电子式照明开关供电不足现象分析及解决办法徐金田河北省衡水市科技情报研究所衡水市分析若干种电骆方案的电子式照明开关对负载供电不足现象产生的原因，并给出切实有效的解决办法。

　　引言电子式照明开关是近年涌现的新型照明控制装置，分室外用开关和室内用开关两棘目前，市售产品中多为对室外公共照明进行。人来灯亮、人离灯媳控制的延时自媳开关，此类开关常因设汁欠佳而出现向负载供电不足现象，使灯泡发光昏暗或闪动，不但影响照明质量，还因谐波含量较大对供电质量产生影响，干扰其它电器的正常运化本文将分析产生此种现象的原因并给出解决亦法。

　　1双向可控桂单向导通造成的灯光昏暗及闪动现象1.1原因分析电子式开关可控娃做电路通断执行元件，其中双向可控娃多用于采用电容降压整流电路向控制电路供电的并联型开关常制成灯座式图1为此种开关的电源及触发执行部分常用电路方案锾灯泡发光昏暗是因供电电压不足造成的，灯光闪动的直接原因是供电电压跳变不稳。心交流市电供电正常时，灯泡供电不足与电压跳变不稳的根源只能从与开关执行元件双向可控娃有关的电路去双向可控娃是种双向导通的可控元件。多数双向可控娃正反向导通所需的触发电流最低值是有差别的。当采用图1所示的触发电流由触发极流入的触发方式时，反向导通所需的触发电流最低值要高于正向导通所需的触发电流，差别的大小因元件而异，有的双向可控娃正反向导通触发电流比较接近，有的则相差很大，甚至相差231如果控制电路提供的触发电流比较小，那些反向导通触发电流最低值较高的双向可控娃就会出现只有正向导通，而反向关断的现象，从而导致灯泡半波供电，使灯光昏暗，达不到正常亮度。对于那些反向导通所需触发电流与控制电路提供的触发电流比较接近的双向可控娃，就可能出现反向时通时断现象，灯泡时而全波供电，时而半波供电，使灯泡供电电压跳变不稳，出现灯光闪动现象当环境温度降低时，双向可控娃的触发特性会变迟忡，所需触发电流的最低值变大，出现灯光昏暗和灯光闪动现象的机会更多。天暖时，此种现象会有所缓瓶1.2解决方法1做好产品生产前的元件测试与筛选，将那些反向导通触发电流最低值较大的双向可控娃剔除对于北方严寒地区使用的电子式开关，在生产时更要严把此关2减小图l中民3的阻值或将ZD的稳定电压取高些，用增大控制电路所提供的触发电流但有时减小抗后仍不能使双向可控娃反向导通，控制电路输出端的电压有可能出现下降，其原因是电源部分供电能力不足，此时应增大降压电容。的容量般寻巧9914加前。346化1.1.脚16她。1.，油讲芽[今方给弘双盘口哥知蕉怎加量不应小于033f对于TL336等3A双向可控娃，的电容量不应小于0.5妒￡2固定时电路设计位置欠妥造成供电逐渐减弱现象设计定时电路的位置欠妥，除会影响发光延时的准确性与稳定性，有时也会使开关输出电压逐渐下降，使灯光变暗图2所示为某些延时自媳开关所用电路，定化触发执行电路是直接相连的1当无需灯泡发光时，电容器无电荷储存，可控娃得不到触发电流，处于关断状态当得到开灯信号需灯亮时，控制电路输出端呈高电位，打充电，然后通过化和可控娃的触发极放电，使可控娃导通，灯泡发光。随着电荷的释放，向可控娃提供的触发电流逐渐减小，当触发电流不足触发可控娃时，可控娃将关断，灯泡媳灭。