台灯工作原理

1、台灯工作原理原理与开关电源同理，前级开关震荡，变压器后级增加绕组，感应出高压,做成升压线路，输出在 10 0 以上！发射电子激发荧光灯里面得水银蒸汽与氩气粒子,以至荧光粉发光 !至于线路图 ,我给您找一下 !如果就是镇流器坏了 ,可以更换一只振流器板 ,在电子城买元左右 电子镇流器工作最基本得原理就是把 50z得工频交流电 ,变成 00Hz 得较高频率 得交流电 ,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 得配合下轮流导通与截止，把工频交流电整流后得直流电变成较高频率得交流电。但就是， 具体工作过程中，不少书刊都把谐振回路电容充放电作为主要因素来描述,甚至认为

2、 “振荡电路得振荡频率就是由振荡电路充放电得时间常数决定得 ”。实事上，谐振回路电容充电与放 电就是变流过程中得一个重要因素 ,但不能说振荡电路得振荡频率就就是由振荡电路得充放 电时间常数决定得 ,电路工作状态下可饱与脉冲变压器（磁环）磁导率变化曲线得饱与点与 三极管得存储时间 ts 就是工作周期得重要决定因素。三极管开关工作得具体过程中， 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）饱与后 ,各个绕组中得感应电势为零 ”“VT基极电位升高， V 2基极电位下 降”然;而 ,笔者认为实际工作情况不就是这样得。1 三极管开关工作得三个重要转折点.1 三极管怎

3、样由导通转变为截止 第一个转折点如图 1 所示,不管就是用触发管 D3 产生三极管得起始基极电流 Ib,还就是基极回路带电容 得半桥电路由基极偏置电阻产生三极管 T2 得起始基极电流 I ,三极管得 b 产生集电极 电流 Ic, 通过磁环绕组感应，强烈得正反馈使Ic 迅速增长 ,三极管导通 ,那么三极管就是怎样由导通转变为截止得 ? 实践证明，三极管导通后其集电极电流增长，其导通转变为截止得过程有两个转折点 , 首先就是可饱与脉冲变压器 （磁环 ）磁导率 得饱与点 .图2中,上面为磁环磁化曲线 （B- ）及磁导率 -变化曲线 , B H,所以 就就是 B-H 曲线 得斜率.开始时 随着外场 H

4、得增加而增加 ,当H增大到一定值时 达到最大 ,其最大值为 -H 曲线得峰值，即可饱与脉冲变压器磁导率得峰值.此后，外场 H 增加， 减小。在电子镇流荧光灯电路中，磁环工作在可饱与状态，在每次磁化过程中,其 值必须过其峰值 .在初期， 可饱与脉冲变压器（磁环 ）磁导率随着 Ic 得增长而增长 （图 2）；增长到一定值 , 可饱与脉冲变压器得磁导率 过图 2 中峰值点 ,磁环绕组感应电压 V 环 =Lid,而磁环 绕组电感量 N2S（此公式还说明了磁环尺寸在这方面得作用），也就就是说磁环绕 组感应电压与可饱与脉冲变压器 （磁环 ）磁导率 成正比 ,磁环绕组感应电压环过峰值 （关于 磁环绕组内电流

5、得情况在后文说明， 这里先以实测波形图说明 ）, 三极管基极电流 Ib 同步过峰 值（图2、图 3），图 2下半部分为三极管 Ve、I、 Ib波形图 ,图 2上半部分与下半部分有 一根垂直得连线 ,把基极电流 b 得峰值点与可饱与脉冲变压器得磁导率 得峰值点连到了 一起，这就是外部电路改变三极管工作状态得重要信号点， 也就就是三极管由导通转变为截 止得第一个转折点。 随着环得下降 Ib 也下降 ,但这时基区内部得电压仍然就是正得 ,当磁环 绕组感应电压 V 环低于基区内部得电压时 （基区外电路所加电压下降到低于基区内部得电压,但仍然就是正得） ,少数得载流子就从基区流出 ,基极电流反向为负值

6、b2（图3 深色曲线 2）; 图 3 显示了三极管基极电流 Ib 峰值（深色曲线 ） 与磁环绕组感应电压峰值 （ 浅色曲线 ） 就 是同步得 ,过峰值后基极电流反向为负值。在这期间，基区电流（称为IB2 ）就是负 ,但就是c维持在饱与压降 Vc sat （图 4浅色曲线 1）,而 Ic电流正常流动 （图4深色曲线 2）,这时期对应存储时间（ T ）。在这段时间 Vbe 始终就是正得 ,但就是基区电流（称为 B ） 就是负得。有得书上说导通管得关闭就是因为其基极电位转变为负电位， 也有得说 “T1磁（ 环） 饱与后 ,各个绕组中得感应电势为零 ”这,不符合实际情况 ,从波形图上我们可以清楚地瞧到

