省電燈泡電路請益

jasonboy99

省電燈泡的電路，在網路上找了資料，但大多只是說明發光原理或粗略的電路結構，對於新手有點太難了，
電路研究了半天還是看不懂，請各位為小弟解惑。


原始電路圖




請問圖中各個 ? 的功能，及電感的方向有何意義?




於半個週期電晶體導通時的電流方向，到c6就卡住了，電容應為開路。

xiaolaba

自己搜尋關鍵字, 以前PHILIPS的文稿, 賣掉就流落到其他網站或緩存起來

Self oscillating 25W CFL lamp circuit

Self Oscillating Circuit for CFL10W and CFL18W Lamps

Compact fluoresent lighting

CFL 13W demo PCB with UBA2021 for integrated lamp-ballast designs

Lighting Applications CFL Downlighting HF-TL HID LCD back-lighting Projector + + +

ysc

震盪電路不能以直流觀念來看，在暫態或交流之下電容不能視為開路.............

C6跟L1構成諧振電路，實際原理與計算非常複雜，請參考這文件：
諧振電路

jason680

要了解這個電路....
基本上要有一定的電路基礎...
我也沒有完全懂...

1. 如果發生意外(其他元件短路或燒毀)...
  用電阻(R7)做過電流保護(燒電阻)...

2. 濾波電容
  電容都有穩壓及濾雜訊作用,就看比重問題...
  大電容--(低頻)穩壓
  小電容--(高頻)濾雜訊

3. DC轉AC
  雖然說原先是AC轉DC
  最後又DC轉AC(常用於提升電壓)了
  Q1, Q2 受到T'1, T''1控制只會交替導通
  註: T'1, T''1 受T1影響

4. T1, T'1, T''1 是相關的
  電路圖是分開畫,但是是在一起的(算)一顆元件
  (T1跟L1接在一起,反而是兩個元件)
  類似像變壓器一樣
  電感上面的 圓點 是電流 流出方向
  作為變壓器一次側二次側電流流向參考點用

後註: 要真的懂原理要下功夫
要維修的話,可以先從簡單的換電容,量二極體...開始

http://www.pavouk.org/hw/lamp/en_index.html#maway11w
  

mizyeh

LMP1 和 LMP2 兩對腳位阻值很低，所以簡易維修都會要人分別去量 LMP1 及 LMP2 的兩對腳位是否導通，任一組不導通就是燈管壞了。

進入正常運作階段後，LMP1、LMP之間，從原先不導通狀態，變成約幾十歐姆，至此C5負責點燈的任務告一段落。

網路上找到的維修資料都指向檢查保險絲、電晶體、C5電容，可我遇到的情況卻是L1 局部短路，無法放大電壓，所以無法點燈成功。

jasonboy99

xiaolaba 發表於 2019-6-12 03:01 PM
自己搜尋關鍵字, 以前PHILIPS的文稿, 賣掉就流落到其他網站或緩存起來

Self oscillating 25W CFL lamp ci ...

謝謝您的資訊。

jasonboy99

ysc 發表於 2019-6-12 03:24 PM
震盪電路不能以直流觀念來看，在暫態或交流之下電容不能視為開路.............

C6跟L1構成諧振電路，實際 ...

謝謝，
所以C6不是開路嗎，我再讀一下您的資料。

jasonboy99

jason680 發表於 2019-6-12 04:46 PM
要了解這個電路....
基本上要有一定的電路基礎...
我也沒有完全懂...

謝謝您的資訊，我也是從同網站擷取的資料。
如果不牽扯到複雜的公式計算，背面的原理我想應該有更簡單的解釋。
1.同樣認為R7應該是作為fuse用，在它牌的電路中有看到fuse，只是不夠確定。
3.兩個電晶體交互導通的行為也是我搞不懂的地方，跟電感的方向有關?
4.是線圈的抽頭嗎? 看了電感的原理說明跟電動勢有關，但這我也搞不懂。

jasonboy99

mizyeh 發表於 2019-6-12 04:58 PM
LMP1 和 LMP2 兩對腳位阻值很低，所以簡易維修都會要人分別去量 LMP1 及 LMP2 的兩對腳位是否導通，任一組 ...

