1a，T1b，T1c 磁环绕组（T1脉冲变压器）：利用互感耦合，以及磁芯的饱和特性，控制TV1 与TV2 的交替开关。
L1，C6：LC 串联谐振电路，在C6 两端为灯提供启动电压，同时对方波脉冲进行滤波，使灯丝电流近似正弦波；L1的Q 值和C6 的决定提供启动电压的大小。
C4，C5：隔直电容，为灯丝电流提供交流通路。
（三）各元件参数的选择
根据相关资料对图3-1所用到的电子元件及其参数，列出表格3-1提供参考。表3-1是以20~32W荧光灯电子镇流器为设计对象。设整流电容滤波后输出的电
压为V
BUS =300v，半桥振荡器振荡频率=
f
osc
35kHz 。工作电压v
V L100
=。
元件参数备注元件参数备注
VD1-VD4 1N4007 C1 47μF,400V 4.7-47μF VD5 1N4004 C2 0.22μF,400V0.1-0.22μF VD6 BD3S(BD3) C3 3300pF 1000-3300pF VD7-VD8 1N4936 （BYV26）C4,C5 100nF
R1，R2 620KΩ,0.5W 330-620KΩC6 8200pF 金属化聚丙烯膜电容器
R3，R4 1Ω,0.5W 1-2.2ΩVT1，VT2 MJE13005 或BUL45、
PEH13005
R5，R6
6.8Ω0.5W 6.8-15Ω L1 4.0mH 扼流圈 T1 N2=N3=2,N1=8 磁环变压器
灯管 20~32W 表3-1
1、二极管的选择。
整流二极管的选择主要考虑正向电流与最高反向工作电压两个参数。其能承
受的反向峰值电压为交流线路电压（最高V AC =270v ）有效值的2倍，即2V AC
（在这基础上再留10%的余量）。而正向电流的选择，因根据电子镇流器的输出
功率和交流线路电压而定。v ηp o
I =（η=效率，V=220v ）。100w 以下荧光灯电
子镇流器常用1N4007作为整流二极管，其最高反向工作电压1000V ，额定正向
平均电流1.0A 。VD5用1N4004。双向二极管VD6可以用DB3，其击穿电压26~38，
通导电压降为10~15v 。
2、开关晶体管的选择
双极型功率晶体管主要在电子镇流器的半桥电路中作为开关使用。对其的参
数选择，必须考虑交流线路电压、灯管功率和是否采用了PFC 电路等因素。晶体
管集电极和发射极之间的击穿电压参数为：BV BV BV CES CER CEO 。若没有采用
PFC 电路，整流滤波后的电压不会超过380V ，()v V V V ac ac 2703802
=≈，所以v BV CEO 400≥即可满足要求。表3-2为目前普遍流行的电子镇流器双极
型功率晶体管选择经验法则。 灯管功率 <7w 7~15w 15~25w 25~45w 45~75w 75~100w
功率三极管 MJE13001 MJE13002 MJE13003 MJE13005 MJE13007 MJE13009
表3-2
3、电容的选择。
LC 串联电路的阻抗可由下式确定：I V V L L
BUS
Z 1-=。
如果忽略半桥无源支路中电容的阻抗，电感L1的值则为：f L opr Z L π21=，
f opr
为电子镇流器的工作频率。
灯启动时的频率远高于镇流器正常工作时的频率。f
res 60=是LC 串联谐振电路的谐振频率，C6值可由下式确定pF L f C res 4000411
226==π 根据表3-5选取8200pF 。对于交流信号来说，C4和C5为并联连接。C4和
C5值通常为C6值的20~100倍，可选取C4=C5=lOOnF
表3-3为滤波电容器电容量的选择参考表。 灯功率（W ）
＜7 7~11 11~15 15~20 20~30 30~40 40~60 60~100 电容量（μF ） 2.2/3.3 3.3/4.7 4.7/10 10 10/22 22/33 33/47 47/68
表3-3
表3-4为灯启动电容器电容量的选择参考表。
灯功率（W ）
＜7 7~15 15~20 20~26 26~32 32~40 40~55 电容量（pF ） 1500 2200 3300 4700 6800 8200 10000
表3-4
4、电阻的选择
表3-5为半桥中两个双极型功率晶体管的基极电阻和发射极电阻选择的参考表。 灯管功率（W ） ＜15 15~25 25~45 45~75 75~100
基极电阻（W ） 22Ω,1/4 10Ω,1/2 6.8Ω,1/2 6.8Ω,1/2 4.7Ω,1/2
发射极电阻（W ） 1Ω,1/4 1Ω,1/2 0.5Ω,1/2 0.5Ω,1 0.33Ω,1
表3-5
电子镇流器已经有20多年的发展历史人们在日常生产中积累了许多经验，
在开发与生产电子镇流器中，总结出的元器件选用经验规律，如表3-2到表3-5。
（四）影响镇流器工作频率的因素
1、次级磁环匝数N1、N2 以及R5、R6 控制三极管的饱和程度，饱和程度越
深，退出饱和越慢，工作频率越低，反之亦然。
2、磁环的磁导率越大，工作频率越低。
3、发射极反馈电阻R3、R4 越大，负反馈作用越强，三极管越不容易饱和，
工作频率越高。
4、灯管等效电阻越大，时间常数τ=L/R 越小，工作频率越高。
5、工作环境温度上升，基极发射极电压UBE 减小，存储电荷与存储时间变大，工作频率变低。
（五）安装与调试
1、电路安装
使用的工具与材料：电烙铁、万用表、焊锡若干、电子元件（表3-1）等。
方法：根据图3-1从左到右依次焊接。安装完后如下图3-2。
图3-2
2、电路调试
当我们按电路图图3-1连接成实物后，我们对实物进行检查，利用万用表对电路进行检测，电路各部位正常。
四、结束语
通过一个月的毕业设计，我们不仅完成了电子镇流器的制作，而且收获了许多知识，提高了我们的动手制作能力。在刚接触这个课题时，我们对电子镇流器的认识并不多，但通过我们的学习和陈老师的悉心指导，我们学会了电子镇流器的工作原理，对电阻，电容，三极管等电子元件有了进一步了解。
在此感谢我们的指导老师陈建荣老师，在撰写论文等方面为我们提供了很多专业性的指导。
参考文献：
[1]毛兴武、祝大卫：《新型电子整流器电路原理与设计》，北京：人民邮电出版社，2007。
[2]陈传虞：《电子节能灯与电子镇流器的原理和制造》，北京：人民邮电出版社，2004。
[3]路秋生：《常用电子镇流器电路及应用》，北京：人民邮电出版社，2006。
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 节能灯电子镇流器工作原理 这几年来，电子镇流荧光灯行业持续大发展，产品水平不断提高，中国在世界上作为节能灯大国的地位已经确立;中国还要进一步成为节能灯强国，这就需要对产品技术和相应的技术基础理论进行进一步的探索。在对灯用三极管损坏机理的深入研讨中，笔者感到这以前对荧光灯电子镇流工作原理的描述越来越满足不了需要，甚至其中还有谬误之处，有必要对其进行更深入仔细的研究探讨。为避免复杂的数学推导，本文用较多的实测波形图加以说明。 电子镇流器工作最基本的原理是把50HZ 的工频交流电，变成20-50KHZ 的较高频率的交流电，半桥串联谐振逆变电路中上下两个三极管在谐振回路电容、电感、灯管、磁环的配合下轮流导通和截止，把工频交流电整流后的直流电变成较高频率的交流电。但是，具体工作过程中，不少书刊上把谐振回路电容充放电作为主要因素来描述，甚至认为“振荡电路的振荡频率是由振荡电路充放电的时间常数决定的”。 我们感到谐振回路电容充电和放电是变流过程中的一个重要因素，但是，振荡电路的振荡频率却不能说就是由振荡电路的充放电时间常数决定的，电路工作状态下可饱和脉冲变压器(磁环)磁导率变化曲线的饱和点和三极管的存储时间ts 是工作周期的重要决定因素。 三极管开关工作的具体过程中，不少书刊认为“基极电位转变为负电位”使导通三极管转变为截止，”T1(磁环)饱和后，各个绕组中的感应电势为零”“VT1 基极电位升高VT2 基极电位下降”;我们认为实际工作情况不是这样的。 一、三极管开关工作的三个重要转折点： 1、三极管怎样由导通转变为截止——第一个转折点： 不管是图1 用触发管DB3 产生三极管的起始基极电流Ib，还是基极回路带电容的半桥电路由基极偏置电阻产生三极管VT2 的起始基极电流Ib，三极管的Ib 产生集电极电流Ic，通过磁环绕组感应，强烈的正反馈使Ic 迅速增长，三极管导通,那么三极管是怎样由导通转变为截止的?
