1.3 日光灯控制电路

1.3.1 普通镇流器日光灯控制电路

(1)单日光灯线路 单只日光灯接线如图1-13所示。安装时开关S应控制日光灯火线,并且应接在镇流器一端。零线直接接日光灯另一端。日光灯启辉器并接在灯管两端即可。

图1-13 日光灯一般的接法

安装时,镇流器、启辉器必须与电源电压、灯管功率相配套。

图1-13所示是由两线镇流器构成的日光灯电路,这是一种最基本的日光灯电路,应用范围相当广泛,大部分日光灯均采用该电路。实际安装情况如图1-14所示。

图1-14 由两线镇流器构成的日光灯电路

(2)由四线镇流器构成的日光灯电路 如图1-15所示是一种由四个引出线镇流器组成的日光灯电路,应用也十分广泛。

图1-15 由四个引出线镇流器组成的日光灯电路

①电路组成 四线镇流器有4根引出线,分主、副线圈两组。其中:四线镇流器的①、②脚绕组为主线圈,主线圈两根引出线的连接方法与两线镇流器的连接方法是一样的,串联在右端灯管灯丝的一端与电源之间。四线镇流器的③、④脚间绕组为副线圈,副线圈的两引线串联在启辉器S与右端灯管灯丝的另一端,以帮助日光灯的启动。

②工作原理 当接通电源开关SA1时,交流电源火线端的电流经“熔断器FU—电源开关SA1—镇流器初级绕组”,使其次级有感应电压产生。该电压的同名端③脚与①脚极性相同,由此就可使启辉器端的电压升高而使日光灯被迅速启动工作。

实际应用中,四线镇流器副线圈的匝数较少,交流阻抗亦小,如果误将主、副绕组线圈的引出线接反,就会烧坏灯管和镇流器。因此,在将镇流器接入线路之前,一定要看清楚接线说明,分清主、副线圈。也可用万用表电阻挡通过测量来确定,测得电阻值大的一组线圈为主绕组,电阻值小的一组线圈为副绕组。

1.3.2 电子镇流器构成的日光灯电路

(1)电路组成 图1-16所示是由两只电子镇流器构成的日光灯电路。电路较复杂,日光灯正常启辉必须具有较高的启辉电压(一般为300~400V)。由此即可推导出VT1、VT2就是用来产生启电压的电路,启辉电压这么高,通常都是采用振荡电路升压后得到的。由此就可得出由VT1、VT2组成的是振荡电路。

图1-16 由两只电子镇流器构成的日光灯电路

振荡电路正常工作必须要有工作电源。根据220V交流进线的连接方式可以看出,VD1~VD4与C1就是供电电路。

(2)工作原理 图1-16所示电路的工作原理可从以下几个方面来说明。

①整流滤波电路 220V交流电源经二极管VD1~VD4进行桥式整流、C1电容滤波后得到约为280V的直流电压,分多路加到相关线路上。

②振荡电路 280V直流电源的一路经“R2—L3—L4—H灯管的下端灯丝—C7—H灯管的上端灯丝—C6”形成回路,对C7、C6进行充电。在上述充电过程中,灯丝被经过的电流加热。

上述280V直流电源的另一路经R1对C2电容进行充电。当C2上的充电电压达到双向二极管VD6的转折电压(26~40V)时,VD6转变为导通状态,从而为功率开关管VT2的基极提供一个正向触发脉冲,使VT2导通。

当VT2导通以后,C7电容上所充的电压将通过“日光灯管的下部灯丝—L4—L3—VT2导通的c-e结—R6—C2—R1—C6—日光灯管上部灯丝”形成放电回路,这一放电回路使VD6截止。

由于线路中的L1、L2、L3、L4电感线圈是同绕在一个磁环上的,并且在接线的极性上确保了VT2导通则VT1截止。所以,在上述放电过程的瞬间,L1和L2感应电压的极性会突然反向并形成正反馈,使电路翻转,即VT1由原来的截止状态翻转为导通状态,VT2由导通状态翻转为截止状态。

当VT1导通以后,280V直流电经“VT1—R5—L3—L4—灯管的上下灯丝及C6”对C7充电。与此同时,R1输出电压再次对C2充电。当C2两端电压达到VD6的转折电压时,VT2再次导通。

