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高压静电灯球电路原理与维修
类别:单片机/DSP  
 
高压静电灯球是一种具有奇特观感的装饰型及实验电子工艺品,产品的外观大多如图1所示。使用时将其插上交流220V电源,同时接通灯座上的开关K1,便可透过玻璃球看到真空球内中部的高压放电(变化莫测的光波电晕)。此时如用手触摸玻璃外壁,则球内光络会随之产生游移变化;很富有奇幻色彩。若为增添效果,又接通灯座上另一只开关K2,则灯球座内即刻会有音乐声发出,更起哄托效果。

为了维修,笔者根据成品测绘出其内电路原理图如图2所示,并就其电路工作原理作一简单的分析,同时列举几例实际使用中遇到的故障及对应维修实例,供参考。

一、电路工作原理

灯球电路主体结构由振荡升压电路和真空放电球负载等构成。接通K1,220V交流电压经C7降压,D1-D4桥式整流及C5滤波后,在C5上产生20V左右的直流电压,给振荡主电路供电。在振荡升压电路中,脉冲升压高频变压器采用原用于袖珍5.5英寸黑白小电视上的一只小型一体化行输出变压器,它与振荡管BG及其他阻容元件等构成了一个变压器互感藕合式振荡电路,该振荡器的电路特点是起振容易,振荡频率稳定,并且只用一接振荡管即可完成振荡及负载推动的双重作用。电路在工作时,C5上20V直流电源电压先经R4电如用时,直流电源经变压器HB的n1绕组对电容C4充电,当n1绕组谁有电流通过时,n2绕组感应出脉冲电压;通过C1、C2、C3元件构成的选频网络“同相地”正反馈至振荡管BG的b-e结,于是BG迅速进人饱和,电容C4上电荷则立即又由BG管c-e极释放。电析,则暂恢复为起始形态,于是电容C4又经HB的n1绕组充电,D2绕组又感应脉冲并又正反馈至BG管而完成新一轮循环,从而产生连续振荡。根据电路中元件的参数,该振荡器的振荡频率大约在30KHZ左右。在振荡的过程中,升压变压器HB高压绕组侧同时相应感应给数千伏的脉冲高电压;经HB内的硅堆整流后,由高压导线输出到作为负载的真空球内的放电电极。和其端部的一个球腔空间构成;球腔的空间内,充塞有金属纤维丝组成的作为放电极的导电材料高压输出线端则直接经过管腔插人金属纤维丝之中;于是输人的高压经放电极隔着管腔玻璃而向球内的真空空间放电。因为真空球内已充加了少量的惰性气体,所以放电过程中,真空放电空间内会产生略带粉红色的漂浮状扩散形辉光和电晕。出于衬托效果的目的,在真空球的下方,还设置有一只小型环状绿色荧光管,

其一端用导线插在球内管腔中的金属纤维中而与高压放电极相接,环管的另一端则用一根短导线引出空置一边。此管会在高压的作用

下,受激发出绿

观感效果更佳。

在灯座之内,音乐发生电路则为独立设置。其工作所需电源是由

C5上20V直流电压经R5、R联电阻分压后,由R6上的电压降供给。闭合开关K2,音乐集成芯片IC即能得电工作并驱动压电陶瓷片B

停止。

二、故障维修实例

1.振荡管BG经常受损

开关xi(红)开关K2(绿烧毁。细查电路,发现电路上下班C5两端电压偏低并有波动,使新换BG管温升很快。关机查电源供电部分元件,测出整流管中D1已短路击穿,换上一只新1N4007后再试,电压略有回升但仍波动,并且BG管依然温度很高。又细查发现,C5引脚胶封处呈凸起状,经拆下测量,已无容量。说明C5失效,分析缘由应是在D1击穿后,加在C5上的电BG常损坏.且更换后很快又压的交流分量太大而导致了C5的失效损坏;这样,虽更换了D1由干C5无滤波作用,所以振荡的电源供应实际上为脉动直流电压,从而引起振荡电路自激,使得BG管管温骤升极易导致损坏。在更换C5和BG状态一切正常

2.灯球无光

检修该故障时一首先测量了振荡电路供电,测得C5上电压为OV说明“负载”端可能存在短路。接下来在断开图2电路“a’’点后测C5上电压恢复正常。因此怀疑振荡管可能击穿,拆下测量却完正常,遂拆下C4测量,其已击穿。用同容量(相同耐压)电换后,灯球的工作

3.高压时有时无

检测C5上供电电压正常;查电路元件焊点亦未发现虚假焊现象。后来在调整微调电阻R2阻值时故障现象有所改善。分析应是荡器起振不稳定所致。首先怀疑BG管性能劣化,但换上新管却故障依旧。随后,测BG b-c极间压几乎为零。经检查为BG偏压环节R4变质阻值增大,导致了振荡器电路的启动不良。

 
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