荧光灯电子镇流器的工作原理分析 工作原理 荧光灯镇流器有电感式镇流器和电子式镇流器。电子镇流器因具有高效、节能、重量轻等特点，而越来越被广泛使用。 电子镇流器是将市电经整流滤波后，再经DC／AC电源变换器(逆变)产生高频电压点亮灯管。其特点是灯管点燃前高频高压，灯管点燃后高频低压(灯管工作电压)。目前最广泛使用的是具有电压馈电半桥式逆变器类型的电子镇流器。现以该类型逆变器为例，介绍电子镇流器的电路组成和工作原理。 一、典型电路组成 典型的电压馈电半桥式逆变电路如图所示。 图中BR及C1构成整流滤波电路。R1、C2及VD2构成半桥逆变器的启动电路。开关晶体管VT1、VT2，电容器C3、C4及T1构成振荡电路。同时VT1、VT2兼作功率开关，VT1和VT2为桥路的有源侧，C3、C4是无源支路，L1、C5及FL组成电压谐振网络。 二、工作原理 在给电子镇流器加市电后，经BR整流C1滤波后，得到约300V的直流电压。电流流经R1对启动电容C2充电．当C2两端电压升高到VD2的转折电压值后，VD2击穿；C2则通过VT2的基极-发射极放电，VT2导通。在VT2导通期间半桥上的电流路径为：+VDc-C3-灯丝FL1-C5-灯丝FL2-振流圈L1-T1初级线圈Tla-VT2-地。电流随VT2导通程度的变化而变化。同时，流过Tla的电流在T1的两个次级线圈T1b和T1c两端产生感应电势。极性是各绕组同名端为负。T1c上的感应电势使得VT2基极的电位进一步升高。V12集电极电流进一步增大，这个正反馈过程，使VT2迅速进入饱和导通状态。V12导通后。C2将通过VD1和VT2放电。T1c、T1b 的感应电势逐渐减小至零。VT2基极电位呈下降趋势，IC2减小，T18中的感应电势将阻止IC2减少，极性是同名端为正。于是VT2基极电位下降，VT1基极电位升高，这种连续的正反馈使VT2迅速由饱和变到截止。而VT1则由截止跃变到饱和导通，半桥上的电流路径为： +VDc—VT1-T1a-L1-灯丝FL2-C5-灯丝FL1-C4-地。与VT2情况相同，正反馈又使得VT1迅速退出饱和变为截止状态。VT2由截止跃变为饱和导通状态。如此周而复始，VT1和V12轮流导通，流过C5的电流方向不断改变。由C5、L1及灯丝组成的LC网络发生串联谐振。C5两端产生高压脉冲，施加到灯管上，使灯点燃。灯点燃后L1起到了限流的作用。
节能灯电子镇流器维修 一、灯不能正常点亮的检修 １．常见为谐振电容Ｃ６击穿（短路）或耐压降低（软击穿），应换为耐压在１ｋＶ以上的同容量优质涤纶或ＣＢＢ电容。 ２．灯管灯丝开路。若灯管未严重发黑，可在断丝灯脚两端并联０．０４７μＦ／４００Ｖ的涤纶电容后应急使用。 ３．Ｒ１、Ｒ２开路或变值（一般以Ｒ１故障可能性较大），用同阻值的１／４Ｗ优质电阻代换。 ４．三极管开路。如发现只有一只三极管开路，但不能更换一只，而应更换一对耐压在４００Ｖ以上的同型号配对开关管。否则容易出现灯光打滚或再次烧管。 ５．灯光闪烁不停。灯管若未严重发黑，检查Ｄ５、Ｄ６有无虚焊或开路，若Ｄ５、Ｄ６软击穿或滤波电容Ｃ１漏液及不良，也会使灯光闪烁不停。 ６．灯难以点亮，有时用手触摸灯管能点亮或灯光打滚，这可能是Ｃ３、Ｃ４容量不足、不配对。 ７．倘若单支小功率节能灯点亮后灯丝有发红或发光的现象，还应检查Ｄ１～Ｄ４有无软击穿，Ｃ１是否装反或漏电，电源部分有无短路等。 ８．扼流圈Ｌ及振荡变压器Ｂ的磁心有断裂。如若单换磁心，要注意三点：（１）使用符合要求的磁心，否则可能使扼流圈的电感值有较大出入，给节能灯埋下隐患；（２）磁隙不能过小，以免磁饱和；（３）磁隙间用合适的垫衬物垫好后，用胶粘剂粘上，并缠上耐高温阻燃胶带，以防松动。此外对Ｂ的同名端不能接错。 ９．检修使用触发管的电子镇流器，应重点检查双向触发二极管，此管一般用ＤＢ３型，它的双向击穿电压为３２±４Ｖ。 二、有元件明显损坏的检修 １．虽不熔断保险、不烧断进线处线路而电阻等有明显损坏的，三极管必损无疑。这首先可能是灯管老化引起的，其次是使用环境差，另外可能是由Ｃ１失去容量造成的。对于前二种情况，在更换电阻、三极管时，最好也更换配对的Ｃ３、Ｃ４小电解。对于后一种，Ｃ３、Ｃ４不必更换，由于Ｃ１工作在高压条件下，务必选用优质耐热电解电容器进行代换。２．在熔断保险、烧断进线处线路的情况下，若Ｃ１、Ｑ１、Ｑ２完好，则必须逐个对Ｄ１～Ｄ４进行常规检查和耐压测试。或把Ｄ１～Ｄ４全部用优质品代换。 ３．Ｃ１爆裂，如伴有熔断保险、烧断进线的现象，应将Ｄ１～Ｄ４、Ｃ１全部更换。４．只有Ｑ２一侧的阻容件、三极管烧坏的，应重点检查Ｃ２是否已击穿。 ５．若高频变压器Ｂ损坏，可用∮０．３２ｍｍ高强线在１０ｍｍ×６ｍｍ×５ｍｍ的高频磁环上绕制，Ｔ１、Ｔ２各为４圈；Ｔ３为８圈（注意头尾）。扼流圈Ｌ：灯管功率５～４０Ｗ，相应为１．５～５．５ｍＨ之间。 三、少数电子节能灯有干扰遥控彩电的现象。 可调整Ｌ的电感量或Ｃ２的电容量，使其不干扰遥控电视机，又能安全工作。 四、使用节能灯的注意事项 １．节能灯不能在调光台灯、延时开关、感应开关的电路中使用。 ２．应避免在高温高湿的环境中使用。 ３．电子节能灯与其他照明灯具一样，不宜频繁开和关。
图1 电子镇流器实物图 根据实物绘制的电路原理图如图2所示。 20～40W电子镇流器原理与维修 图2 电路原理图 本电路由整流滤波电路、功率开关与驱动电路、镇流器与灯丝负载回路三部分组成。组成电路的各个元件的作用如下： ①整流二极管VD1~VD4和滤波电容器C1、C2串联组成桥式整流滤波电路，功能是将220V交流电经整流滤波后在C1、C2两端得到空载310V的直流电压，为后面的高频逆变电路提供工作电源。 ②功率三极管VT1、VT2,作为开关管使用，工作于饱和与截止状态，其开关速度要快。 ③电阻R1、R6是起振电阻，是为VT2初始导通提供偏置，从而激发VT1、VT2形成自激振荡。 同时电阻R1与电容C3并联组成降压启动电路，可在一定程度上减少过电压所带来的损失。为保证电容C3可靠工作，其耐压值应选择大于两倍的电源电压，C3耐压值为630V. ④二极管D5和D6,其作用是保护三极管VT1、VT2,并联在三极管基极和发射极之间可以大大削弱电荷存储效应，从而提高三极管开关速度。 ⑤变压器T起信号互感耦合作用。它是由单股芯线T1、T2、T3绕在磁环上形成的，由于开关管与其驱动电路部分是紧密联系相互依存，因此它们参数之间的关系在生产过程中比较难确定。此电路中T1为3圈、T2为3圈、T3为5圈。
