由于熒光燈是一種氣體放電燈,它的啟輝和點燃,需要有足夠高的燈管擊穿電壓。為了使熒光燈在電子鎮流驅動下能順利啟輝,很多電子鎮流裝置都采用了LC串聯諧振電路來滿足熒光燈對啟動的特殊要求。
如我們所知,LC串聯諧振是屬于電壓諧振。所以串聯的LC一旦發生諧振,就會產生很高的諧振電壓。電子鎮流器正是利用了LC串聯諧振的這一特點,來啟動和點亮熒光燈的。其拓撲結構示意見圖1。
圖1
LC串聯諧振頻率的數學表達式為:f=1(2πLC)。頻率特性曲線見圖2。
圖2中,LC串聯諧振的頻率為f0,諧振電壓為V0。然而電子鎮流器中的LC串聯諧振,通常都是發生在以燈管最低啟輝電壓VL為邊界的諧振區域(f2-f1)內。需要說明的是,燈管最低啟輝電壓VL會因具體燈管的一致性有所偏差。
圖2
但是,由于熒光燈通常都是安裝在金屬燈具中的,所以在電子鎮流器的實際應用中,燈的接線與金屬燈具之間就會形成分布電容。以普通40W的直管型熒光燈為例,其每根1米多長的接線與金屬燈具之間會分別產生約200pF的分布電容Ca和Cb,見圖3。
圖 3
由圖3串聯諧振電路的分布電容Ca和Cb在金屬燈具(燈罩上)的串聯
,最終就會在LC串聯諧振電路的電容C上,形成一個約100pF的等效并聯電容。100pF的分布電容將會給諧振電路帶來很大的影響。我們以一個常見例子來說明。例如:LC諧振電路中的電感L為14mH
,電容C為68nF。由串聯諧振頻率的數學表達式得知 ,此時諧振頻率應為51582kHz。而增加了100pF的分布電容后
,其諧振頻率會變為51207kHz。二者相差375Hz。如果電子鎮流器原來的工作頻率就已遠遠低于其LC的諧振頻率f0
,則分布電容的加入就會使LC串聯諧振的頻率進一步發生偏移。一旦偏移后的頻率落在了圖2中f2-f1的范圍之外 ,則燈管就無法再被啟動。業內人士稱此為
:鎮流器輸出端的開路電壓(OCV)不夠高),不能有效擊穿燈管
,使之點燃?；谶@個道理,在電子鎮流器的實際應用中,有時就會出現鎮流器并沒有損壞,但無法點亮熒光燈的情況。
從LC串聯諧振頻率的數學表達式f=1(2πLC)中,我們可以清楚地看到:頻率f是電感L和電容C的函數,且頻率f與電感L和電容C成反比關系。既然在電子鎮流器的實際應用中,串聯諧振電容C只會因分布電容的參與而變大,從而使諧振頻率f0變小,我們在設計電子鎮流器時,就應將鎮流器的工作頻率設計在LC諧振頻率的正偏差(即圖2的f2-f0)范圍內。這樣才能確保當分布電容參與LC諧振時,也不會造成點不亮燈的情況發生。