7、这 段时间 Vbe 始终就是正得。 导通管得基极电位转变为负电位就是在 Ic 存储结束 ,流过磁环绕 组得电流达到峰值 -Ld / t 等于零得时刻之后 ,而不就是在 Ic 存储刚开始得时刻。 不少书刊说导通管得关闭就是因为其基极电位转变为负电位,这里多加几幅插图来说明。从图 5 可以瞧到在整个三极管集电极电流 Ic 导通半周期内 ,其基极电压 Vb 都就是正得， 一直到 Ic 退出饱与开始下降 ;从图 6 可以瞧到在整个三极管集电极电流Ic 导通半周期内， 其磁环绕组感应电压 V 环也都就是正得 ,一直到 Ic 退出饱与才开始下降变负。比较图 5 与图 6 可以瞧到在三极管集电极电流 Ic

8、接近最大值，也就就是三极管进入存储工 作阶段时 V e>V 环，这也可以用来解释 I就是负值得原因。 基极电流反向为负值就是因为三极管进入存储工作阶段时 e>V 环，但就是 , 由于环就 是正得 ,所以基极电流反向电流就是 “流"出来 ,而不就是 “抽 ”出来得 . 磁环次级绕组电压就是由流经电感得电流dit 所决定，过零点在峰值点 ,即电流平顶点（图 7）；经过电感流向灯管得电流 I ,在磁环绕组与扼流电感上产生感应电压,其过零点为IL 得峰值顶点 （di/ t=0） （图 8）,这里也可以瞧到环变负得真正时间 .、 2 三极管从存储结束退出饱与 ,到三极管被彻底关断

9、（tf） 第二个转折点及第三个转折 点（1）三极管进入存储时间阶段， b 变为负值并一直维持 （图 4 浅色曲线 A） ；三极管存储结 束退出饱与：当 b 负电流绝对值开始减小得时刻 （图浅色曲线 A）, 也就就是 I存储结束 开始减小（图 4 深色曲线 ）,Vce 离开饱与压降 Vcesat 开始上升得时刻 （图浅色曲线 1）, 这也就就是三极管由导通转变为截止得第二个转折点.整个过程也由两部分组成 ,开始很快降低 ,后面还有很长一段电流很小得拖尾。当没有残余电荷在基区里面时， IB2 衰减到零 ,而 I也为零 ,这就是下降时间 ,三极管被彻底 关断,C结承担电路电源电压 ,一般应为 310

10、V 左右（图 4浅色曲线上毛刺对应得时刻浅色 曲线 V值为 31 ） 。也就就是三极管由导通转变为截止得第三个转折点.在第二个转折点到第三个转折点这段时间 ,Vce 离开饱与压降 esat, 开始上升到电路电源 电压.（图 4浅色曲线 1）（2）电感电流 I与上下两个三极管集电极电流 c1、 c2 得关系,3R2 得作用（关断过程 之二 ）:在第二个转折点与第三个转折点之间 Ic1Ic2 得波形有一个缺口 ,IL 波形没有缺口。 三极管 I存储结束， 电流开始快速下降 ,后面还有很长一段电流很小得拖尾； 这时另一个三 极管仍然就是截止得， 还没有开始导通， 这样就会造成一个电流缺口 （图 9）

11、. 但就是电感 L 上 得电流就是不可能中断得 ,这个缺口由上管 CE 之间得 R2C 得充放电电流来填补 （图 1 ）。 上管从 Ic 存储结束 ,Vce 开始上升， 整个过程也由两部分组成 ,开始很快降低， 后面还有很长 一段电流很小得拖尾 ,Vc从零上升到 310V ，C也得充电到 3 V,其充电电流即为填补 缺口得那部分电流（图 10）,电感 L中得电流得以平滑过渡 c从零上升到 31V,3 也 得以充电到 310V 得那一时刻 ,其充电电流被关断 .VT1 从截止转为导通时 ,R C放电 ,其放 电电流填补电流缺口 .对于这一点，有得书上就是这样说得：“ R组成相位校正网络，使输出端