⑥电容C4并接于VT2基极和发射极之间，可防止基极和发射极间电位突变，能在一定程度上保护三极管VT2. ⑦电阻R2、R3、R4、R5为保护电阻，用来保护三极管的，但是作用有限。 ⑧电容C5是启动电容，有隔直流通交流的作用，阻止310V的直流电压直接进入日光灯管，允许20kHz的高频交流电压通过。 ⑨扼流圈L、谐振电容C6组成串联谐振电路，其作用是起辉日光灯管和限制灯管工作电流。 电子镇流器的基本功能是将50Hz的工频电源转换成20kHz高频电源，而直接点亮日光灯管。其工作过程是：接通电源后，经整流滤波后的310V直流电压通过C3、R1并联再与R5串联，给VT2的基极提供一个窄电流脉冲使VT2首先导通。在VT2导通期间，电流流通路径是：+V→C5→灯管上端灯丝→C6→灯管下端灯丝→扼流圈L→变压器T3→VT2的集电极-发射极→地形成回路，对谐振电容C6充电。由于变压器T的线圈T3对T1和T2的感应耦合作用，T1上的感应电压将使三极管VT1导通，而T2上的感应电压将使VT2截止。在VT1饱和导通期间，电流流通路径是：谐振电容C6→灯管上端灯丝→C5→VT1的集电极-发射极→变压器T3→扼流圈L→灯管下端灯丝→C6,该电流流向即为C6的放电回路。借助于变压器T的耦合作用，使三极管VT1、VT2交替导通，输出方波脉冲电压，此电压通过扼流圈L、灯丝电阻、C6组成串联谐振，在C6两端产生一个高压脉冲，将日光灯管中的汞蒸气电离击穿形成导电通路而将灯管点亮。电路起振后，电容C4将通过二极管D6和三极管VT2迅速放电，以防止VT2无法退出饱和导通状态。当日光灯管被点亮后，其内阻急剧下降，该内阻并联于C6两端，故C6两端下降为正常的工作电压(约80V)，维持日光灯管稳定的正常发光。
电子镇流器原理与维修 节能灯日渐普及，由于电子镇流器减少铁耗，节省能源，是灯光源发展的方向。节能灯的故障大部分出在电子镇流器。现介绍常见故障的修理方法。 由于线路直接与市电相通，有触电的危险，修理时最好准备一只隔离变压器，既安全又便于通电检查。 首先应进行外观检查，然后可通电检测。加电之前用万用表测A、B两点应有几十千欧的阻值；加电后A、B点应有300V直流电压，灯管应能起辉；若不亮应弄清故障点在触发电路或串谐起辉电路。用交流500V挡监测灯管两端有无交流电压，若有交流电压说明电路已起振，故障点在串谐起辉电路，可能是起辉电路漏电；若无交流电压，可能为起辉电容击穿短路或没有起振，应重点检查触发电路。图2中的C2、R1、D；图1中的R2、R3阻值增大或V2性能变差，提供的偏流不足不能使V2进入自激状态，只要适当调整阻值就会起振。C2漏电使双向二极管达不到转折电压，V2也不能进入振荡状态，可换一只双向二极管一试。触发管至b极串接的电阻增大，加上管子的β值偏低时就很难起振。 对三极管的要求：瓦数大的灯管配用三极管的PCM、ICM也要大些，两只三极管交替工作在饱和导通、截止状态，ICM要足够大才行。一般30～40瓦灯管均用MJE13005－7或BUT11A，并加有铝板散热器，以免夏天环境温度升高就可能超温损坏。常用的高反压管有2SC2482、DK52、DK53等，除2482外均可加装散热板，若是散热板与管子c极导通的就有高电压，要注意绝缘并防止极间短路。 几种典型故障分析： 1、灯管能起辉，但有明显闪烁，图1中C4、C5有一只容值减小；这两只电解电容既起电源滤波作用又参与振荡，容值减小充放电电流也要减小，会导致灯管闪烁。 2、灯管不起辉且仅为两端发亮(有时发红)，大多是起辉电容击穿，时间一长灯丝要受损，这在双U型灯中最敏感。此外，图2中的滤波电容值减小到1μF以下或起辉电容容值过份偏小会出现滚转光圈(也叫螺旋光)并伴有闪烁。 3、30～40瓦直管日光灯的镇流器分两部分装于灯管两端，为方便更换灯管，灯丝与线路采用可拆卸式弹性连接(这点与U型节能灯不同)。应注意：装上灯管后要检查灯丝与线路可靠接通后，才通电，如果通电不亮再调整灯管，在调整过程中极易损坏三极管。因为电子镇流器工作在20kHz以上高频振荡工况下，灯丝是振荡回路的一部分，回路中的电感、电容都是储能元件，灯丝回路间断性通断，线路中势必出现幅值很高的尖脉冲，很容易击穿三极管。对于电感式镇流器日光灯通电后调整灯管是司空习惯的，而电子镇流器日光灯则应先关断电源再调整。 小瓦数炭膜电阻焊接时间不能太长，过份受热会使两端引线帽的压接处松动，阻值变大且不稳定；特别是在三极管b极串接电路中，就会出现间断性振荡，甚至击穿管子，且不易检查出故障点，最好用不小于1/4瓦的金属膜电阻。 附图3～图10为常见的日光灯电子镇流器测绘电路图（图9、图10待续）。
本科毕业设计（论文）资料 题目名称：基于IR2167的电子镇流器的设计学院（部）：电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 班级： 指导教师： 最终评定成绩： 工业大学教务处
本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文
（2013届） 本科毕业设计（论文） 学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：亮 班级：电自094 学号 指导教师：罗飞职称教授最终评定成绩： 2013年6月
