废旧节能灯改制低压直流电源

履旧下能灯 改 塞I．I 低压直流电源 紧 凑 型 节 能灯 (以 下 简称 节 能 灯 ) 是 一 种 把 电 子 镇 流 器 和 灯 管 组 合 在 一 起 的节 能灯 。具有 体 积 小 、光 线柔 和 、发 光 效 率 高节 约 电 能 、价格 较 为 低 廉 等诸 多优 点 受 到 消费 者 的青 睐 。节 能灯 损 坏 后 ，因 价格 不 高 ，并 因 为 灯 管 与 电子 镇 流 器 相 连 ，难 以在 市 场 上 找到 配 件 ，一 般 均 作 废弃 处 理 。其实 节 能灯 故 障 中多 数 情 况是 灯 管 坏 了 ，电子 镇 流 器 往往 是 完 好 的 ，只要 稍 作 改 动 ，花 费 两 三 元 钱 的代 价就 可 以 改制 成 低 压直 流 电 源 ，其 输 出 功率 可 达数 瓦 到 十多 瓦 ，作 为充 电 器 、随身 听 、MP3播 放器 、小 收音 机 等 的 直流电源非常实惠 。本文将详细介绍节 能 灯 的 电路 和改 制 为 低 压 直 流 电 源 的 方法 ，供爱好者参考。 一 、 节能灯的电路图 节 能 灯 用 四 个 1N40o7组 成 桥 式 整 流 电 路 ，把 220V市 电 整流 滤 波 成 约 310V 直 流 电 ，再 经 两 个 串 联 的 三 极 管 、高 频 变 压 器 以 及 电 阻 电 容组 成 的 正 反 馈 电 路 ，把 直 流 电 变 换 为数 十 千 赫 (振 荡 频 率 主 要 由 电 阻 和 电 容 的 乘 积 决 定 )的 高 频 交 流 电对 荧 光 灯 管 放 电 ，灯 管 放 电产 生 的 紫 外 线 激 发 灯 管 壁 上 的 荧 光 粉 就 可 产 生 白 色 的 可 见 光 。笔 者 测绘 了 二 十 多种 节 能 灯 ，尽 管 牌 号 和 功 率 不 同 ，但 电 路 结 构 基 本 相 同 。 按 电 解 电 容 滤 波 的 方 式 可 以把 节 能 灯 分 为 两 类 ：第 一 类 ，市 电 整 流 以 后 ，采 用 一 个 3．3-4．7 ，耐 压 400V 的 电 解 电容 器 作 为 滤 波 电 容 。 灯 管 部 份 的 电 路 有 两 种 ：1、逆 变 产 生 的 高 频 交 流 电 从 三极 管 Q1的 集 电 极 引 出 ，经 线 圈 L、灯 管 一 端 的 灯 丝 、电 容 C3、灯 管 另 一 端 的 灯 丝 高 频 变 压 器 T的 反 馈 绕 组 和 C2联 接 到 Q1的 发 射 极 ，如 图 1 所 示 。 2、逆 变 产 生 的高 频 交 流 电 从 三 极 管 Q2的 集 电极 引 出 ，经灯 管 一 端 的 灯 丝 、电 容 C3、灯 管 另 一 端 的灯 丝 、线 圈 L、电容 C2、高频 变压 器 T的 反 馈 绕 组 联 接 到 Q2的 发 射 极 ，如 图 2。 第 二 类 节 能 灯 的 高 压 滤 波 电 容 由 两 个 4．7～ 10．0 耐 压 250V 的 电 解 电 容 器 串 联 组 成 ，灯 管 部 份 的 电 路 从 串联 电 容 的 中点 引 出 ，经 线 圈 L、灯 管 一 端 的 灯 丝 、 电 容 C3、灯 管 另 一 端 的 灯 丝 、高 频 变 压 器 T的 反 馈 绕 组 联 接 到 Q2的 集 电 极 ，如 图 3所 示 。节 能 灯 的 元 器 件 安 装 在 一 片 圆 形 或 略 呈 方 形 的 小 铜 箔 板 上 ，功 率 较 大 的节 能 灯 其 铜 箔 板 尺 寸 稍 大 、元 件 也 略 多 一 点 ，例 如 在 两 个 三 极 管 的 发 射 极 增 加 了 1～2． 