显然，灯泡发光延时自媳时间的长短与可控娃触发特性灵敏程度关系很大触发特性迟纯的，触发电流稍有减小就可能触发不了，灯泡发光时间可能较短而对那些触发特性非常灵敏的可控娃，即使0的放电电流变到很小也仍能使可控肺导通，灯泡发光持续时间可较长所判巧这种方案的电子式开关，同批产品的发光延时分散度可能很大，当使用不同功率的灯泡时，可控娃温升不同，使触发灵敏度产生变化是响发光延时的准确性电流，触发电流是逐渐减小的当触发电流小到定程度时，有些可控娃会立即关断，有些则需要个缓变过程而导致灯光渐暗现象发生。试验表明，有相当些型号的可控桂具有可触发电流随其阳极电压升高而减小的特性，在同样的触发电流条件下，阳极电压低时触不动，阳极电压升高些后就能触发导通了。当具有这种触发特性的可控娃在逐渐减小的触发电流条件下工作时，其导通状况就会有个缓变过程在放电初始阶段，经化向可控娃提供的触发电流足够品攻窥辖遽栳途盎句栳包发光正常，可控娃与灯泡的电压波形如图3所示。此状态可持续段时间。当触发电流减小到定程度时，可控娃阳极脉冲直流电压由零开始上升的初始阶段，由于阳极电压较低，可控娃不能导通随着时间的推移，阳极脉冲电压逐渐升高，所需的可触发电流值会有所减小，当阳极电压高到定程度时，可控娃就能触发导通，此时可控肺的阳极电压立即下跌，脉冲电压加到灯泡上使灯泡发化由于可控娃的导通时刻推迟，每个脉冲电压波形的周期内只有部分时间是导通的，灯泡的供电时间缩短，能量减小，发光变暗，此时有关波形见图姑随着触发电流的逐渐减小，可控娃导通所需的阳极电压逐渐增高，导通时刻进步后移，使灯泡供电时间进步缩短，发光继续变暗，波形见图36灯光变暗的现象持续到定程度后，由于电容器0的放电电流又进步减小，可控娃导通所需的阳极电压还要再高些，但当脉冲直流电压幅值达到峰值后即呈下降趋势，不能满足可控娃导通条件，可控娃完全关断，脉冲电压全部加在可控鞋上，灯泡失电媳灭，波形见图31触发电流逐渐减小灯泡供电波形可控阳极电压波形2电路的灯电压和可控畦阳极电压波形由于可控娃的触发灵敏度存在分散性，其触发特性随阳极供电电压的变化程度也不尽相同，所，产生灯光渐暗现象的晚，持续时间的长短，在同批产品中是有差异的采用触发特性灵敏的可控娃可延缓灯光变暗现象产生的时刻，但灯光延时自媳时间亦较长，相对而言，灯光在变暗状态下工作的时间也会长些用触发迟忡的可控娃，出现灯光变暗现象的时刻早，由于灯光延时自媳时间短，灯光在低亮度状态下时间也短些欲有效减轻或消除灯光渐暗现象，看来只有选用那些触发特性基本不随阳极电压变化的可控娃，但此法在组织生产时较难操作。笔者认为，图2送类电路方案难保证产品质量的致性，国照明电器进设计，将定时电路与触发电路分置是必要的3因控制电路供电不足造成的钉光变暗现象3.1原因分析串联型开关，在灯媳状态时开关两端承受￥交流电压，开关内控制电路可得到充分电源供给灯亮状态时，交流电压基本全部施加于灯泡上，开关呈通路状态，两端压降极小，开关内控制电路可能会失去有效电源供给，造成控制电路供电电压低落，引起系列问题。所，串联型电子开关的设计难点之，就是如何在开关入线端电压接近零时仍能保证控制电路有充足、稳定的直流供电电压，图4所示电路在这方面是欠考虑的。

