由于节能灯的寿命是普通白炽灯的10倍,发光能效比是普通白炽灯的4~7倍(一只21W节能灯的亮度相当于100W白炽灯亮度),其优点已被人们所熟知,并开始逐渐取代普通白炽灯。
因节能灯价格较高,发生故障(灯管往往是好的)后扔掉可惜,并会对环境造成污染。因此,对维修者来说,了解一些节能灯的工作原理,并能对其进行修理还是有必要的。实际上节能灯(LED节能灯不在本文之列)的工作原理大同小异,都是先将市电整流变为约+300V直流电,然后经振荡电路变为高频脉冲电压,并通过荧光灯管内的灯丝形成高频脉冲电流回路,从而点亮荧光灯管。下面以光明牌YPZ220/26-3U节能灯为例,简要介绍其工作原理及检修。
该灯电路如图1所示(元件编号系笔者所注)。当接通电源后,市电经VD 1~VD4整流、C1滤波后得到约+300V直流电压。该电压经启动电阻R1、R6加至振荡管Q的b极,Q2开始导通,。极有电流流过,由于电磁感应,反馈绕组L2上端感应出正电压,在正反馈作用下,Q2迅速饱和导通,其c极电流迅速增大。在此期间,L2两端感应出的电压还经R4、Q2对电容C4充电。与此同时,反馈绕组L1上端感应出负电压,故Q1处于截止状态。在此期间,L1两端感应出的电压还经R3、VD6、R2对电容C3充电。
当Q2的c极电流增至最大值时,反馈绕组L2上端感应出负电压,使振荡管Q2由导通变为截止。此时,电容C4所储存电荷经R5、VD6、R4、L2放电。与此同时,反馈绕组L1上端感应出正电压,并与C3两极充电后所形成的电压串联叠加至Q1的b-e结间,使Q1迅速进入饱和导通状态。然后,电容C3中储存的电荷经L1、R2、Q1放电,为下一个循环作准备。当Q1的G极电流达最大值时,反馈绕组L1上端感应出负电压,Q1迅速进入截止状态,即完成一个工作循环。与此同时,反馈绕组L2上端感应出正电压,然后重复上述过程,即Q1、Q2处于轮流导通(截止)工作状态。
在Q1导通期间,L3两端产生的上正下负电压→Q1→C5→灯管上灯丝→C6→灯管下灯丝→L3下端构成的回路形成电流、灯管点亮。在Q2导通期间,L3两端产生的上负下正电压、灯管下灯丝。C6→灯管上灯丝→C5→C2→L3上端(即地,因Q2此时已饱和导通,部分脉冲电流还将通过C1形成回路),构成电流回路,灯管点亮。在Q 1、Q2轮流导通期间,灯管灯丝中有大小和方向时刻变化的脉冲电流轮流流过,因而灯管可持续发光。
从实际维修来看,该型节能灯易损元件是C1与振荡管Q1、Q2。由于灯头内部温度较高,容易导致C1失容或击穿,更换时一定要用耐温105℃的电容。检修时可用插头通过软导线将市电接入灯头,然后再测C1两端是否有约+300V直流电压。若为0V,则可能是保护电阻RO烧断,也可能是Q1、Q2、C1或VD 1~VD4中某元件击穿。若测得C1两端电压比+300V低较多,这通常是C1失容或VD 1~VD4中某只二极管有问题。若测得C1两端电压正常,可检测启动电阻R1、R6、定时电容C3、C4与振荡管Q1、Q2是否正常。若无异常,在确认灯丝完好,且灯管未发黑或破裂漏气的前提下,极可能是脉冲电流传递电容C2、C5、C6中某只损坏,需作进一步检查确认。
若检查发现Q1或Q2中只有一只击穿,但未击穿的一只也必受损,因此两只必须同时更换,且参数最好能保持一致。该管主要参数为Pc =40W、Ic=1.5A、Vceo =400V、β=8~40,可用JE13003D、ST13003、ST13003D、TX13003、TX13005直接替换。