只是空餘時間作一下研究而已，我家壞掉的省電燈泡拆了就裝不回去了。
L1會短路還真是奇怪，那通電時不就直接炸了。

jasonboy99

讀過ysc大大的資料後，對RLC串聯的諧振電路有了進一步的認識，謝謝各位
簡單的理解為，
RLC串聯時，當於一定的頻率下，電感的阻值=電容的阻值=0，可得到瞬間放大Q倍的電壓，由於沒有阻值所以電感和電容的電壓均為V*Q，
所以電路中C6的耐壓值會選用400V，而燈管的電流應為V*Q/R(鎢絲)


電路中還是有 ? 的地方不明白作用，以及Q1和Q2是如何分開動作的?
更新為下：

mizyeh

jasonboy99 發表於 2019-6-12 05:18 PM
只是空餘時間作一下研究而已，我家壞掉的省電燈泡拆了就裝不回去了。
L1會短路還真是奇怪，那通電時不 ...

不是短路，而是局部線圈短路，電感錶量還是量得到差不多的感值，阻值則和正常的電感差不多為個位數歐姆。

mizyeh

jasonboy99 發表於 2019-6-12 07:17 PM
讀過ysc大大的資料後，對RLC串聯的諧振電路有了進一步的認識，謝謝各位
簡單的理解為，
RLC串聯時，當於一 ...

Q1 Q2 的開啟靠 T'1、T"1。  



T'、T'1、T"1 如圖所示是一個元件，由於T'和L1接在一起，交流電壓使得 T'1、T"1輪流輸出正電壓，達到讓Q1、Q2進行切換的目的。

我想應該是這樣子吧 Orz，不對之處請其他前輩更正補充。

jasonboy99

mizyeh 發表於 2019-6-12 09:08 PM
Q1 Q2 的開啟靠 T'1、T"1。  

了解。
不明白的是為何要有Q1和Q2，2組完全相同的電路呢?
可是前面有橋式整流了，應該不需電感T1?

阿明先生

jasonboy99 發表於 2019-6-12 10:21 PM
了解。
不明白的是為何要有Q1和Q2，2組完全相同的電路呢?
可是前面有橋式整流了，應該不需電感T1?

Q1和Q2，2組完全相同的電路

是一ˋ種推挽式自激振盪電路，電感(高頻變壓器)兩組T1輸出線圈反相180度，兩個輸出訊號反相180度， 上面電晶體導通下面電晶體就不導通，反之下面電晶體導通上面電晶體就不導通，產生推挽式上拉或下拉動作，R1是Q2電晶體的偏壓電阻

mizyeh

jasonboy99 發表於 2019-6-12 10:21 PM
了解。
不明白的是為何要有Q1和Q2，2組完全相同的電路呢?
可是前面有橋式整流了，應該不需電感T1?

橋式整流轉成直流電之後，再利用 Q1、Q2、T1、C5、L1 轉成高壓交流電。

jasonboy99

阿明先生 發表於 2019-6-13 12:50 AM
Q1和Q2，2組完全相同的電路

是一ˋ種推挽式自激振盪電路，電感(高頻變壓器)兩組T1輸出線圈反相180度，兩 ...

謝謝您，原來是開關電源啊，第一次學到。
請問電感T'1,T"1 為什麼只有其中一方會導通?

jasonboy99

mizyeh 發表於 2019-6-13 08:38 AM
橋式整流轉成直流電之後，再利用 Q1、Q2、T1、C5、L1 轉成高壓交流電。

謝謝您，想更了解Q1,Q2開關的原理。

mizyeh

jasonboy99 發表於 2019-6-13 10:19 AM
謝謝您，想更了解Q1,Q2開關的原理。

想更瞭解這個，可以搜尋逆變器(inverter) 的半橋(half bridge)電路來研究。

wiki 逆變器

阿明先生

jasonboy99 發表於 2019-6-13 10:17 AM
謝謝您，原來是開關電源啊，第一次學到。
請問電感T'1,T"1 為什麼只有其中一方會導通?

網路找到類似線路，把多個電感畫在一起(高頻變壓器)，這樣畫比較清楚，容易理解它的動作，高頻變壓器兩組1T，兩組輸出相位180度訊號電壓(注意電感紅點的相位) ，上面1T輸出正電壓訊號給電晶體讓它導通，下面1T就輸出負電壓訊號給電晶體不導通，反之上面1T輸出負電壓下面1T正電壓，所以電晶體會一個導通另一個不導通。兩個交替互換導通。電晶體輸出經高頻變壓器11T串聯到負載，11T線圈經磁耦合到1T訊號給電晶體正回授自激振盪。假如不理解振盪電路，可以研究一下典型傳統哈特萊振盪器 ，有正回授大於1就會振盪，就像麥克風拿到喇叭前(正回授)，喇叭有尖銳振盪聲

jasonboy99

阿明先生 發表於 2019-6-13 10:54 AM
網路找到類似線路，把多個電感畫在一起(高頻變壓器)，這樣畫比較清楚，容易理解它的動作，高頻變壓器兩組 ...

