节能灯电路原理分析

带电感负载的开关三极管，在三极管关断时因电感产生反电动势会收到一个高电压。但是，在目前国内大量采用的电子镇流荧光灯半桥电压反馈电路中，开关三极管电压的选择，是不考虑这个反电动势的；在实际生产中，用世界上最好的示波器去观察，也看不到高于整流滤波后电源电压的波形；对于灯用三极管设计生产厂家来说，三极管的电压参数选取得是否合理，关系到如何真正做到“低成本、高可靠”；如果不切实际地把三极管的电压参数选高了，用户最需要的电流特性就会受到影响。那么，电路中的这个反电动势，是通过什么渠道泄放掉的？在R2C3上的充放电电流终了后，实际上就是通过三极管集电极电流Ic初始值泄放的。（三极管CE并联反向二极管的话，这个初始值被二极管分流一部分）。

由于电感L中的电流不能突变，三极管集电极电流Ic的初始值必须和R2C3上的充放电电流终了值一致。R2C3上的充放电电流的初始值在数值上与另一个三极管Ic的关断终了值一致，但方向相反；而R2C3上的充放电电流的终了值与初始值相差不大，三极管集电极电流Ic一个很大的负电流初始值就是这样来的。

这个很大负电流的流经方式要分四种情况讨论：

（1）三极管BE并联反向二极管－三极管BC结（图12）；

（2）三极管CE并联反向二极管（图13）；

（3）三极管BE、CE同时并联反向二极管（图14）；

（4）三极管BE、CE都没有并联反向二极管（图15）。

在这四种情况中，我们首先讨论第一种情况：

从图12、图16可以看到，流经三极管集电极的电流Ic从三极管BE之间的二极管流过（图16）。三极管集电极－发射极电压Vce加的是负电压，三极管反向工作。

在这以前，人们一直在三极管的关断功率损耗上做文章，降低三极管的关断功率损耗，以提高可靠性。其实三极管反向工作这一段时间的反向功率损耗也应该引起足够的注意，因为这一段时间三极管上的工作电压、电流、延续时间都比较可观，因此其上的功率损耗也比较可观。

实际生产中，不加BE反向二极管，有一定比例的三极管损坏，且是BE结损坏，就认为是三极管BE反向耐压不够，这是误解。应该是负电流的流经渠道不畅造成三极管功率损耗过大。

第二种情况，三极管CE并联反向二极管（图13）：另一个三极管彻底关断、R2C3充放电结束的时刻，电感IL内的电流（相当于R2C3充放电电流终了值）大部分流经VD6（VD7），少部分仍然流经三极管BC结（体现为三极管集电极电流Ic）。

第三种情况，三极管BE、CE同时并联反向二极管（图14）：另一个三极管彻底关断、R2C3充放电结束的时刻，电感IL内的反向电流（相当于R2C3充放电电流终了值）大部分流经CE并联反向二极管VD6（VD7），少部分仍然流经三极管BE并联反向二极管－三极管BC结（体现为三极管集电极电流Ic）。

第四种情况，采用DB3触发的小功率节能灯在三极管功率余量足够时，可以不加BE反向二极管（图15），这是因为负电流有一个通过磁环次级绕组、基极电阻、三极管BC结的流经渠道（图17Ib刚开始上跳时的波形），基极回路带电容的半桥电路不能没有BE并联反向二极管。

采用BUL128D这一类带续流二极管的抗过驱动三极管，不要再加CE二极管。

三极管BE、CE并联反向二极管（基极回路带电容的半桥电路在BE并联反向二极管上还串联有电阻）对整个电路的工作状况有很大影响，特别是会对灯管起辉和三极管电流波形产生影响。

3 Ic电流上升过程的讨论

电路工作状态下可饱和脉冲变压器（磁环）磁导率变化曲线的饱和点和三极管的存储时间ts是工作周期的重要决定因素。那么什么是“电路工作状态下”？其实就是那个时候的Ic电流上升过程，更准确地说是流过磁环初级绕组的电流、三极管储存阶段流过的电流。这句话实际上包含了两重意思：一方面肯定了可饱和脉冲变压器（磁环）磁导率变化曲线和三极管的存储时间ts的重要性；另一方面也没有否定电路其他元器件（电容、电感、灯管）对电路工作状况的重要作用。

（1）下管VT2刚开始导通时，电路相当于RLC串联电路加上直流电压（图18）：

电路电压方程：

L＋Ri＋idt＝u （各段压降之和）

电压平衡方程式是一个二阶微分方程，它的解与u的形式和u的初始条件（K接通时的u值）有关。