學(xué)校的日光燈由于老化，電工師傅把原來的電感鎮(zhèn)流器全部換成了節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器。但是一小部分電子鎮(zhèn)流器安裝后出現(xiàn)了不同的故障，多數(shù)是元器件燒毀的故障，把電子鎮(zhèn)流器板燒的面目全非。

　　電感鎮(zhèn)流器的缺點(diǎn)是體積和重量比較大，自身功耗大，有噪音。而電子鎮(zhèn)流器具有低電壓?jiǎn)⑤x、無頻閃、無噪音、高效節(jié)能、開燈瞬間即亮的優(yōu)點(diǎn)，因此電子鎮(zhèn)流器有了更廣闊的發(fā)展空間。

　　電子鎮(zhèn)流器實(shí)物圖如圖1所示。

圖1 電子鎮(zhèn)流器實(shí)物圖

　　根據(jù)實(shí)物繪制的電路原理圖如圖2所示。

圖2 電路原理圖

　　本電路由整流濾波電路、功率開關(guān)與驅(qū)動(dòng)電路、鎮(zhèn)流器與燈絲負(fù)載回路三部分組成。組成電路的各個(gè)元件的作用如下：

　?、僬?a target="_blank">二極管VD1~VD4和濾波電容器C1、C2串聯(lián)組成橋式整流濾波電路，功能是將220V交流電經(jīng)整流濾波后在C1、C2兩端得到空載310V的直流電壓，為后面的高頻逆變電路提供工作電源。

　　②功率三極管VT1、VT2,作為開關(guān)管使用，工作于飽和與截止?fàn)顟B(tài)，其開關(guān)速度要快。

　　③電阻R1、R6是起振電阻，是為VT2初始導(dǎo)通提供偏置，從而激發(fā)VT1、VT2形成自激振蕩。

　　同時(shí)電阻R1與電容C3并聯(lián)組成降壓?jiǎn)?dòng)電路，可在一定程度上減少過電壓所帶來的損失。為保證電容C3可靠工作，其耐壓值應(yīng)選擇大于兩倍的電源電壓，C3耐壓值為630V.

　　④二極管D5和D6,其作用是保護(hù)三極管VT1、VT2,并聯(lián)在三極管基極和發(fā)射極之間可以大大削弱電荷存儲(chǔ)效應(yīng)，從而提高三極管開關(guān)速度。

　　⑤變壓器T起信號(hào)互感耦合作用。它是由單股芯線T1、T2、T3繞在磁環(huán)上形成的，由于開關(guān)管與其驅(qū)動(dòng)電路部分是緊密聯(lián)系相互依存，因此它們參數(shù)之間的關(guān)系在生產(chǎn)過程中比較難確定。此電路中T1為3圈、T2為3圈、T3為5圈。

　　⑥電容C4并接于VT2基極和發(fā)射極之間，可防止基極和發(fā)射極間電位突變，能在一定程度上保護(hù)三極管VT2.

　　⑦電阻R2、R3、 R4、 R5為保護(hù)電阻，用來保護(hù)三極管的，但是作用有限。

　　⑧電容C5是啟動(dòng)電容，有隔直流通交流的作用，阻止310V的直流電壓直接進(jìn)入日光燈管，允許20kHz的高頻交流電壓通過。

　　⑨扼流圈L、諧振電容C6組成串聯(lián)諧振電路，其作用是起輝日光燈管和限制燈管工作電流。

　　電子鎮(zhèn)流器的基本功能是將50Hz的工頻電源轉(zhuǎn)換成20kHz高頻電源，而直接點(diǎn)亮日光燈管。其工作過程是：接通電源后，經(jīng)整流濾波后的 310V直流電壓通過 C3、R1并聯(lián)再與R5串聯(lián)，給VT2的基極提供一個(gè)窄電流脈沖使VT2首先導(dǎo)通。在VT2導(dǎo)通期間，電流流通路徑是：+V→ C5→燈管上端燈絲→C6→燈管下端燈絲→扼流圈L→變壓器T3→VT2的集電極-發(fā)射極→地形成回路，對(duì)諧振電容C6充電。由于變壓器T的線圈T3對(duì)T1和T2的感應(yīng)耦合作用，T1上的感應(yīng)電壓將使三極管VT1導(dǎo)通，而T2上的感應(yīng)電壓將使 VT2截止。在VT1飽和導(dǎo)通期間，電流流通路徑是：諧振電容C6→燈管上端燈絲→C5→VT1的集電極-發(fā)射極→變壓器T3→扼流圈L→燈管下端燈絲→C6,該電流流向即為C6的放電回路。借助于變壓器T的耦合作用，使三極管VT1、 VT2交替導(dǎo)通，輸出方波脈沖電壓，此電壓通過扼流圈L、燈絲電阻、C6組成串聯(lián)諧振，在C6兩端產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖，將日光燈管中的汞蒸氣電離擊穿形成導(dǎo)電通路而將燈管點(diǎn)亮。電路起振后，電容C4將通過二極管D6和三極管VT2迅速放電，以防止VT2無法退出飽和導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)日光燈管被點(diǎn)亮后，其內(nèi)阻急劇下降，該內(nèi)阻并聯(lián)于C6兩端，故C6兩端下降為正常的工作電壓（約80V），維持日光燈管穩(wěn)定的正常發(fā)光。