謝謝您耐心的指導，
終於有些明白了，1T的2組反相的線圈電流方向，使Q1,Q2交互開關，這裡理解了，
看了振盪電路的說明，請問1T的頻率是由C1,C2決定嗎?
請問1T的作用只是用來振盪嗎?

jason680

jasonboy99 發表於 2019-6-12 05:15 PM
謝謝您的資訊，我也是從同網站擷取的資料。
如果不牽扯到複雜的公式計算，背面的原理我想應該有更簡單的 ...

在不牽扯到複雜的公式計算...

我稍為推了一下過程,你參考看看...

0. AC to DC
  全波整流及濾波...

以下按順序,一步一步進行,不是"同時"...
1. 1a及1b小電流
2. 流經R1
3. 使 Q2 導通
4. 產生大電流

5. T1(4)的電流流向,造成T'1(5a),T''1(5b)的電流
6. T'1(5a)的流向使得Q1(6a)導通
    T''1(5b)的流向使得Q2(6b)截止
7. Q1(6a)照成 T1(7)的流向改變


8. T1(7)的電流流向,造成T'1(8a),T''1(8b)的電流
9. T'1(8a)的流向使得Q1(9a)截止
    T''1(8b)的流向使得Q2(9b)導通
接下來, 依此一直改T1的流向
改變 T'1及T''1又改變 Q1與Q2 的導通與截止
一直循環下去....

阿明先生

jasonboy99 發表於 2019-6-13 01:30 PM
謝謝您耐心的指導，
終於有些明白了，1T的2組反相的線圈電流方向，使Q1,Q2交互開關，這裡理解了，
看了振 ...

1T功能就是提供振盪的正回授訊號，電晶體或運算放大電路，把輸出的部份訊號正回授到輸入端，只要正回授訊號量大於1它就會振盪， C1,C2不是決定振盪頻率，是電晶體的輸入訊號強弱，跟電晶體基極直流偏壓的負壓高低關係，一種穩定振盪強度的功能，振盪過強時1T訊號很強，因電晶體基極是順向電流，C1,C2會被充較高的負電壓，把充入的負電壓累積在C1,C2(負電壓靠18R洩放)，負電壓高降低振盪強度，能達到自我穩定振盪強度的功能

補充內容 (2019-6-13 04:19 PM):
補充一下，你可以用示波器觀察C1,C2 ，它沒有頻率電壓，只有負電壓，假如C1,C2是決定頻率會有很強頻率電壓

補充內容 (2019-6-13 09:30 PM):
錯誤修正   看錯了, 是C2 ,C3 , 不是C1,C2

jasonboy99

謝謝您詳細的說明，看到這裡有疑問，
1.電流從Q1(6a)上方來，但回去的途徑是走R4,C1嗎? 如果是，C1會導通嗎?
2.T"1(5b)電流方向與C2極性相反，這樣C2不是被反向充電?

jasonboy99

謝謝您的解說，還是有疑問，
Q1,Q2開關時間被1T影響，1T的方向又被Q1,Q2影響，
如果不是電容，那振盪的頻率是什麼來決定的呢? 是電源頻率? 還是電晶體Q1,Q2的開關時間?

jason680

jasonboy99 發表於 2019-6-13 06:51 PM
謝謝您詳細的說明，看到這裡有疑問，
1.電流從Q1(6a)上方來，但回去的途徑是走R4,C1嗎? 如果是，C1會導通 ...

看電路圖....

0. 電路要用區塊功能來看...
  跟日常生活一樣, 看房子先看架構,風格,內部看幾房幾廳...
  你回頭看21#回文, 第一張圖,  我有把區塊分隔出來.
  最右邊是螢光燈,我就沒有圈出來...

1. 要多看幾個電路,來比較
  http://www.pavouk.org/hw/lamp/en_index.html
  主要(骨架)的部分,是不會改的...
  至於小地方,尤其是一開始啟動部分(小電流)
  會有所不同(每家做法不一樣)...

2. 看這種交流或複雜的電路...
  要保有,電路會很多狀態(暫態),而且一直在改變中
  不能只用"直流"DC觀念 去看它...
  最好是有 相關工作經驗(類比工程師)與示波器與理論配合
  不然看個大概(區塊功能)就可以...