摘要 20世纪70年代中国就开始研制电子镇流器和产生了节能灯以来，绿色照明产业已取得了较快速的发展，现在我国已经成为世界照明生产规模最大的国家，产量位居世界各国前列。二十一世纪是一个能源危机的时代，各国都为能源的短缺制定出了一系列新的政策，尤其在我们的国家，因为照明占了国家总用电量的1/10所以，现在正在从会普遍造成能源浪费的白炽灯向节能型的灯具（如荧光灯，LED灯等）过渡。“绿色照明工程”不仅只是简单的能源节俭，而且是对环境的保护；“绿色照明工程”不仅是目前资源短缺问题所在，而且是对子后代延续生存发展的深思。通过照明LED灯节能，减少了用电量，同时减少氧化物等有害气体的排放，真可谓是一箭双雕。 本论文主要介绍了荧光灯的基本原理以及最经典的IR2167电子镇流器设计。荧光灯不仅工作温度不是很高，气压变化小，启动和工作时灯管阻抗变化小，而且结构简单、价格低廉、光照效率高、显色性能较好、发光匀称、亮度适中和寿命长，因此得到了大量的推广。荧光灯具有负阻特性，必须和有限流作用的镇流器相结合使用，电子镇流器的最基本工作原理是把50（或60）Hz的工频交流电变成10kHz到65KHz的高频率的交流电，达到逆变的效果。所以，电子镇流器的设计的好坏将起到关键的作用。 关键词：荧光灯，逆变，IR2167电子镇流器设计
电子镇流器知识（一） 一、电子镇流器知识 1、概述： 20世纪70年代出现了世界性的能源危机，节约能源的紧迫感使许多公司致力于节能光源和荧光灯电子镇流器的研究，随着半导体技术飞速发展，各种高反压功率开关器件不断涌现，为电子镇流器的开发提供了条件，70年代末，国外厂家率先推出了第一代电子镇流器，是照明发展史上一项重大的创新。由于它具有节能等许多优点，引起了全世界的极大关注和兴趣，认为是取代电感镇流器的理想产品，随后一些著名的企业都投入了相当的人力、物力来进行更高一级的研究与开发。由于微电子技术突飞猛进，促进了电子镇流器向高性能高可靠性方向发展，许多半导体公司推出了专用功率开关器件和控制集成电路的系列产品，1984年，西门子公司开发出了TPA4812等有源功率因数校正电器IC，功率因数达到0.99。随后一些公司相继推出集成电子镇流器，89年芬兰赫尔瓦利公司又成功推出可调光单片集成电路电子镇流器，电子镇流器目前在全世界特别是发达国家已全国推广应用。 我国对电子镇流器的研究开发起步较晚，技术起点低，早期对这一产品的难度和复杂性认识不足，专用半导体器件开发未跟上，产品质量过不了关，而且市场极不规范，大量的低价劣质品被抛向市场，使消费者蒙受损失，严重损害了电子镇流器的形象。90年代后期，由于生产水平有了迅速发展和提高，从电路设计到了电子器件的配套都进入了较成熟阶段，优质产品进入建筑工程，随着我国
绿色照明工程的实施，为电子镇流器推广应用铺平了道路，国产电子镇流器必将迅速赶上国际先进水平，在竞争的国际市场中占有一席之地。 2、电感镇流器和电子镇流器的工作原理： 为了使荧光灯正常工作，必须满足三个条件： a、灯丝的预热电流或灯丝电流 b、高电压启动 c、限制工作电流 电子镇流器知识（二） 当开关闭合电路中施加220V 50HZ的交流电源时，电流流过镇流器，灯管灯丝启辉器给灯丝加热（启辉器开始时是断开的，由于施压了一个大于190V以上的交流电压，使得启辉器内的跳泡内的气体弧光放电，使得双金属片加热变形，两个电极靠在一起，形成通路给灯丝加热），当启动器的两个电极靠在一起，由于没有弧光放电，双金属片冷却，两极分开，由于电感镇流器呈感性，当电路突然中断时，在灯两端会产生持续时间约1ms的600V-1500V的脉冲电压，其确切的电压值取决于灯的类型，在放电的情况下，灯的两端电压立即下降，此时镇流器一方面对灯电流进行限制作用，另一方面使电源电压和灯的工作电流之间产生55。-65。的相位差，从而维持灯的二次启动电压，使灯能更稳定的工作。 电感镇流由于结构简单，寿命长，作为第一种荧光灯配合工作的镇流器，它的市场占有率还比较大，但是，由于它的功率因数低，低电压启动性能差，耗能笨重，频闪等诸多缺点，它的市场慢慢地被电子镇流器所取代，电感镇流器能量损耗：40W（灯管功率）+10W（电感镇流器自身发热损耗）等于整套灯具总耗电为50W。 ②、电子镇流器的工作原理： 电子镇流器是一个将工频交流电源转换成高频交流电源的变换器，其基本工作原理是： 工频电源经过射频干扰（RFI）滤波器，全波整流和无源（或有源）功率因数校正器（PPFC或APFC）后，变为直流电源。通过DC/AC变换器，输出20K-100KHZ 的高频交流电源，加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝，同时在电容器上产生谐振高压，加在灯管两端，但使灯管"放电"变成"导通"状态，再进入发光状态，此时高频电感起限制电流增大的作用，保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流，为了提高可靠性，常增设各种保护电路，如异常保护，浪涌电压和电流保护，温度保护等等。 电子镇流器知识（三） ③、电感镇流器与电子镇流器的比较： 电子镇流器知识（四） 3、电子镇流器的分类： A、按安装模式可分为：a、独立式 b、内装式 c、整体式 B、按性能特点可分为：a、普通型 b、高功率因数型 c、高性能型d、高性价比型 e、可调光型五大类
杰瑞特科技专注电子镇流器方案研发，搭配我们自己生产的ic跟mos管。深圳杰瑞特科技有限公司，张罗生（先生） 图上为管中管电子镇流器 图上为t5电子镇流器方案
图上cfl节能灯电子镇流器方案 日光灯电子镇流器与电感式的镇流器相比.有重量轻，便于悬挂的优点；低压易启动；发光无闪烁，最突出的优点是节能。很多产品的电子镇流器分成两部分放在灯架两头（如图所示，把A板和B板分放灯架两端），连同灯架一体销售。安装更容易，只要插上灯管，接入市电，便可使用。但廉价的电子镇流器故障率高，尤其是市电波动大的地方更是如此。其实，同一品牌的产品。一般也只有一个或局部几个元件质量欠佳而损坏，检修后仍可使用。测绘电路如附图（大多数用分立元件组装的电子镇流器线路类同，供参考）。 并总结出一些快速修理电子镇流器的方法如下： 一、检修前的准备工作 电子镇流器用市电直接整流，然后进行半桥逆变，点亮日光灯管。 它与市电不隔离，如同电视机的热底板，电路板上各处都带电。人体接触公共线（地线）都有触电危险。检修时要特别注意人身安全。加电后。 切勿用手接触线路板上的任何金属部分，尤其不要双手拿电路板。 R的塑料罩中取出两块电路板A、B。