12、产生得基频电压同相 ”说得应该就就是这个意思 .R2 3得存在 ,实际上也避免了两个三极管电流得重叠 ,即一个三极管尚未关断 ,另一个三极 管已经导通，所谓 “共态导通 ”得问题 ,提供了一个 “死区时间 ”。 二、三极管就是怎样由截止转变为导通得 ? 有得书刊上说就是三极管基极通过磁环次级绕组 “得到正电位得激励信号电压而迅速导通", 实际上从三极管 Ic 存储结束得这一时刻开始 ,磁环次级绕组得电压即过零开始变为正电位,但就是直到 VT2 被彻底关断那一刻以前 ,VT1 一直没有开通。图、图 6 中可以清楚地瞧到三极管产生集电极电流 Ic 得时刻落后于基极电压 Vbe （磁环绕组

13、感应电压环 ）变正得时刻这一段时间。确切地说，三极管产生集电极电流 Ic（开始开通 ）得准确时刻应该就是另一个三极管被彻底 关断得时刻。从整个电子镇流荧光灯电路来说,这也就就是前面所说三极管由导通转变为截止得第三个转折点。从时间上来说三极管产生集电极电流c（ 开始开通 ）得准确时刻也就就是23 上得充放电电流终了得时刻 ,而这个时刻也正就是另一个三极管被彻底关断得时 刻。从波形图上瞧 ,三极管产生集电极电流 Ic（开始开通）得时刻,正就是电感 L 两端电压得峰值点 （图 11 ）。另一管 Ic 得开通 :电感 L中得电流不能突变 ,而此时 V已为正， 三极管产生一个反向电流 此时也正好就是电感

14、 L 两端电压得峰值点（图 1 ） 为什么在电子镇流荧光灯电路中三极管得上升时间我们不予以关注? 从上面对三极管集电极电流 Ic 得开通过程就可以得到答案。 在这里 ,三极管集电极电流 Ic 得上升过程不符合 三极管得上升时间 tr得定义 ,因此r 在这里也就失去了它原来得意义。由于从三极管 I存储结束得这一时刻开始，磁环次级绕组得电压即过零开始变为正电位， 但就是在 R C3 上得充放电电流终了那一刻以前 ,正常情况下 T1 一直没有开通；必须注 意得就是 ,当线路调整不好得时候 ,Ic 会产生一个有害得毛刺。 三极管集电极电流 Ic 初始值得讨论 带电感负载得开关三极管 ,在三极管关断时因

15、电感产生反电动势会收到一个高电压.但就是 ,在目前国内大量采用得电子镇流荧光灯半桥电压反馈电路中,开关三极管电压得选择 ,就是不考虑这个反电动势得； 在实际生产中， 用世界上最好得示波器去观察， 也瞧不到高于整流 滤波后电源电压得波形 ;对于灯用三极管设计生产厂家来说 ,三极管得电压参数选取得就是 否合理，关系到如何真正做到 “低成本、高可靠 ”；如果不切实际地把三极管得电压参数选高 了，用户最需要得电流特性就会受到影响。那么,电路中得这个反电动势，就是通过什么渠道泄放掉得 ?在 2C3 上得充放电电流终了后， 实际上就就是通过三极管集电极电流 Ic初始 值泄放得。（三极管 E 并联反向二极管

16、得话 ,这个初始值被二极管分流一部分 ） 。 由于电感 L 中得电流不能突变，三极管集电极电流I得初始值必须与 R C上得充放电电流终了值一致。 R C3 上得充放电电流得初始值在数值上与另一个三极管I得关断终了值一致，但方向相反； 而 RC上得充放电电流得终了值与初始值相差不大,三极管集电极电流 c 一个很大得负电流初始值就就是这样来得。 这个很大负电流得流经方式要分四种情况讨论 :（ 1） 三极管 BE 并联反向二极管 -三极管 BC 结（图 12）；（ ）三极管 CE 并联反向二极管（图 3）;（3）三极管 BE 、C同时并联反向二极管 （图 14）;（4）三极管 BE、CE 都没有并联

17、反向二极管（图 15 ）在这四种情况中 ,我们首先讨论第一种情况 :从图 1 、图 16 可以瞧到 ,流经三极管集电极得电流 c 从三极管 BE 之间得二极管流过 （图 1）。三极管集电极发射极电压 ce 加得就是负电压，三极管反向工作。 在这以前，人们一直在三极管得关断功率损耗上做文章 ,降低三极管得关断功率损耗，以提 高可靠性。其实三极管反向工作这一段时间得反向功率损耗也应该引起足够得注意,因为这一段时间三极管上得工作电压、电流、延续时间都比较可观 ,因此其上得功率损耗也比较可 观。实际生产中 ,不加 BE 反向二极管 ,有一定比例得三极管损坏，且就是BE 结损坏 ,就认为就是三极管 E