　　故障的現(xiàn)象是：整個(gè)線路板被燒的黑乎乎一片，外殼也熏黑了，如圖3.

圖3

　　我用刷子蘸著酒精把面板擦試了一下，再用干凈的布把線路板擦干凈。

　　用萬用表檢測(cè)整流濾波電路，發(fā)現(xiàn)這部分電路良好。

　　再著手檢查以后的電路，發(fā)現(xiàn)電阻R2、R3、R4、R5被燒斷開路，用萬用表Rx10K擋檢測(cè)R1、R5,發(fā)現(xiàn)沒有損壞。用萬用表Rxlk擋檢測(cè)三極管VT1、VT2的兩個(gè)PN結(jié)電阻，發(fā)現(xiàn)VT1、VT2擊穿短路。發(fā)生故障的原因是元件過熱燒毀造成的。究其原因認(rèn)為存在兩種因素：外在因素是一方面電阻R1、R2、R3、R4、R5、 R6,三極管VT1、VT2,二極管D5和D6安裝的過于密集造成的燒毀。另一方面是三極管VT1、VT2功率太小，且沒有帶散熱片。電阻R2、R3、R4、R5功率也偏小，工作時(shí)易發(fā)熱。內(nèi)在因素是：三極管工作于飽和與截止兩個(gè)區(qū)域，開啟時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間是衡量三極管開關(guān)速度地重要參數(shù)，存儲(chǔ)時(shí)間是決定開關(guān)速度的重要因素，而存儲(chǔ)時(shí)間是開關(guān)管的固有特性，沒有辦法讓它變?yōu)榱?，但可以讓它盡量小一些，因此在基極和發(fā)射極之間接上二極管，并選用參數(shù)盡量一致的開關(guān)管，可以大大削弱電荷存儲(chǔ)效應(yīng)，從而提高開關(guān)速度、降低負(fù)荷發(fā)熱不均勻情況。而三極管本身的損耗會(huì)使其溫度上升，從而來導(dǎo)致參數(shù)惡化，開關(guān)性能變差，二次擊穿特性下降，反過來進(jìn)一步促使管子發(fā)熱量增大，這樣的惡性循環(huán)終會(huì)導(dǎo)致三極管的擊穿燒毀。另外在工作過程中可能造成兩個(gè)管子存儲(chǔ)時(shí)間不一致，或集電極電壓波形上下不對(duì)稱，均可能造成兩管子負(fù)荷發(fā)熱不均勻，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使管子提前失效，從而燒毀電路。至于D5和D6,它們的耐壓較高，磁環(huán)變壓器T繞組線徑粗，絕緣也好，都沒有損壞。找到原因找到損壞的元件就好說了，把燒壞的R2、R3、R4、R6焊下，換上等值的電阻，三極管VT1、VT2選擇參數(shù)完全一致的管子，原來使用的是兩個(gè)13005,拆下?lián)Q上了兩個(gè)相同的13005（可以用兩個(gè)相同的13003代替），把電路復(fù)原，仔細(xì)檢查一下電路板上的焊點(diǎn)及元件有無短路、觸碰、松動(dòng)、斷裂的地方。

　　經(jīng)校正無誤后加電，日光燈恢復(fù)正常工作了。待電子鎮(zhèn)流器工作正常后，加電10分鐘，斷電，立刻用手摸各元器件，看是否有溫升異常的元件。重點(diǎn)是三極管VT1、VT2,只有微溫才是正常的。另外注意電子鎮(zhèn)流器應(yīng)避免在高溫高濕的環(huán)境中使用和不宜頻繁開關(guān)燈。