上述过程周而复始,形成串联谐振,当启辉电压高达300~400V时,灯管被点燃,由于串联谐振回路失谐,故灯管两端电压降为正常工作电压。

1.3.3 双日光灯线路

双日光灯线路一般用于厂矿和户外要求照明度较高的场所。在接线时应尽可能减少外部接头,如图1-17所示。

图1-17 双日光灯的接法

1.3.4 低温低压启动特性的日光灯电路

图1-18所示是一种具有低温低压启动特性的日光灯电路,适用于电网电压偏低的地区。该电路与一般日光灯电路的主要区别是在启辉器的两端加接了由开关SB和二极管VD组成的串联电路。其作用也很容易理解,就是采用手动方式来帮助日光灯的启动。

图1-18 具有低温低压启动特性的日光灯电路

当启动开关SB合上时,交流电经VD二极管整流以后,变成脉冲直流电。一方面,通过日光灯灯丝的电流较大,容易使管内气体电离;另一方面,这个脉冲的直流波形使镇流器产生的瞬时自感应电动势也较大。所以,一般开关SB合上1~4s即断开,日光灯随即就会启辉发光。

注意:

(1)温度或电压较低的地区,如果日光灯的灯丝经多次冲击闪烁仍不能启辉,将会严重影响灯管的使用寿命,故在温度或电压较低的地区,图1-18所示电路具有一定的参考价值,对于延长日光灯管的使用寿命很有好处。

(2)图1-18所示电路中的开关SB可使用电铃按钮开关或其他类型的交流电源按钮开关。

(3)二极管VD选用型号有2CP3、2CP4、2CP6等。

(4)加接低压低温启动电路的方法适用于功率较小的日光灯,由于启辉时电流较大,故启动开关SB不要合上太久。

1.3.5 光控启辉器工作的日光灯电路

图1-19所示是光控启辉器工作的日光灯电路及印制板。采用光控方式控制启辉器的工作,可以使电源电压为160~250V,快速点燃日光灯,属于触点启辉方式。

图1-19 光控启辉器工作的日光灯电路及印制板图

图1-19所示电路与普通日光灯电路不同,仅是用虚线框内的光控启辉器电子线路取代原来的触点式启辉器,该光控启辉器主要是利用光敏电阻R1受光后其电阻值发生变化,进而为单向晶闸管VS1提供触发电压,由晶闸管给灯管提供日光灯启辉所必备的条件,以使日光灯被顺利启动发光。

光敏电阻R1和电阻R2组成一个分压电路,用于将220V电压经VS1整流后的电压进行分压。

(1)灯管点燃前 在日光灯管被点燃之前,光敏电阻R1因无强灯光照射而呈高阻值,且远大于R2的阻值。因此,当交流电压为正半周时,在光敏电阻上所取得的分压较大,将稳压二极管VDW击穿,触发单向晶闸管VS1导通,对日光灯管灯丝进行预热。

当交流电压变为负半周时,晶闸管反向截止,此时镇流器产生一个很高的自感电动势,并与电源电压叠加以后,加到日光灯管的两端,同时也对电容C进行充电。

上述过程在极短的时间内反复多次,当灯丝预热到一定程度后,在晶闸管反向截止而使灯管两端产生很高的电压时,灯管被迅速点燃。

(2)灯管点燃后 当日光灯被点燃以后,其两端电压下降,又由于光敏电阻R1因受到强灯光的照射而呈低阻值,且比R2的阻值小得多。因此,当交流电压为正半周时,光敏电阻R1上所取得的分压电压很小,不能触发晶闸管导通,灯管正常发光。

提示:

(1)光敏电阻R1选用硫化镉电阻,其暗电阻大于4MΩ,亮电阻小于2kΩ;R2电阻为360kΩ;二极管VS1选用1N4007;稳压二极管VDW的击穿电压为10~15V;晶闸管选用MCR100-6型的;C电容选用(0.01~0.015μF)/400V的。

(2)如果灯管不能启动或启动性能不良,则可适当调整R2的电阻值和稳压二极管VDW的击穿电压值。