该电路由整流、控制(虚线框部分)、功率输出部分等组成,是典型的串联型开关电路。交流220V电压经。VD1-4,桥式整流,C3滤波产生300V左右直流电压后分为两路:一路送到功率输出电路;另一路经R2、R9等送到控制电路部分。另外TRi、C1、C2、LF1等组成高频滤波电路,阻止外界噪声进入电路,同时也阻止高压汞灯电子镇流器内的噪声向外扩散。
为了便于讨论,功率输出部分画成图2(a),是一个自激式功率振荡电路。
当电源接通后,直流电压经电阻R13给晶体管Qs的基极一发射极间加上正偏压。Qs、Q6组成的达林顿管开始导通,集电极电流流过变压器Ti的初级绕组L1,次级绕组L2上立即感应出电压,反馈至晶体管Q5的基极,其极性将使Q5、Q6更趋于导通。集电极电流进一步增加,最终形成正反馈的雪崩过程,使Q5、Q6很快由截止状态变为饱和状态,等效电路如图2(b)。这时,输入电压几乎全部加在电容C5与初级绕组L1的串联回路上,L1两端的电压约等于UL1=Uin-UC5,L2两端的感应电压为UL2=(Uin-Uc5)(L2/L1).这样Qs、Q6在饱和期间基极电流ib5基本保持不变,使其集电极电流IC5、6线性上升,iL=ic5.6.iL也线性上升,并给变压器Ti的初级绕组Li储存能量,同时向电容C5充电和向负载供电,这一过程直到Qs、Q6集电极电流达到hFE5.hFe6ib5为止(实际工作中集电极电流达到hFE5.hFE6ib5之前被控制电路所控制)。此时,集电极电流不再增加而保持一定,磁通不再变化(或变化减小),Li上的感应电压消失(或下降),致使基极电流ib5减小。又由于基极电流ib5减小,Q5、Q6集电极电压上升,在L1上产生反向的感应电压。当然,T1的次级(反馈)绕组L2上也产生这种极性相反的感应电压,使基极电流越来越小,这又是一个正反馈过程,导致晶体管很快截止。由于晶体管的迅速截止,在Li上产生了反向感应电压,极性如图2(c)所示,这个反向感应电压使续流二极管VD,导通,把晶体管在导通期间存储在L1中的能量开始传递给电容C5和负载(高压汞灯)o随着能量的持续释放,次级L2上的感应电压越来越小,最终小到对Q5基极上的反偏,压消失,其基极重新建立正偏,这样就回到最初的状态,即开始了第二个振荡周期,重复上述过程。
图1中虚线框部分是高压汞灯电子镇流器的控制部分,用晶体管Qi、Q2等组成差动式比较电路,Q3、Q4等组成电平转换及误差信号放大电路,控制自激式功率振荡电路的导通时间。控制电路的供电电源是变压器T1的绕组L2耦合所得的矩形脉冲,经过二极管VD6取得的。当Qs.Q6饱和时,其集电极电流线性上升,使取样电阻的电压降UR6增加到设定的某电压值时,Q2导通,使Q3、Q4导通,把Q5基极的正向偏值电流吸收,促使Q5截止。因而Q5、Q6的集电极电流还未达到hFES.hfe6ib5,就提前退出饱和状态,进入截止状态,达到了控制晶体管Q5、Q6饱和时间的目的。这里还从T1的次级绕组L3取出电压,经整流、滤波后作为电压反馈叠加到输入电流的取样电路,一并起作用。
变压器T1采用MX2000E-17型软磁铁氧体铁芯,L1采用φ0.72mm漆包线绕98匝,l匝处抽头。L2采用φ0.27mm漆包线绕12匝,L3采用φ0.27mm漆包线绕6匝,磁芯间隙为0.6mm左右。建议晶体管Q6选用PCM≥50W、BVCEO≥1000V、Icm≥10A;晶体管Q5选用PCM≥5W、BVCEO》1000V、ICM≥1A、hFE≥50;快速恢复整流二极管VD5选用VR≥800V、IF≥10A。本人因条件方便,晶体管Q6采用BUT11,晶体管Q5采用BUX85,快恢复整流二极管VD5采用BY229-600,均能正常工作。其他元件没有特别要求。初次通电时先把电位器VR1调到低段处,使基准电压(也就是Q1的基极电压Ubl)为1V左右后通电,再等(几分钟)到高压汞灯亮度基本稳定后,调节电位器VRi提高基准电压为1.2V左右,使电路对高压汞灯的供电电流达到1.25A的额定值。
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