抛砖引玉，节能灯电路，请路过的朋友讲解下第3个电路图，节能灯是怎么启动？

whh217 · 发表于 2010-9-16 11:21:21

目前国内外节能灯线路大量采用的主要是电压馈电半桥式逆变器电路，如图1所示。图中脉冲变压器T1采用可饱和环形磁芯，要求其具有良好的近似矩形的磁滞回线，否则会严重影响逆变器的开关特性，导致晶体管温升加剧。不同生产厂家、不同生产批次之间的参数一致性难以保证，虽然众多企业在磁芯进厂时进行100%常温分选测试，但由于线路工作在特殊的高温环境里，而磁性材料对温度的敏感变化仍然使得整灯生产中的一致性、可靠性大大下降。同时在制作、安装脉冲变压器过程中，需要依赖手工进行操作，耗费大量的人力和时间，影响企业的生产、发展和经济效率。另外触发二极管DB3在实际生产中也是故障发生率较高的元件之一。

(原文件名:图1 电子镇流器电压馈电半桥式电路.jpg)

随着市场竞争的加剧和用户使用要求的提高，如何进一步提高节能灯产品的性价比已成为众多生产企业的面临的一道生死攸关的难题。采用图2所示的新型节能灯线路，可以有效提高产品的可靠性，降低生产成本，必将在未来几年里得到市场广泛应用。
比较图1和图2，我们可以发现两者之间主要区别在启动回路。新电路启动回路采用两只低压电容C2、C3和电感L1以及在扼流圈上增加的一个绕组L2-2取代了脉冲变压器T1、触发二极管DB3、C2、D7。
接通交流电源时，通过整流、滤波后的直流电压开始对C2、C3进行充电，当充电到一定程度时，C2上的电压使Q1因正向偏置而导通，电路开始启动。由于省略了脉冲变压器和触发二极管，一方面降低了生产成本，另一方面又同时提高了产品的一致性和可靠性。

(原文件名:图2 新型应用PN对管节能灯线路.jpg)

华润华晶P/N对管系列：

产品型号封装外型 IC(A) VCEO(V) 推荐应用
CS7202（MS）X1 TO-92 0.5 400 9~11W
CS7201（MS）X1
CS7204（MS）X1 TO-92 1 400 13~15W
CS7203（MS）X1
CS7206（MS）X6 TO-126 1.5 400 16~20W
CS7205（MS）X6

(原文件名:图3220V20W线路图.jpg)

220V/20W线路图

whh217 · 发表于 2010-9-16 13:03:01

我顶，等待高手出现。。。。。。。

pxlpxlpxl · 发表于 2010-9-16 14:30:25

鄙人学电子不久，才学薄浅，斗胆班门弄斧了，许多地方未必讲得对，请别大刀砍来。

通电时，正极电压通过R1->C3->R4->C5(以及L2,L1-2)->C2->负极电压，对C3、C5、C2充电，当各电容接近充满电时，Q1的B极电压高于E极而导通，强大的电流经过Q1的CE结->L1-1->C6->C8->负极电压，从而使灯管点亮。此时L1-1感应出上负下正的电动势，经过耦合给L1-2，L1-2也感应出左正右负的电感电动势，这个电动势通过R4和C3加到Q1的BE结上，使Q1更加进一步的导通，最终饱和。

当Q1饱和后，流经L1-1的电流也达到了最大值，通过耦合给L1-2的电压达到最大值后，就没有变化了，相当于直流电，因此不能通过C3把正电压加到Q1的B极上，Q1的偏置电压只能由R1提供，相对以前的高电压偏置减少了许多，所以流经Q1的CE结电流开始减小，从而使L1-1的电感电动势翻转为上正下负，耦合给L1-2后，L1-2感应出的电动势是左负右正，这个电动势加到Q1的B极，反而使Q1的偏置电压迅速下降，最张导致截止。

与此同时，L1-2感应出左负右正的电动势通过R4和C4加到Q2的BE结上，使Q2导通，强大的电流经过C7->C6->L1-1->Q2的EC结->负极电压，从而使灯管点亮。此时L1-1感应出上正下负的电动势，经过耦合给L1-2，L1-2也感应出左负右正的电感电动势，这个电动势通过R4和C4加到Q2的BE结上，使Q2更加进一步的导通，最终饱和。当Q2饱和过后，同Q1一样，偏置电压也会走低，导致L1-1的电感电动势翻转为上负下正，耦合给L1-2，从而进一步使Q2迅速截止。

