電子鎮(zhèn)流器電路

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電子鎮(zhèn)流器電路

東莞充電器生產(chǎn)廠家電子鎮(zhèn)流器的基本電路模塊如圖所示。用來驅(qū)動熒光燈的DC/AC逆變器并沒有直接接在交流電源上，而是接在功率因數(shù)校正模塊上。

現(xiàn)代熒光燈電源的模塊圖。DC/AC逆變器的輸出頻率是由一個串聯(lián)或并聯(lián)自諧振電路來決定的，其請振頻率范圍是20~50kH。鎮(zhèn)流器通常是一個電容或是串聯(lián)譜振電路的受控源阻抗。

假如沒有功率因數(shù)校正，而輸入整流后又需要直接接一個大電容，則這個大電容就會使線電流產(chǎn)生很高幅值的尖峰，其脈寬很窄并含有大量諧波，同時陡峭的上升沿會對附近的電子設(shè)備產(chǎn)生EM和RMI干擾。非正弦電流的有效值比直流負(fù)載真正需要的電流有效值要高，這樣輸入電源線和發(fā)電機(jī)繞組就會產(chǎn)生過熱。對于很多在辦公大樓里或小型艦艇上的發(fā)電機(jī)來說，這種現(xiàn)象持續(xù)較長時間無疑是一個較大的問題。
功率因數(shù)校正模塊通過去掉大的輸入濾波電容，使電流波形正弦化，并且使電流相位和輸入電壓相位一致，從而解決了上述問題。燈管鎮(zhèn)流器的制造商目前所制作的功率因數(shù)校正模塊要滿足DEC55-2的規(guī)定，即把輸入電網(wǎng)線上的諧波限制在一定范圍內(nèi)，電子鎮(zhèn)流器也必須要滿足FCC規(guī)定的 EMIRFI限制標(biāo)準(zhǔn)（CFR47， Part18）。

DC/AC逆變器的一般特性
電子鎮(zhèn)流器中DC/AC逆變器所用到的拓?fù)浯蠖鄶?shù)為：在120V交流電下采用推挽式，在0V交流電下采用半橋式。但這些拓?fù)洳⒉幌耖_關(guān)電源那樣具有固定的頻率，并使用驅(qū)動芯片和方波電路去驅(qū)動DCAC逆變器。電子鎮(zhèn)流器是由串聯(lián)或并聯(lián)的LC自諧振蕩器構(gòu)成的。這樣做有許多原因。
其中，重要的一點是因為燈管在正弦電流驅(qū)動下有很高的效率。正弦電流驅(qū)動相對于方波驅(qū)動而言，可以節(jié)省很多成本并縮小裝置體積，產(chǎn)生方波電流加上高次諧波的濾波元件。雖然采用芯片會很簡單，并很容易在整流后產(chǎn)生交流電流，但是它的價格不低。雖然采用LC振蕩器并沒有產(chǎn)生一個恒定的頻率，但這不重要，因為只要保持20kH以上的頻率，電源的效率變化就會很小。
并且采用正弦的電壓和電流有一個很明顯的優(yōu)點，那就是可以大大降低晶體管導(dǎo)通和關(guān)斷時的損耗，在采用正弦基極驅(qū)動電壓時會降低關(guān)斷后的電壓應(yīng)力。在負(fù)半周期，基極電壓直接提供一個反向偏置，這將允許正常的高壓晶體管保持在較高的V額定電壓等級而不是較低的V額定電壓等級。

從圖中可以看出，以上任何一個拓?fù)湓谡一鶚O驅(qū)動時都可以允許承受更高的集電極關(guān)斷電壓。同時可以看出，在集電極關(guān)斷時間里，在輸入電容的反偏協(xié)助下，基極驅(qū)動繞組的正弦負(fù)半波自動使基極處于反偏狀態(tài)。這樣使得高壓晶體管可以安全地承受V（而不是較低的V）額定電壓。現(xiàn)在你應(yīng)該回憶起來了，V是雙極型品體管在關(guān)斷情況下當(dāng)基極處于高阻抗或開路時，集電極和發(fā)射極之間所能夠承受的較大關(guān)斷電壓。另一方面，V額定電壓一般情況下比V要高100~300V，但其前提是晶體管在關(guān)斷情況下，基極要保持2~-5V的反偏電壓。這個負(fù)的偏置電壓是自動從啟動電壓的負(fù)半周期由振蕩變壓器的反饋繞組獲取的，如圖所示。這個反向偏置電壓也可以從圖中的備用基極驅(qū)動電路自動獲取。
從波形圖可以看到圖，這兩個常用的拓?fù)淇梢允咕w管在集電極電壓過零時關(guān)斷，這樣會大大減少關(guān)斷損耗。

DC/AC逆變器拓?fù)?br /> 圖所示的是電子鎮(zhèn)流器較為常用的4種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它們分別是用于120V交流輸入下的推挽結(jié)構(gòu)和220V交流輸入下的半橋結(jié)構(gòu)的電流饋電式拓?fù)浜碗妷吼侂娛酵負(fù)洹?br />

無論對于推挽拓?fù)溥€是半橋拓?fù)洌娏黟侂娛浇Y(jié)構(gòu)都會增加一到兩個額外的電感，這樣就會使晶體管在關(guān)斷時產(chǎn)生的電壓應(yīng)力高于電壓饋電式拓?fù)洹５请妷吼侂娛酵負(fù)湓O(shè)計的可靠性很難保證，因為它會產(chǎn)生很高的啟動電壓和瞬態(tài)電流，它們的幅值是由電路的品質(zhì)因數(shù)Q來決定的。啟動的瞬態(tài)電流可能有工作電流的5~10倍那么大。此外，電壓饋電式電路在燈管負(fù)載開路或短路的情況下很難正常工作，而電流饋電式電路卻能很容易地應(yīng)對這種情況。
進(jìn)一步說，電流饋電式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更干凈的正弦波，因此提供更高的效率。重要的是，電壓饋電式結(jié)構(gòu)只能驅(qū)動單個燈管，而電流饋電式結(jié)構(gòu)可以驅(qū)動一些并聯(lián)的燈管。
隨著雙極型品體管的耐壓值不斷提高和價格的不斷下降，電流饋電式拓?fù)渚哂休^高的電壓關(guān)斷應(yīng)力已經(jīng)不再是什么大問題。它的主要缺點就是元器件較多，這將會使造價有所上升。

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| 發(fā)布時間：2019.03.22 來源：

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