把灯丝弹簧片的四根接线l～4焊下，依次焊到灯管两头的灯丝引脚上，在市电引入端接上开关S Wl和电源插头。接上SWl是非常必要的。 笔者在维修时发现，不接SWl。在插接加电过程中，多次损坏电子镇流器，这是因为插接过程中，往往会出现多次通、断的情况。这样会产生很高的尖脉冲电压击穿易损元件。 二、检修步骤 1.日光灯最多的故障是灯管不亮，开灯无任何反应。首先。测量R0是否烧断。R0本身就是起保险作用，一旦过流就会烧断，以免损坏更多的元件。有的镇流器在R0处接的就是0.5A的保险管。若R0烧断。必存在过流故障。更换R0时在a处断开（见附图），用指针式万用表rx10k挡测市电引线两端的电阻应为2MΩ以上（R1+R2的串联值）；对调表笔测试，也应一样。若为∞。整流桥中有二极管烧断；若小于2MΩ较多，则C1、C2漏电；若此电阻值符合一要求，可加电检修时卸下灯管。从灯架两头测a、b两点间应有大约300V的直流电压。但有时一加电就烧断R0。这是整流桥中有短路的二极管，应逐一测量D1～D4的正反向电阻。整流二极管损坏的概率很小，而滤波电容损坏的较多。特别是像附图那样，C1和ic2串联使用。会引起连锁反应，一个电容击穿，另一个也随之损坏。更换时，最好选用耐压300V的电容。 2.在确定整流滤波电路良好后，再着手检查以后的电路。由于a处断开，用万用表rxl0k挡正测 a、b两点间的电阻（红表笔接b。黑表笔接a），此值应大于500kΩ，若为∞。应查R10、VT2的c-e极间是否烧断： 若在470kΩ左右。则在VT2的c—e极间严重漏电，甚至短路，这里提出一个容易误判的问题，当测a、b之间的电阻时只有30kΩ左右，好像是VT2漏电，其实不然，因为用lOkll挡测量，表内9 V电压加在a、b间，给VT2注入偏流，VT2处于导通状态。所以c-e间电阻小，不是漏电。 3.确定a、b间电阻正确后。用万用表R×1k挡测VT1和VT2的两个PN结电阻，大致判断这两只三极管的性能。需注意的是，测VT1的PN结电阻时，要断开R5，才能获得正确读数。用Rxl挡测R5至R10的电阻值，这些电阻都有烧断的例子。烧断R9、R10更是常见的，这两只电阻使用过久阻值会增加。只要它们的值大于2D,，电路就不容易起振，灯不亮，应重点检查。至于D5、D6、C4的耐压较高，磁环变压器trl绕组线径粗，绝缘也好，这些都不可能损坏。 4.经过以上静态测量。检查完故障元件。把电路复原。仔细检查一下电路板上的焊点及元件有无短路、触碰、松动、断裂的地方。经校正无误后加电，大多数情况下。日光灯都能恢复正常工作，但还可能出现以下故障，应逐一排除。 （1）仍然出现过流，继续烧R0. 这主要是VTl或VT2的c-e间耐压下降，存在高压软击穿，必须选用耐压足够的三极管更换。另外，C3或C5的耐压不足，用万用表检查不出来，最好焊下用500V的摇表测它的绝缘电阻应为∞，否则视为漏电。 （2）灯管两端发红，亮度明显不足。这时，首先用万用表的交流挡测灯管两端的电压，应为10 0V左右。这仅为参考值，并非是实际数，因为灯管两端电压波形并不是标准的正弦波，且频率再20 khz以上。超过万用表的频响范围。若此电压低于100V较多，可能是VTl或VT2的性能下降，导通
百度文库- 让每个人平等地提升自我 目录 摘要....................................................................................................................................................................... ABSTRACT ............................................................................................................................................................I 1引言. 0 2荧光灯电子镇流器系统组成框图及其工作原理 0 2.2荧光灯电子镇流器设计电路原理图 (1) 2.3荧光灯电子镇流器工作过程 (1) 3电子镇流器工作特点 (2) 4 20W荧光灯电子镇流器元件参数 (2) 5电子镇流器的接线图 (3) 6电子镇流器的元器件选择 (3) 6.1整流滤波电路 (3) 6.2启动电路 (4) 6.3半桥式逆变器电路 (4) 6.4输出谐振电路 (7) 7调试 (9) 8 结束语 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12)
摘要 荧光灯电子镇流器的工作原理及其组成电路决定了荧光灯电子镇流器比电感镇流器节能。但由于大多数荧光灯电子镇流器的电路设计存在缺陷、生产商偷工减料等原因，其节能作用没有得到广泛认可。随着性能优异的新产品的不断出现及绿色照明工程的不断深入，荧光灯电子镇流器的节能作用会越来越受人们的重视。 本文介绍了一种性能优良的荧光灯电子镇流器的电路结构，工作原理及其设计路线。这种由整流滤波电路、启动电路、半桥式逆变器电路、输出谐振电路组成的半桥逆变式荧光灯电子镇流器电路，具有低压启动、快速启动、效率高、自身耗电小、体积小、重量轻、适应电源电压范围宽等优点。实验结果证明这种电子镇流器具有良好的工作性能。 关键词：荧光灯电子镇流器；高频振荡；串联谐振；节能