与此同时，Q1又开始了新一轮的导通，以此类推，Q1和Q2始终轮流导通和截止，从而不断的点亮灯管。

呵呵，我讲完了，打字好辛苦啊，都打了一个半小时了。给点可乐喝吧！有不对的地方，还望指正。

whh217 · 发表于 2010-9-16 14:48:51

可乐到。。。。。。
楼上的朋友辛苦了

jielove2003 · 发表于 2010-9-16 16:16:26

学习了

our_avr · 发表于 2010-9-16 16:34:57

电子镇流器其实属于电力电子范畴，里面的学问非常大！

roseason · 发表于 2010-9-16 17:19:14

回复【2楼】pxlpxlpxl
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荧光灯的启动不是靠“强大的电流”实现的，荧光灯是一种非线性器件，在点亮前后的阻抗差异非常大；在点亮前，荧光灯处于高组态，必须用高压点燃，高压的来源是“LC串联谐振回路”里面的C，即图中跟日光灯并联那个，刚上电的时候，电路的振荡频率是等于LC串联谐振频率的，所以C上会有比电源电压高Q倍的电压（串联谐振原理），该高压把日光灯点燃，然后日光灯立即进入“低阻态”，荧光灯两端的电压也从数千V跌至100V左右，这时电路不再以“LC谐振频率”振荡，振荡频率取决于电路的分布参数，而原来参与“LC串联谐振”的电感，在这时充当了高频扼流圈的作用，即整个电路等效于一个高频电流源，电流的大小取决于L的电感量以及振荡频率，40W的日光灯工作电流为200mA左右

252177861 · 发表于 2010-9-16 18:01:00

按照6楼的意思，是不是C6在启动完后，就可以不要了，要了反而浪费了电能？

roseason · 发表于 2010-9-16 18:25:42

回复【7楼】252177861 白色简单
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不会的，电容不是耗能元件

gpzdc986 · 发表于 2010-9-16 19:37:02

mark

flywater · 发表于 2010-9-16 19:51:01

节能灯已经老过时了，有时间研究一下无极灯，
前几年一盏灯售价3K左右，现在已较普及了，但市价较大功率的仍超过1K，灯管均已规模化生产了，做批量时很容易购到，而且价格也不高，
电子部分其实也不复杂，根据灯管的大小，只要产生10K～1MHZ的正弦波即可点亮（当然灯管直径确实后频率也确定），而且亮度超强，光衰小，寿命超长，100K的频率绝对让你感觉不到任何频闪。

wanpujame · 发表于 2010-9-16 20:05:56

mark，学习了

whh217 · 发表于 2010-9-16 20:11:39

学习

bonanza · 发表于 2010-9-16 20:23:56

请落叶讲讲无极灯的电路呢~ 很有兴趣了解下。

pxlpxlpxl · 发表于 2010-9-16 21:51:02

回复【6楼】roseason
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荧光灯的启动不是靠“强大的电流”实现的，荧光灯是一种非线性器件，在点亮前后的阻抗差异非常大；在点亮前，荧光灯处于高组态，必须用高压点燃，高压的来源是“lc串联谐振回路”里面的c，即图中跟日光灯并联那个，刚上电的时候，电路的振荡频率是等于lc串联谐振频率的，所以c上会有比电源电压高q倍的电压（串联谐振原理），该高压把日光灯点燃，然后日光灯立即进入“低阻态”，荧光灯两端的电压也从数千v跌至100v左右，这时电路不再以“lc谐振频率”振荡，振荡频率取决于电路的分布参数，而原来参与“lc串联谐振”的电感，在这时充当了高频扼流圈的作用，即整个电路等效于一个高频电流源，电流的大小取决于l的电感量以及振荡频率，40w的日光......
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6楼所言极是，日光灯确实靠高压点燃，我的工作原理的表述有问题，学习了。

flywater · 发表于 2010-9-17 09:35:26

(原文件名:原理.JPG)

电路图就免了，牵涉版权问题，不过可以告诉你产生固定频率的正弦波即可点亮，现在常用的是250KHZ，灯管越小，驱动频率越高，象内置磁芯的球泡要1～1.5MHZ，
对于坛里的高手们，产生正弦波应该不是大问题吧....注意，功率要足够强,电压也要够高（高频变压器升压到1～2KV）...