的 电阻 ， 三 极 管 的基 极 和发 射 极 之 间 联 接 了二 极 管 ，在 Q1基 极 电路 中 串联 了 电解 电 容 、以增 加 电路 的 稳 定 性 等 。此 外 ，5～ 18W 的 节 能 灯 中 三 极 管 采 用 MJE13001小 功 率 管 ，24W 以 上 节 能 灯 则 采 用 MJE13003。节 能 灯启 动 的 工作 原 理 是 ： 电路 中线 圈 L和 电容 C组 成 串联谐振 电路 ，其谐振频 率与三极管 4．7“ 50V GD921't型 5W 节能灯电路图 ② 4 1N4007 ■张 扬 电 路 产 生 的 高 频 振 荡 频 率 近 似 相 等 。 节 能 灯 接 入 市 电 时 灯 管 内 阻 很 大 ，谐 振 电路 的 Q值较高 ，LC电路 的谐 振峰 比较 尖 、电路 中 流 过 的 电流 较 大 ，此 电 流 在 C2上 产 生 250V 以 上 的 高 电压 ， 从 而 激 发 灯 管 放 电 而 启 动 ，灯 管 启 动 以后 内阻 急 剧 下 降 ，使 LC 电 路 的 Q 值 大 大 降低 ，谐 振 峰 比较 平 缓 、LC 电 路 的 电 流 就 大 大 降 低 了 ，此 时 灯 管 两 端 的 电 压 降 为 数 十 伏 (5w 灯 管 为 三 十 多伏 )。如 图 4的 A点 所 示 。 雌 启 动时电压高 ‘ ’、＼ ＼＼ 启 动完 ＼ I 后电压低 、～ B A 频率 LC电路偏离谐振点 LC电路工作在谐振点上 二、节能灯改制低压直流电源 的方法 节 能 灯 改制 为低 压 直 流 电 源 的 方 法并 不 难 ，只要 把 线 圈 L改 绕 为 变 压 器 ，再 增 加 一 个 低 压 整 流 和 滤 波 电路 即可 。但 问题 是 ，原 来 LC处 于 谐 振 工 作 状 态 ，空 载 时 L和 C上 的 电压 很 高 ， 有 了负 载 后 电 压 就 大 大下 降 ，这 种 工 作 方 式 对 节 能 灯 的启 动 和 工 作 有 利 。但 对 直流 电源 来 说 ， _hb l 从空载到满载、 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 输出的 l＼／l上 电压基本稳定，不允许有太 q l l 2J222J大的变化。而且空载和轻负 lr、I l 载时L、c上电压高，电流大， 1 容易烧坏三极管和击穿电容 l 器，很不安全。解决的方法是 ＼=／ 改 变 LC 电路 的 谐 振 频 率 ，最 简单 的办 法 是 增 大 电容 的 容 量 、降 低 电路 的谐 振 频 率 。原 来 的 LC 电路 中 ，C 是 C2和C3串联 后 的 等 值 电容 ，现 在 Q1 M JE l 300 510k R4 C4 4．7“ 50V 470k 丰c3 灯管l 2J222J 电子制作 2OO3年第 11期 一13一 u ． m ～ 一 吖 。 维普资讯 http://www.cqvip.com ． 14．电子 制作 2003年 第 11期 丁 一r—1rI— D使用 TL431和 功率三极臂 的稳 压电路、 三极管可用 电流大于 4A、功率大于 20W 的管 子如 2SD362等管子 如 图 7所 示 的 几 种 稳 压 电路 。 原来 的 电路 板 比较 小 ，已难 以 安 装 更 多 的 元 器 件 ，可 把 这 部 份 电 路 安 装 在 另 一 片 电路 板 上 。此 法 的 优 点 是 电路 较 为 简 单 、制 作 容 易 ，但 稳 压 电路 要 消耗 一 部 份 功 率 ，降 低 了 电 源 的 效 率 和输 出 功 率 。