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1.電流從Q1(6a)上方來，但回去的途徑是走R4,C1嗎? 如果是，C1會導通嗎?
   Q1導通 主要迴路 T1, L1, LMP1, LMP2, C6, 又回到 Q1
   註: R4, C1 跟 Q1導通主要迴路沒什麼太大關係...
   想一下 Q1 C,E(幾乎)短路, 兩端壓降多少, R4電阻很大...
   C1 原則上會叫做 "充放電",比較不會用"導通"稱呼...
   註: 導通給我的感覺是低電阻或是主要電流流過...

2.T"1(5b)電流方向與C2極性相反，這樣C2不是被反向充電?
   T''1的電流方向與C2極性相反---沒錯
   在T''1它的極性相反之前, (Q2是導通的)C2是被充電(下正上負)...
   C2會經過 放電(下正上負),電流往下(從[1]正端放電)...
   如果 放電時間夠長或電流夠大,C2會放到[2]沒電
   當電容放到沒電了, 接下來就是 [3]反向充電 (上正下負)
   所以C2 會不會經過 [1]放電 2[沒電] [3]反向充電...
   就要看是T''1(5b)的電流與時間,是否會造成 C2 會經歷[1][2][3]
   反向思考一下, 如果 C2 會反覆雙向充電...應該用無極性的會更好
   所以有幾種可能性(我猜的)
   1. C2 會 "正向"充放電,沒有"反向充電",所以用有極性的電容是正常的...
   2. C2 會 "正反向"充放電---有極性的電容有可能故障率高(也有可能沒什麼影響)

   

jasonboy99

jason680 發表於 2019-6-13 09:26 PM
看電路圖....

0. 電路要用區塊功能來看...

謝謝您的回覆，請原諒我問些菜鳥問題。
您的意思是如下圖，在暫態時電流是這樣走的嗎?
我在這裡又卡住了，很難理解沒有地端時電流如何走向低電位.

jason680

jasonboy99 發表於 2019-6-13 10:39 PM
謝謝您的回覆，請原諒我問些菜鳥問題。
您的意思是如下圖，在暫態時電流是這樣走的嗎?
我在這裡又卡住了 ...

來吧, 解釋一下

開關切在 2(電容C充電),
然後 切到1(電容C放電)...
請詳細說明...

最後比較一下,跟你的問題差異...

jasonboy99

jason680 發表於 2019-6-13 11:00 PM
來吧, 解釋一下

開關切在 2(電容C充電),

真是簡單易懂的說明，
這樣說每次Q1,Q2開關時，就像您說明的"充放電"，能量在回路中不斷被燈管R消耗，電流方向只要依T1去想就好了，
不知這樣對否。

jasonboy99

阿明先生 發表於 2019-6-13 03:12 PM
1T功能就是提供振盪的正回授訊號，電晶體或運算放大電路，把輸出的部份訊號正回授到輸入端，只要正回授訊 ...

謝謝您的解說，還是有疑問，
Q1,Q2開關時間被1T影響，1T的方向又被Q1,Q2影響，
如果不是電容，那振盪的頻率是什麼來決定的呢? 是電源頻率? 還是電晶體Q1,Q2的開關時間?

阿明先生

jasonboy99 發表於 2019-6-14 09:40 AM
謝謝您的解說，還是有疑問，
Q1,Q2開關時間被1T影響，1T的方向又被Q1,Q2影響，
如果不是電容，那振盪的頻 ...

高頻變壓器的輸出端電感(線路裡面它的電感量最大)，跟C1，C5，C6(這些電容用400~1200V高電壓)組成諧振電路，最大電感量的電感跟電容諧振Q值最高，高Q值LC才適合控制線路的振盪頻率，輸出的波形會比較接近高頻的正弦波，這個線路功能是振盪升壓並不需要精準固定在某一頻率，使用LC高Q值的頻率諧振，能輸出較低諧波的高壓，避免省電燈泡的電磁波干擾周圍電子設備


這個升壓線路需要起動燈管，省電燈泡通電後的瞬間，燈管還沒放電導通阻抗極高，需要更高的電壓起動燈管，電感跟C5形成串聯諧振，串聯諧振能把輸入電壓再次升壓，C5兩端有更高的電壓(C5的耐壓1200V)，燈管導通後C5被部份短路，線路的電感跟C1 , C6形成並聯諧振

補充內容 (2019-6-18 11:21 AM):
Q1,Q2開關時間跟振盪頻率 ？ 電晶體的共射放大或振盪(這一線路是共射放大振盪)，要找電晶體的fT最少超過工作頻率10倍以上(fT電晶體的截止頻率)，這...

補充內容 (2019-6-18 11:22 AM):
這樣才能正常發揮電晶體的放大增益及效率，電晶體切換速度要比它的工作頻率快非常多，所以不會是用開關時間來控制頻率，