这有一个公开的资料，可以做原理研究，生产就免了，问题很多
http://www.alighting.cn/Data/VCM12868_0_121_3.html

flyerhacker · 发表于 2010-10-3 13:12:45

学习

longquan · 发表于 2010-10-3 14:24:58

无极灯能调光吗?

zhang_mike2000 · 发表于 2010-10-4 08:51:37

ding

lidejian · 发表于 2010-10-31 23:11:59

见识了呵呵

yunhuisong · 发表于 2010-10-31 23:38:25

标记

jielove2003 · 发表于 2010-10-31 23:58:52

mark

heero · 发表于 2010-11-1 00:26:28

无极灯能可以调光,但范围不大

kongjie07 · 发表于 2010-11-1 12:30:54

先顶后mark!

Cliff · 发表于 2010-11-1 12:33:14

回复【10楼】flywater 落叶
节能灯已经老过时了，有时间研究一下无极灯，
前几年一盏灯售价3k左右，现在已较普及了，但市价较大功率的仍超过1k，灯管均已规模化生产了，做批量时很容易购到，而且价格也不高，
电子部分其实也不复杂，根据灯管的大小，只要产生10k～1mhz的正弦波即可点亮（当然灯管直径确实后频率也确定），而且亮度超强，光衰小，寿命超长，100k的频率绝对让你感觉不到任何频闪。
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一盏灯，用20、30年？房子都差不多了，结果灯还是好的
不敢想象这是怎么样的情况

arbol · 发表于 2010-11-2 09:48:56

记号!

flywater · 发表于 2010-11-2 12:04:08

回复【24楼】Cliff
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寿命是它的优点之一，普通节能灯要靠灯丝加热后发射电子，所以灯丝寿命也极大制约了灯的寿命，无级灯内部无灯丝，是用高频正弦波驱动，电子是处于震荡状态，对荧光粉损伤很小，而节能灯频率低得多，而且电子是从一极流向另一极，荧光粉的老化速度会成指数级增加。