电子镇流器的工作原理与常见故障修 一、概述 自GE公司的因曼博士(Inman)等在1938年发明了实际应用的荧光灯，到现在已有近70年的历史。虽然新型光源不断出现，但在一定的时间范围内，荧光灯作为主要照明光源的地位可能难以改变。在日光灯发展的过程中，廉价实用的电感镇流器和启辉器，解决了荧光灯的启动与限流问题，对荧光灯迅速发展和普及曾起到过积极推动作用。然而，时至今日，资源变得越来越紧张了，电感镇流器消耗太多的有色金属使人们一定要想办法用更廉价的电子产品来替代它，电子镇流器在上世纪八十年代应运而生，到目前已 经非常普及。 电子镇流器所用元器件少，电路简单，容易制造，并且市场需求量大，是电子爱好者开始创业时的首选产品，有条件的同学，如果打算出去后大干一场的话，也可以考虑先制造电子镇流器。据我所知在仙 桃市，就有几个人在专门制造电子镇流器。 本讲座开办的目的是让同学们关注灯具的变化，了解日光灯电子镇流器的工作原理，学会修理和制 造电子镇流器。 二、普通日光灯的缺陷 普通日光灯的缺陷除消耗有色金属太多外，其对电能的损耗也是不容忽视的。电感镇流器的绕组的欧姆损耗和铁芯的涡流损耗较大，约占灯功率损耗的15%左右。在荧光灯如此普及的今天，电感镇流器所消耗的总能量是十分巨大的。此外，电感镇流器的功率因数较低，一般为0.5左右，会造成电网的严重污染，电力部门不得不加大功率因数补偿电容，增加了电力成本。 三、电子镇流器的特点 电子镇流器的工作原理是将工频(50Hz或60Hz)电源变换成20～50KHz左右高频电源，直接点灯，无需其它限流器件。与电感镇流器相比，电子镇流器具有以下优点： 1、节能： 1）照明效率提高 普通荧光灯的工作频率为50Hz，其照明高效率因所谓的正电(或负电)降落的存在而很低，当电源频率在1000Hz以上时，这种正电(或负电)降落现象消失。而电子镇流器工作频率一般都在20一50kHz，不产生正电或负电电位跌落，这就是电子镇流器能提高照明效率的原因。 2）电子镇流器自身功率损耗低。 电子镇流器的自身消耗功率较难测量，经间接测量估算，工作点调整较好的电子镇流器，其自身消 耗一般都在灯功率的5%以下。 2、其它优点 由于应用了高频电感，电子镇流器体积小，重量轻；低电压可启动点燃灯管；无需启辉器；无频闪， 无噪声等等。 四、电子镇流器的组成与主流电路分析 1、电子镇流器的组成
110V节能灯电子镇流器的设计 关键字:EB（电子镇流器或电子安定器），倍压电路。 通常设计110V的EB比220V的EB难度要高点,尤其是高功率因数的,下面以几副常规的原理图引领大家进入文章的主题. 图1 220V通用线路 图2 100-110V倍压线路 图3 100-110V直接驱动线路A
图4 100-110V直接驱动线路A 为何110V的EB比220V的EB难度要高，最直接的影响是灯的启动问题，尤其是整灯在高温低压时，容易出现灯管不能成功启动，只有两边灯丝发红。原因是在高温时磁环和三极管的驱动能力降低，以至灯启动电压和灯启动电流供应不足而不能使灯管成功引燃。灯启动电压和启动电流供应不足也影响低温低压时灯的启动。另外，要想EB输出相同的功率，110V的EB的输出电流自然要比220V的输出电流大一倍，输出电流受控的关键点是EB的输出电感（也称扼流圈），此电感的选值太大，输出功率不足。选值太小，便会引至EB的工作频率严重超标，三极管的开关损耗会上升，引至管子发热。 在线路的拓朴上,以上四副原理图是一样的,都是串联谐振正反馈电路，只是有一些巧妙的地方和元器件的数值选取不同。此电路的最佳工作状态，必须符合： 式1 式中：Fw为工作频率。Fo为整个谐振电路的固有频率。以简单的词语说明就是：工作频率与输出电感和谐振电容的固有频率要相等，电路才能工作于最佳状态，此时负载电路等效于一个电阻，可提高整个EB 的效率，降低热损耗，整机性能上升。 图1是常规的220V原理图，图2是110V经过倍压的原理图。图3为110V双谐振电容直接驱动原理图，图4是双谐振电容与灯丝交叉的直接驱动原理图。 图1不适宜用在110电路当中，何解？是因为要维持确定的功率，输出电感L2必须选得很小，要符合上式，谐振电容C6将要选取得很大，而C6不能选取得太大，因为太大了，启动电压将降低。原因是：设有一高频电流流过灯丝，C6增大，等效于C6的电阻减小，C6两端的电压便下降，输出电感和灯丝的压降便上升，C6两端的电压下降，等于灯管电压下降，便很容易出现前文所述的高温不能启动问题。 因为这样，人们便研究出了如图2所示的倍压整流电路，D1，D1，C1构成倍压全波整流滤波电路，整流滤波后的电压可用下式表示： 式2 式中：V o为输出直流电压，Vin为输入交流电压。此电路的缺点是在120V以上的线路当中难以被采用，如127V的电子节能灯，原因？你可以按上式算一算120V的节能灯，在正110%的电压环境132V交流电压供给的情况下整流滤波后的电压有多高，耐压差一点的三极管受得了吗？还得提醒你：三极管在高温时它的最高耐压值比常温耐压值是会有小许下降的。当供电电压超过三极管最高耐压值，三极管便出现二次击穿，引起集电极和发射极短路。 图3中比图1增加了补偿电容C0，可有效的符合谐振公式（式1），令EB的效率提高了很多，启动性能也大为提高，是较为理想的直接驱动电路。此电路的磁环材料宜选用BS温度曲线较为平坦的2K或2.5K材料。三极管的集电极电流Ic和放大倍数β宜大些。此电路也有一个较大的缺点，就是当灯工作了一定时间后，灯管阴极完全老化，灯丝开路，EB电路因C0的接入仍然构成串联谐振正反馈电路，线路仍然工作，线路功率会比正常时大一倍，若此时EB不损坏，灯管两端发红，温度很高，足可以将固定灯管的塑料件溶掉。 图4是比图3更理想的直接驱动电路，采用双谐振电容与灯丝交叉的方法取得更好的启动性能，工作频
基于IR267的电子镇流器的设计设计
本科毕业设计（论文）资料 基于IR2167的电子镇流器的设题目名称： 计 学院（部）：电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 班级： 指导教师姓名： 最终评定成绩： 湖南工业大学教务处
本科毕业设计（论文）资料第一部分毕业论文
（2013届） 本科毕业设计（论文） 学院（部）：电气与信息工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：赵亮 班级： 电自 094 学号09401300434 指导教师姓名：罗飞职称教授最终评定成绩： 2013年6月