　　串联型开关电路由图4看出，开关动作时，控制电路输出端呈高电位，经防向可控娃提供足够的触发电流，使可控鞋导通，交流市电经灯泡、整流桥和可控顿形成回路，灯泡全电压供电，正常发化此时可控呈导通状态，其两端即，d间电压低于lV，a，b间交流电压也很低，仅2￥左右整流管和可控娃正向压降之和显然，由于可控由关断到导通的工作状态转换使点直流电压由￥突然降到接近零，控制电路的直流电源供给失去来源，而此时控制电路既要自身耗电，又要向可控娃继续提供触发电流，6点电压还会通过化和导通的可控娃旁路释放定的电能。这种只消耗、无补充的供电方式是难维持的，6点电压势必会下降，这将导致控制电路输出端的高电位输出状态产生定程度的电位低落，减弱向可控娃提供的触发电流当6点电压继续下降，控制电路提供的触发电流小到定程度时，可控的正常触发将遇到困难。

　　这时，那些可触发电流值基本不受阳极电压影响的可控娃会立即关断，使灯泡在电路延时自媳时间到来么前就因可控娃触发电流不足而媳灭而那些可触发电迟导通现象当脉冲直流电压处于波形近零点处的初始阶段时，可控娃不导通，随着时间推移，正弦脉冲直流电压升高到定程度后，可控娃由关断变为导通，其阳极电压跌至接近零。可控娃导通时刻的推迟使灯泡供电时间缩短，功率不足，亮度有所减由于在可控肺由关断变为导通送段时间内正弦脉冲直流电压是逐步上升而又突然跌落的，所在可控娃阳极与阴极间BP，d间会出现个尖脉冲，此尖脉冲电压可通过抗使6点电位得到定程度的补充但在初始阶段，由于尖脉冲持续时间较魅峰值电压较低，对控制电路供电的补充作用不显著，6点电位仍会继续下降，使控制电路输出的触发电流进步减小，可控娃只能进步推迟导通时刻，待阳极电压进步升高后才会导通这样，可控娃阳极的尖脉冲持续时间会加长，幅值增大，可控娃的导通区间便又窄了些，灯泡供电时间进步缩短，电能减小，灯光进步变暗。由于可控娃在关断期间内的阳极尖脉冲幅值有所增大，对控制电路的供电补充能力增强，当上述变化进行到定程度后，可控娃阳极的尖脉冲0，1间电压所提供的电能可弥补控制电路的电流消耗，使6点电位不再继续下降，电路达到种相对平衡的稳定状态，可控娃在段时间内维持定的导通区间不变，使灯泡定的较低发光强度发光，直至电路延时自媳时刻到来时媳灭上述过程的有关波形见图5灯全亮时开始变暗时相对稳定时灯电压b间电压1间电压4电路的灯电压和可控电压波形由上述分析看出，图4电路产生灯光变暗现象是由于控制电路供电不足造成的，是可控因触发电流减小，推迟了导通时刻，使灯泡的供电时间缩短，供电能力不足而造成灯光变暗，而不是由于可控娃充当负载造成的。事实上，当灯泡正常发光时，可控娃是导通的，但其上压降极低，可控娃功率损耗很小，当灯泡变流随胗碟升减屯的潘念盛潘4毕然彼阳震粼磺苛x.滕盛但由于可控娃还没有导通，其中无电流通过，可控插是不消耗功率的。然而，灯光变暗毕竟是此种电路的明显不足，当此种结构的产品用量较大时，照明灯在正弦供电部分区间才能发光造成电流分布不均，会使电源波形崎变，影响供电质量，干扰其它电器的正常工作。