Pmin-wei · 发表于 2010-11-30 23:29:02

mark

WUWEWU · 发表于 2010-12-1 20:22:32

　　基于无极灯寿命长、节能效果显著，安全性高，绿色环保等特无极灯使用前后对比
点，因此适用于工厂车间、学校教室、图书馆、温室蔬菜植物棚、礼堂大厅、会议室、大型商场天花板、很高的厂房、运动场、隧道、交通复杂地带（路灯、标志灯、桥梁灯）、地铁站、火车店危险地域或照明下水灯、城市亮化泛光照明、景观绿化照明等，特别适用于高危和换灯困难且维护费用昂贵的重要场所。
编辑本段选用指南
　　无电极荧光灯系统是基于电磁感应的原理，使等离子体与电路磁力线耦合，利用套在灯管外面的一对铁芯在灯管内形成感应电流，而不像普通荧光灯一样，利用电极将外部的电能转化为灯内部工作所需要的能量。套在灯管外面的一对铁芯的作用犹如变压器的初级线圈，而闭合的灯管的作用犹如变压器的次级线圈。电子镇流器可根据需要，与灯管分开安装，距离为0—20米。在接通电源后，电子镇流器会产生>1.5MHz以上工作频率的交变电流，从而在放电区产生交流磁场。耕具法拉第电磁感应定律，变化的磁场会在灯管内产生感应电流，从而使低压汞和惰性气体的混合蒸汽产生放电，辐射出253.7nm的紫外线，再通过荧光粉转化为可见光。　　由于无极灯没有电极，灯管部分不存在与易损元件，整个系统的寿命主要取决于电子镇流器，所以这类灯的寿命非常长，可达到6万小时以上。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场所以及对安全要求及高的重要场所。如隧道、交通复杂地带、地铁站、天花板很高的厂房、危险地域照明、大厅、运动场等。
编辑本段存在问题
　　无极灯目前还存在的一些待改进的问题：　　1、“无极灯”寿命问题：　　无极灯理论寿命6万小时，而实际上，目前大功率电子镇流器技术还没有获得根本突破，同时，元器件，包括“电解电容”寿命，在无极灯高温环境下，只有16000小时。目前技术条件下，无极灯实际寿命不足8000小时，因此不能引用理论寿命作宣传。　　建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中，第一十八条无极荧光灯应选用有效寿命≥ 60000 小时的产品，而且在有效寿命期间光源光通维持率不应低于 70% 。由此可见，无极灯符合建设部要求进入路灯市场，还为时过早。　　2、“无极灯”光效问题：　　无极灯理论光效只有80Lm/W，而实际产品光效有的只有65Lm/W，与节能灯相当，根本无法与目前采用的路灯，“钠灯/金卤灯”相比（钠灯/金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W）。　　而厂家宣传节能，是拿“白炽灯”光效比较。　　由于无极灯光效低，与钠灯比，发出相同光，意味耗电更多，发热更严重。如果用185W无极灯代替250W钠灯，只会更黑暗，这是不用争论的事实。　　目前无极灯光效，不符合国家节能产业政策。　　3、“无极灯”光衰问题：　　高频电磁无极灯使用理论寿命为60000小时，其流明维持率可保持70％以上。而低频电磁无极灯光衰难于控制，有些只使用了不到1000小时其流明已下降了50％以上。　　4、“无极灯”的成本问题：　　由于无极灯实际寿命难达到理论寿命，而无极灯“电子镇流器”成本高，一只185W无极灯一旦损坏，全灯替换，成本高达300－500元/只，而钠灯损坏，只需要更换一只40－60元的灯管。　　5、“无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题：　　无极灯是靠“电磁波或微波”工作，其微波发生器发出超大功率电磁波，传播距离可达千公里，近距离更是无法解决的“干扰源”，大量资料和生产厂商都说，电磁干扰早在2004年就解决了，可是就在去年（2008），我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。　　建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中，第二十五条无极荧光灯因为工作于高频，灯具必须通过电磁干扰的测试，否则会对电网以及附近用电器产生干扰。由于无极灯是靠超大功率“微波”激发荧光粉发光，目前还无法解决“电磁干扰问题”。　　目前的无极灯电磁兼容技术，无法满足建设部的要求。　　6、“无极灯”功率因数和谐波问题：　　“无极灯”生产厂商都宣传，其功率因数高达0.98或更高。我们都知道，功率因数是与感性或容性负载相关的概念，由于采用全桥整流，而无极灯是非感性和非容性负载，任何电路都容易做到这个指标。　　无极灯的重要技术指标是“电流谐波”问题，如果采用APFC电路，可以解决问题，但元器件增多，无极灯寿命可靠性会下降许多。　　7、“无极灯”大功率化和散热问题：　　无极灯大功率化问题，一直以来没有好的突破，这与其光效低下也相关。我们知道，高光效的钠灯，在170W时发出的热，使石英灯管温度高达400℃，石英管可在700℃以上长期工作。　　而无极灯由于光效低，要发出170W钠灯的光，必然耗更多电力，发出更多热，这些热量必须及时散发出去，否则“无极灯”中的磁铁达到“居里温度”将失去磁性，磁控管无法工作。　　目前无极灯功率一般可做到185W，而传统钠灯功率可达10000W，因此无极灯实现大功率化，还有许多工作要做。　　8、“无极灯”的标准化问题：　　由于无极灯还处于路灯处免费试验、测试阶段，离市场接受还有一定距离，目前各企业引用自己的标准，无国家统一标准，传统灯具配光无法用于“无极灯”，接口兼容性差，镇流器替换困难，这些问题不解决，产品维护将十分困难。无极灯眩光要比金卤灯重得多，也导致无极灯难以成为主流光源。　　9、“无极灯”对节能的误导：　　无极灯的唯一优点是“理论寿命“长，说无极灯节能，是没有道理的。　　无极灯目前的光效只有65－80Lm/W，要发出相同的光，与钠灯比，必然耗费更多能量！　　经销商说：用185W无极灯替换250W钠灯，意味着亮度下降许多。　　10、“无极灯”和“LED灯”的未来：　　“无极灯”和“LED灯”都在争夺第四代光源位置。与无极灯比，LED光源也是理论寿命长，但光效低，同样也出现半衰期短，和散热问题。　　我们期望，不论是“无极灯”还是“LED灯”，在不远的将来，能取代“第三代”的HID灯，真正成为“高效，长寿”的理想光源。

lsqyjs0102 · 发表于 2011-3-2 21:43:32

好啊，学习了

gloryzkl · 发表于 2011-3-6 14:06:41

学习……之前拆过一个……

pnl1 · 发表于 2011-3-6 17:15:34

期待第四代灯早点到来。

likeavr · 发表于 2011-3-6 17:45:10

学习

langlibaitiao · 发表于 2011-3-8 00:11:31

我以为LED灯已经很好了想不到还有无极灯啊科技的发展真快

anjf163 · 发表于 2012-2-23 00:01:20

现在正在设计一个无极灯的电源，功率在3kW左右。工业上用的。

hbtsljg99 · 发表于 2012-2-26 08:42:43

好啊很受用，学习了！

get500wan · 发表于 2012-2-26 12:04:43

mark

牛东 · 发表于 2013-9-4 21:30:08

mark!!!!!!!!!!!!

抛砖引玉，节能灯电路，请路过的朋友讲解下第3个电路图，节能灯是怎么启动？

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