比较 好 的 方 法 可 采用 图 8电路 ，这 是 用 24W 节 能 灯 改 制 的 直 流 稳 压 电 源 ，稳 压 电路 部 份 消 耗 功 率 很 小 、效 率 维普资讯 http://www.cqvip.com j 输 线 采 用 本 文 介 绍 的 简 单 电 路 ，通 过 市 电输 电 线 可 以 远 程 接 通 ／断 开 外 接 8个 装 置 。4位 双 音 多 频 (DTMF)~ 据 通 过 市 电输 电 线 被 发 送 去 接 通 ／断 开 所 指 定 的 装 置 ，这 是 分 别 借 助 8只继 电 器 实 现 的 。 按 钮 开 关 S1一S8用 于 去 控 制 8 个 装 置 。 若 任 意 开 关 处 在 上 边 位 置 。 编 码 器 就 发 出 “off”信 号 数 据 ，在 解 码 器 中相 应 的输 出进 入 低 电位 。若 开 关 是 处 于 下 边 位 置 ，编 码 器 发 出 “Oil”信 号 数 据 ，在 解 码 器 中 相 应 输 出 进 入 高 电位 ，并 且 被 锁 存 。 8个 4位 数 据 字 (0000到 0l11) 用 去 关 断 8个 装 置 。另 外 8个 4位 数 据 字 (1o0O到 l1l1)用 去 接 通 8个 装 置 。 若 D 位 (MSB一 最 有 效 位 比特 )是 高 电 位 ，它 就 是 “Oil”信 号 ，若 D 位 是 低 电 位 ，它 就 是 “off”信 号 。一 旦 开 关 设 置 在 接 通 或 者 断 开 位 置 ，数 据 字 就 会 被 自动 连 续 地 发 送 。 假 如 供 电 电 源 发 生 故 障 ，电 源 等 待 要 重 新 接 通 恢 复 工 作 ，CD4099 (IC8)的 所 有 输 出进 入 低 电 位 ，去 关 断 了所 有 的 继 电 器 。 然 而 ，当 电 源 重 新 厂⋯⋯⋯ ⋯ ⋯⋯一 一⋯ 磊 ’ ]堕鲤．厩三面习 50Hz f50Hz i计数器 峰 解码器部分 { 匿 恒 八通道转换于关 望岛编译 供 电 ，又 再 次 自动 地 发 送 数 据 ，相 应 ； 的继 电 器 被 激 发 。甚 至 在 电 源 故 障排 除 之 后 ，一 旦 供 电 ，有 关 装 置 会 自 动 I 地 接 通／断 开 。 输 电 线 双 音 多 频 (DTMF)8通 道 转 换 开 关 的 方 框 图 示 于 图 1。 电路原理 本 电路 由 两 部 分 组 成 ：即 在 控 制 端 的 DTMF编 码 器 ，在 接 有 外 部 装 置 的另 一 端 的 DTMF解 码 器 。这 两 部 分 较 高 ，输 出 电压 为 1o~15V，可 用 W 1进 行调节 ，输 出功率可达十几瓦 。稳压 的 工 作 原 理 是 利 用 精 密 稳 压 管 11J431对 输 出 电压 进 行 采 样 ，再 通 过 光 电 耦 合 器 PC817—1和三 极 管 Q3控制 Q2三 极 管 的基 极 电流 以达 到稳 定 输 出 电 压 的 目 的 。稳 压 部 份 的 十 多 个元 器 件 安 装 在 另 一 片 节 能 灯 的 电路 板 上 ，所 用 的元 器 件 虽 然 多一 点 、但 成 本 并 不 高 ， 只需 花 费 三 元 钱 就 可 以搞 定 。 图 9示 出 了改 制 完 成 后 的 电 路 板 照 片 ，图 l0 是组 装好 的外形照片。 I为笔者根据实物 测绘得 出的 ，仅 供参 说明：本文所附的几个电路图均 j考。 ．．I 电子制作 2OO3年 第 11期 ·15· 维普资讯 http://www.cqvip.com