　　此外，由于元件参数的分散性，用此方案制作的电子式开关，有些灯光变暗现象不明显，有的则比较严重，产品质量和性能的致性不易保证。所切，图4这种电路应从内部加改善。

　　3.2解决办法3.2.1选用触发特性较灵敏的可控娃，延长可控磋的全导通时间，使照明灯泡在电路延时自媳时间内始终处于全电压供电状态。

　　3.2.2增大滤波电容0的电容量，使其能储存较多的电能，延缓控制电路供电电压的下降，可在定程度上减轻灯光变暗现象3.2.3如图6所示，化串接只二极管，当可控娃导通时，心点电压下跌至接近零，这时，防上所串的二极管处于反偏状态，卡断了控制电路供电电压通过化和导通的可控插释放电能的通路，减少了这部分消耗，使控制电路的电源电压全部用于向控制电路供电，能够在定程度上减缓控制电路直流供电电压的下降趋势，进而延缓减轻或消除灯光变暗现象改进的串联型开关电路3.2.4改进控制电路的供电方式，在灯亮、开关入端失电的情况下，使控制电路仍能获得较充足稳定的直流供电电厘我们注意到可控娃导通前Gd间的尖脉冲电压可1通过适度弥补控制电路的供电电压损失，但由于技阻值高，衰减大，弥补程度受到限制我们同样注意到，尖脉冲电压波形实际上是种高次谐波含量很高的波形，如能充分利用这些高次谐波，使其尽量多地转化为控制电路所需的直流电，将会取得很好的效果在各种电路元件中，电容器的容抗与其两端电压的频率成反比，频率越高的电信号越易通过电容器图7即是据此设计的种谐波整流电路在灯媳状态时，6山哥是心的脉冲直流电此种波形的高频分量相对而言少些，呈现容抗较高，脉冲电压主要通过防降压向控制电路供电。灯亮段时间后，由于控制电路电压下降，触发电流减少使可控娃出现推迟导通现象，使其阳极出现尖峰脉冲，尖峰脉冲电压的高频分量通过[2大量送到￡点，经5和换整流和滤波后，可有效弥补控制电路供电电压的损失，使6点电压很快稳定在定水平，电路可达到相对的动态平衡。采用此办法，可明显缩短尖脉冲持续时间，缩小尖脉冲幅度，灯泡供电时间较图4电路明显加长，灯泡发光强弱变化毙肉眼已较难察觉谐波整流式串联型开关电路5将可控娃触发电流的来源改为可控娃的阳极电路，控制电路改为输出触发导引电压，靠导引电压控制触发电流的走陆在需要灯亮时，导引电压将触发电流引入可控娃的触发极需要灯灭时延时自媳时间到，将触发电流旁路控制电路甩去了提供触发电流的负担，直流供电电压的下降速度会明显减慢这样，可控娃阳极只出现持续时间极短、幅度更低的尖脉冲，辅1图7所示的谐波整流电路，控制电路的直流供电电压就会更充足更稳定，灯泡处于接近于全电压工作状态，基本保持亮度不4解决向负载供电不足问题是研制电子式室内照明开关的技术关键由上分析看出，电子式照明开关向负载供电不足，或是因触发电流不足使双向可控顿单向导通，或是因触发电流减小使可控娃导通区间变窄造成，负载供电波形均产生明显变化对室外用公共照明延时自媳开关，由于般采用白巧灯做负载，对负载的影响只是光亮变暗。

　　尤二化6836，尸化7，么二0.0017周太明。光源原理与设计，上海：复旦大学出版社，1993汽车照明，上海照明工程研究中也本文编辑张志英而室内用开关则不同，这里的负载既可能是白识灯，也可能是普通的电感镇流焚光灯、有电容补偿的电感镇流焚光灯、高功率因数电感镇流焚光灯或电子镇流焚光灯。双向可控娃单向导通会使电感镇流焚光灯因直流供电而不能启辉可控娃导通区间明显变窄会使脉冲电压的开始时刻出现明显的由零突变至较高电压的前沿，如此大的电压变化率会使容性负荷有电容补偿的电感镇流焚光灯、电子镇流焚光灯等在每个供电周期的初始阶段均产生强大的尖峰状冲击电流，这不仅会使电流的谐波增大降低线路功率因数，还极易造成电子镇流器损坏。所切，输出电压不足对室内用电子式开关的影响更大由于室内照明灯的灯亮持续时间远大于室外照明灯，所对室内用电子式开关控制电路直流供电电压的要求就更加苛刻，否贝1]，输出电压不足的问题就很难避免，电子式室内照明开关的实用化也就无从谈起，这可谓电子式室内照明开关的设计难点所在