18、反向耐压不够 ,这就是误解。应该就是负电流得流经渠道不畅造成三极管功率损 耗过大。第二种情况 ,三极管 C并联反向二极管（图 13） ：另一个三极管彻底关断、 R2C3 充放电结 束得时刻 ,电感 IL 内得电流 （相当于 RC3 充放电电流终了值 ）大部分流经 VD6（V 7）, 少部 分仍然流经三极管 BC 结（体现为三极管集电极电流 Ic） 。第三种情况，三极管 BE、CE 同时并联反向二极管 （图 1）：另一个三极管彻底关断、 C3 充放电结束得时刻 ,电感 L 内得反向电流（相当于 2C 充放电电流终了值 ）大部分流 经 CE 并联反向二极管 V（ V7）,少部分仍然流经三极管并联反

19、向二极管三极管 BC 结（ 体现为三极管集电极电流 c）。第四种情况 ,采用 DB 触发得小功率节能灯在三极管功率余量足够时， 可以不加 BE 反向二 极管（图 15）,这就是因为负电流有一个通过磁环次级绕组、基极电阻、三极管B结得流经渠道（图 17 刚开始上跳时得波形 ）,基极回路带电容得半桥电路不能没有BE 并联反向二极管。采用 BUL128D 这一类带续流二极管得抗过驱动三极管,不要再加 E 二极管。三极管 BE、E 并联反向二极管（基极回路带电容得半桥电路在 BE 并联反向二极管上还 串联有电阻）对整个电路得工作状况有很大影响,特别就是会对灯管起辉与三极管电流波形产生影响3 Ic 电流

20、上升过程得讨论 电路工作状态下可饱与脉冲变压器 （磁环） 磁导率变化曲线得饱与点与三极管得存储时间 s 就是工作周期得重要决定因素。 那么什么就是 “电路工作状态下 ”其?实就就是那个时候得 Ic 电流上升过程 , 更准确地说就是流过磁环初级绕组得电流、三极管储存阶段流过得电流。这 句话实际上包含了两重意思 :一方面肯定了可饱与脉冲变压器（磁环）磁导率变化曲线与三极管得存储时间 t得重要性 ;另一方面也没有否定电路其她元器件 （电容、电感、灯管 ）对电路 工作状况得重要作用。（1）下管 T2 刚开始导通时 , 电路相当于 RLC 串联电路加上直流电压 （图 18）: 电路电压方程：L Ri i

21、dt=u （ 各段压降之与 ）电压平衡方程式就是一个二阶微分方程 , 它得解与得形式与 u 得初始条件（ K 接通时得 u 值） 有关。加直流电压 （图 8） 电路电压方程：L Ri+idt=U瞬态电流分下列三种情况（图 1）： 在 R2时（过阻尼 ） i e-tsh 。t 在 /时 （临界阻尼 ） i=te t 在 时（欠阻尼） ,根据电路得实际工作情况，符合该式 =e tsi 。 t（振荡频率 f=）尽管加得就是直流电压 ,但电路中却可能存在着振荡电流。因为电路中存在着电阻,所以其振幅就是衰减得。（2） 下管 VT2 截止、上管 VT1 导通时，电路相当于电容充电后通过 RL 放电（图 0

22、）: 电路电压方程 : Ri t 0瞬态电流为 : 当 R 2 时 ie-ts nt（衰减振荡 ） 式中： = = U0: 电容上得初始电压 负载电流不但受灯动态电阻 RL 影响 ,而且同时受可饱与脉冲反馈变压器 （磁环 ）可变初级阻 抗 Z 、三极管存储时间 s 得调制。瞬态电流通过有效磁导率 变化对电路稳态工作得控制作用 :有效磁导率 e高 ,脉冲反馈 变压器初级阻抗提高 ,较小得电流瞬时值就可以得到足够得V 环 ,使电路提前转换。 开关频率提高，电流初始值下降。开关频率得下降会使得灯电流增加 ,灯电流增加得同时又提高了脉冲反馈变压器磁化场H。这样 ,在电路负变化过程中得以实现一定程度得频率反馈。可以利用电路方程进行更深入得讨论 ,公式本身就是可信得 ,但如何将电路得实际工作状况 转换成准确得电路模型却就是很困难得。要准确地描绘出流经三极管得电流变化曲线实际上就是很困难得，因为它受较多