摘要 20世纪70年代中国就开始研制电子镇流器和产生了节能灯以来，绿色照明产业已取得了较快速的发展，现在我国已经成为世界照明生产规模最大的国家，产量位居世界各国前列。二十一世纪是一个能源危机的时代，各国都为能源的短缺制定出了一系列新的政策，尤其在我们的国家，因为照明占了国家总用电量的1/10所以，现在正在从会普遍造成能源浪费的白炽灯向节能型的灯具（如荧光灯，LED灯等）过渡。“绿色照明工程”不仅只是简单的能源节俭，而且是对环境的保护；“绿色照明工程”不仅是目前资源短缺问题所在，而且是对子孙后代延续生存发展的深思。通过照明LED灯节能，减少了用电量，同时减少氧化物等有害气体的排放，真可谓是一箭双雕。 本论文主要介绍了荧光灯的基本原理以及最经典的IR2167电子镇流器设计。荧光灯不仅工作温度不是很高，气压变化小，启动和工作时灯管阻抗变化小，而且结构简单、价格低廉、光照效率高、显色性能较好、发光匀称、亮度适中和寿命长，因此得到了大量的推广。荧光灯具有负阻特性，必须和有限流作用的镇流器相结合使用，电子镇流器的最基本工作原理是把50（或60）Hz的工频交流电变成10kHz到65KHz的高频率的交流电，达到逆变的效果。所以，电子镇流器的设计的好坏将起到关键的作用。 关键词：荧光灯，逆变，IR2167电子镇流器设计
日光灯工作原理 一、日光灯的构造 日光灯电路由灯管、镇流 器、启辉器以及电容器等部件组 成（见图3-1），各部件的结构和 工作原理如下。 1、灯管 日光灯管是一根玻璃管，内 壁涂有一层荧光粉（钨酸镁、钨 酸钙、硅酸锌等），不同的荧光 粉可发出不同颜色的光。灯管内 充有稀薄的惰性气体（如氩气） 和水银蒸汽，灯管两端有由钨制成的灯丝，灯丝涂有受热后易于发射电子的氧化物。 当灯丝有电流通过时，使灯管内灯丝发射电子，还可使管内温度升高，水银蒸发。这时，若在灯管的两端加上足够的电压，就会使管内氩气电离，从而使灯管由氩气放电过渡到水银蒸气放电。放电时发出不可见的紫外光线照射在管壁内的荧光粉上面，使灯管发出各种颜色的可见光线。 2、镇流器 镇流器是与日光灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。镇流器的作用是：①限制灯管的电流；②产生足够的自感电动势，使灯管容易放电起燃。镇流器一般有两个出头，但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃，就多绕了一个线圈，因此也有四个出头的镇流器。 3、启辉器 启辉器是一个小型的辉光管，在小玻璃管内充有氖气，并装有两个电极。其中一个电极是用线膨胀系数不同的两种金属组成（通常称双金属片），冷态时两电极分离，受热时双金属片会因受热而变弯曲，使两电极自动闭合。 4、电容器 日光灯电路由于镇流器的电感量大，功率因数很低，在0.5~0.6左右。为了改善线路的功率因数，故要求用户在电源处并联一个适当大小的电容器。 5、实际电路图： 图3-1 日光灯组成电路
镇流器的作用是：升压和稳压起辉器的作用是：启动灯管 二、日光灯的启辉过程
目录 目录 (Ⅰ) 摘要 (1) 关键词 (1) 一、概述 (1) （一）荧光灯的使用 (1) （二）电子镇流器的优点 (1) （三）荧光灯对电子镇流器的基本要求 (2) （四）电子镇流器有关术语 (3) 二、电子镇流器基础电路分析 (4) （一）电子镇流器基本组成 (4) (二) EMI滤波器 (4) （三）整流器电路（AC-DC变换器） (5) （四）DC-AC逆变器电路 (5) （五）输出级LC串联谐振电路 (6) 三、电子镇流器电路设计 (7) （一）电路工作原理 (8) （二）各元件作用 (8) （三）各元件参数 (9) （四）影响镇流器工作频率的因素 (11) （五）安装与试调 (12) 四、结束语 (12) 参考文献 (13)
摘要：本设计是以荧光灯电子镇流器为研究对象，通过对荧光灯交流电子镇流器电路进行剖析，讲述了电子镇流器的组成、工作原理和优点，荧光灯对电子镇流器的技术要求等相关知识。并通过自己对电子镇流器的认识与理解，设计了一个荧光灯电子镇流器电路，并对其工作原理和每个电子元件的作用进行了讲解，列举元件参数供参考。 关键词：荧光灯电子镇流器原理设计 一、概述 （一）荧光灯的使用 自从我国实施绿色照明工程和节能政策以来，由于荧光灯发光均匀、亮度适中、光色柔和等优点，使其在照明领域中得到了广泛的应用。荧光灯是一种充有氩气的低气压汞气体放电灯，光电转换效率为23%，即所输入电能的23%被转换成了光能，而另外77%的输入电能被转换成了热能。而白炽灯的光电转换效率为荧光灯光电转换效率的1/4～1/3，即输入电能仅有8%被转换成了光能，而其余92%的输入电能被转换成了热能。如果仅将世界上现用的200亿只灯泡中的50亿只换成节能的气体放电电子镇流灯，就可以节省200GW的电能。 荧光灯是通过引燃灯管内稀薄的汞蒸气进行弧光放电的，汞离子受激产生紫外线，紫外线通过激发荧光灯管内壁涂层上的荧光粉发出可见光。但是由于荧光灯的负阻工作特性( V//I)，荧光灯在使用时需配用镇流器件。在现在使用的镇流器中，据估计利用高频交流电子镇流器后可较普通电感镇流器节电20%～25%，并且高频交流电子镇流器在使用过程中没有频闪效应。因此电子镇流器得到了广泛的应用。 （二）电子镇流器的优点 目前气体放电灯使用的镇流器主要有两种：电感式镇流器和高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在工频市电频率，体积大、笨重，还需要消耗大量的铜和硅钢等金属材料，散热困难、镇流效率低、发光有频闪等缺点。而电子镇流器则有以下优点：
