紫外线灯管电路分析
紫外线驱动电路工作原理

01 开关电源驱动电路
一、EEPROM擦除器
前几天拆卸了这款淘汰的 EEPROM 擦除器。 其中的紫外线灯管是有内部的一个电路模块驱动。 紫外线驱动模块工作正常。 这款紫外线驱动电路, 和网络上给出的日光灯驱动电路非常相似。 通过对照网络上的参考电路结合分析实际电路板的线路和元器件, 可以绘制出实际电路板的实际电路图。 下面对于这个电路进行分析和测试。


▲ 图1.1.1 实际电路板的原理图

▲ 图1.1.2 电路板中的环形互感参数
二、工作频率
振荡电路是由 两个 13003 高压晶体管组成的半桥变压器互感振荡器组成。 当震荡启动之后, 输出开关信号激励 L1和C3组成的 LC 串联谐振电路。 根据这两个主要的元器件的数值, 可以计算出谐振频率。 谐振频率应该在28.4kHz。

下面使用高压隔离探头, 测量电路中的震荡信号波形。 测量电感 L1 两端的电压波形。 可以看到波形不是正弦波, 而是失真的方波。 幅度峰峰值为 500V, 频率为 21.5kHz。

接下来, 观察半桥中点的波形。 可以看到半桥中点波形是一个方波电压波形。 峰值为 310V, 是220V交流电整流后的直流电压。![]()

▲ 图1.2.1 半桥终点电压波形
三、电路起震
通过 DH1766提供电路工作电源, 这个电源最大只能提供 120V的电压。 下面, 测试电路是否能够工作。 此时, 半桥电压只有120V, 测量半桥中间的电压波形, 可以看到半桥输出不是方波, 而是频率比较低的间歇震荡波行。


▲ 图1.2.2 在输入电压120V的情况下半桥中点电压波形
展开间歇震荡波形, 可以看到它的震荡频率大约49kHz。 此时对应的半桥并没有震荡, 而是在启动电路激励下处在间歇震荡。 测量双向触发二极管D2之前的电压波形。 可以看到, 电压波形呈现为锯齿波。 由此, 可以帮助我们理解这个电路启动震荡的过程。


▲ 图1.3.2 展开间歇震荡波形,频率为 49kHz

▲ 图1.3.3 双向触发二极管前面的电压信号
四、电路工作原理
在半桥驱动电路中, 存在着一个LC谐振回路, 其中的电感是L1, 电容是由三个电容串联。 刚才测量半桥间歇震荡的波形频率, 是49kHz。 那么,根据LC谐振回路中的电感和电容, 可以计算出谐振频率为 51.4kHz, 和实际测量的频率很接近。 由此可以判定, 前面间歇震荡的确是由这个谐振回路产生的衰减震荡波行。

最后, 我们来看一下这个电路的工作原理。 根据半桥中两个三极管的偏置电路来看, 这两个三极管实际上没有偏置回路。 也就是在静态下, 这两个三极管可以同时处在截止状态。 所以这个半桥无法自动进入自激振荡状态。 他需要一个启动激励电路。 这个电路是由前面的 R1,R2以及D1来产生。 当R1,C1 充电超过双向触发二极管的导通电压之后, 就会产生一个脉冲电流, 激励半桥下管导通。 这个导通就会通过前面的LC谐振回路产生震荡波形。 当震荡幅度足够大, 整个电路便进入开关震荡状态。 一旦半桥震荡, 就会通过二极管D2 将前面的启动电路上C2的电压放电, 使得启动电路不再工作。 这是电路启动的基本原理。 电阻R8, C5 组成了半桥下管的集电极负载, 在半桥截止的时候给下管提供集电极电压。 特别是C5提供了LC谐振回路。 由此, 我们了解了这个电路工作的基本原理。

※ 总 结 ※
本文讨论了紫外灯管驱动电路的工作基本原理。 通过测量其中典型节点的电压, 可以了解到电路震荡频率。 这个是一个有电感耦合的自激振荡电路。 但是,它需要一个启动电路, 帮助半桥进入自激振荡状态。 这个启动电路是由双向触发二极管组成的。 一旦电路起震之后, 启动电路便被二极管 D2停止工作。


其他参考电路
在 《 电子节能灯工作原理分析和常见故障的检修 》 中给出了一款实际的电子节能灯的电路, 如下图:

▲ 图2.1.1 节能灯的原理图
在 拆解节能灯泡,看看它内部电路都有什么 视频中,给出了一个实际节能灯内部的电路分析图:

▲ 图2.1.2 实际节能灯的电路图

▲ 图2.1.3 实际节能灯
拆解节能灯泡,看看它内部电路都有什么
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