电子节能灯的维修 2008-05-13 14:25:07| 分类：节能灯阅读249 评论0 字号：大中小订阅 电子节能灯具有低电压启辉、无频闪、无噪音、高效节能、开灯瞬间即亮、使用寿命长（３０００小时以上，为普通白炽灯的３倍多）等优点，很受消费者的欢迎（尤其在电源电压波动频繁的地区）。 电子节能灯有玻罩型和裸露型。玻罩型又有球型、球柱型、工艺型等三个系列，前两个系列均有全透明、刻花、彩色刻花和乳白色４个品种。它具有外形美观、安装时不易损坏灯管、耐碰撞等优点； 裸露型则有2U型、３Ｕ型、４Ｕ型、5U型、6U型、伞型、螺旋型、莲花灯型等。 按发光的颜色分:分为红、绿、蓝、黄（色温为２７００Ｋ，属暖色光，类似于白炽灯的光色）、白（色温以６４００Ｋ居多，属冷色光，类似于日光灯的光色）；而色温为５０００Ｋ的灯管因光色接近于自然光，对眼睛无刺激，更适合于学生和精细工作。本文介绍的电子节能灯电路见图１。该电路末加软启动（灯丝预热）电路，如在加软启动的话，则可延长灯管寿命。多应用于护目灯和外销灯具中。 维修电子节能灯，首先要排除假故障。关灯后节能灯有间隙性的闪光，这并不是灯的质量问题。主要原因是电工线路安装不规范，将开关设在零线造成的。只要把进线端的零线与火线调换一下即可。使用了带氖灯的开关，关灯后仍然能形成微流通路，或借线安装双联开关的，会造成有时关灯后有闪光现象。 维修电子节能灯时，为安全起见，应用１：１隔离变压器隔离市电，或在输入端串入一灯泡，具体灯泡功率可并根据节能灯的功率大小而选择功率不一样的灯泡，如节能灯是220V 15W以下，可选择100W的灯泡，节能灯是220V 15W以上220V 45W以下，可选择200W的灯泡。 一、灯不能正常点亮的检修 1．常见为谐振电容Ｃ６击穿（短路）或耐压降低（软击穿），应换为耐压在１ｋＶ以上的同容量优质涤纶或ＣＢＢ电容。 2．Ｒ１、Ｒ２开路或变值（一般以Ｒ１故障可能性较大），用同阻值的１／４Ｗ优质电阻代换。 3．三极管开路。如发现只有一只三极管开路，但不能更换一只，而应更换一对耐压在４００Ｖ以上的同型号配对开关管。否则容易出现灯光打滚或再次烧管。
杰瑞特smc2153s镇流器ic可完全替代ir2520 ir2153应用。 杰瑞特科技原厂研发镇流器方案，搭配我们自己的ic与mos管配套使用，可达到点灭次数15000次以上，高功率因数等特点。 深圳杰瑞特科技有限公司，张罗生（先生） 需要样品测试可以联系我申请，也可以提供我们已经做好的成品给客户参考。 节能灯镇流器与普通电子镇流器比较： 电子镇流器是在电子"镇流"技术和晶体管开关电源技术基础上发展起来的高新技术产品，是灯用电子学的具体产品应用，它集光、电、磁等技术于一体，主要技术难题是功能和可靠性，开发符合国家标准，适合国内消费水平，具有市场竞争力、良好性价比的产品难度就更大。电子镇流器问市十余年以来，以其高效节能、无频闪、无噪音的优势得到普遍关注，并迅速发展。 但由于产品的质量，主要是功能及可靠性曾存在许多问题：功率因数低、谐波含量高，电磁兼容性差；输出功率低，灯管亮度低，能效低，功耗大，温度高，特别是使用寿命短，大面积群灯使用，对电网污染严重；并且有互感自激，导致镇流器损坏，使消费者蒙受很大损失；严重损害了电子镇流器的整体形象；给电子镇流器造成节电不省钱的恶劣影响。 近年来，电子镇流器原理及电子元器件的研发、生产水平整体提高，国内涌现出不少优秀产品。医院具有很多对电磁骚扰敏感度很高的仪器设备（包括心脏起博器等），电磁环境属于A类工业环境，
因而在照明电器镇流器的选择上必须具备电磁兼容设计。普通高功率因数电子镇流器因无电磁兼容设计，谐波含量高，易干扰医疗仪器设备，因而不宜选用。对医院使用电子镇流器的选择应在注重其功能和可靠性的基础上，着重考察是否通过EMC认证，具有良好的电磁兼容性。 电磁兼容设计是将电气、电子装置设备或系统的电磁骚扰的发射电压限制在允许的电压范围内，以达到保护电磁环境（包括电源网络），同时在电磁骚扰环境下具有不降低运行性能的能力。电磁兼容性由电磁敏感性（EMS）和电磁骚扰（EMI）构成。电磁骚扰由无线电骚扰、谐波电流、电压波动和闪烁等形成。电磁骚扰波通过沿电源线发射骚扰电源网络，向周围空间发射电磁骚扰波。 节能灯镇流器与电感镇流器的比较分析： 节能灯镇流器和电感镇流器比较，主要有以下几个方面的不同：高效节能、舒适、安全、环保。 1、高效节能： 电感镇流器工作频率为50HZ， 电子镇流器工作频率为20~50KHZ，灯管在高频下发光效率比工频提高10%，因而电子镇流器比电感镇流器点灯亮度提高；另电子镇流器自身耗电少，如在同等亮度下，采用电子镇流器比电感镇流器节电约20~30%；其中电感镇流器工作时增加室内温升，夏季需要空调降温的电费未计算在内。医院一般照明约占70%，采用高性能电子镇流器比优质电感镇流器年可节约2～3个月电费，可逐步回收灯具成本，降低物业运行成本。 2、舒适： 电感镇流器会产生频闪现象，在此环境下工作、学习视觉易疲劳。对高速旋转物体易产生错觉，存在事故隐患。同时电感镇流器发出50HZ的低频噪声，易使人烦躁。耳鼻喉科听音室在采用荧光灯照明时，应使用电子镇流器，以防误诊；病房、候诊大厅在使用荧光灯时，不宜选用电感镇流器，主要考虑频闪和噪音等会引起病人的不适。采用电子镇流器可消除频闪，保护视力，市场销售的学生护眼灯就是采用电子镇流器配备三基色灯管设计生产的。高性能电子镇流器无频闪、无噪音、护眼护脑，与三基色灯管配套使用，显色性好，色彩逼真；高光效；光衰小；舒适；净化工作、学习、生活环境；提高工作效率，有利病人康复；尤其适用于病房、检查室等对照明要求高显色性的场所。 3、安全： 电感镇流器由于自身耗电量大，耗电转化为热能，表面温升高，尤其在电网电压波动较高时，温度可达120~130℃，成为火灾隐患，此类事故时有发生。 电感镇流器在+10℃以上启动正常工作，低于-5℃启动困难；电网电压低于180V难于正常启辉；由于不能一次启动，多次启动易损坏灯管阴极，缩短灯管寿命。 电感镇流器功率因数低，大约0.4~0.6左右，致使大量无功功率增大了照明线路电流和变压器容量，从而大大增加线路和变压器损耗，也加大了电能损失，降低照明质量，同时对电网的运行带来威胁。安装补偿电容后，明显加大了谐波电流，因而对电网及网内其他仪器设备造成干扰和危害。高性能电子镇流器功率因数≥0.97，只有3%左右的无功损耗，无功节电45%以上；谐波含量小，使输入电流波形畸变小，对电网几乎无污染；并且可减少供电设备的增容。电子镇流器适应宽电压工作范围，在-10℃~+50℃环境下可正常工作，安全，高可靠。 高性能电子镇流器对灯管有保护作用，灯管开关次数可达万次以上，灯头无明显发黑，除保证达到灯管的标称寿命外，还能延长其寿命1.3~1.5倍。 4、环保：