PTC在电子镇流器中的应用.docVIP

PTC在电子镇流器中的应用 对电子镇流器异常状态的保护，常采用以下四种措施，而应用高分子PTC做电子镇流器的保护方案，才是最好、最明智的选择，具体分析如下：? 1、在交流输入电路中串接玻璃管保险丝。在这个位置上串接保险丝会使一些人误认为会起到过流或过载保护的作用；而实际上这样的保护方式一般不会在灯丝去激活等过载条件下提供保护，它往往在开关器件击穿后才会熔断，不能起到真正意义上的异常状态保护作用。 2、在整流输出回路上采用以可控硅、双极型晶体管或场效应管为核心的保护电路。这种电子电路保护方式的最大优点是保护时间短，但同时存在着以下一些缺点： 容易发生误保护：如果由于某种原因，在可控硅的触发端形成即使极短的尖脉冲也会导致逆变器停止工作，从而导致灯熄灭。 设计与调试工作比较烦琐：一般情况下，这种保护线路会有包括电阻、电容、脉冲变压器次级线圈在内的至少6只电子元件，同时使用这么多元件加之可控硅等有源器件的离散性及温漂等问题将增加调试工作的困难，进而对生产效率造成影响。 这种保护方式同时还存在成本较高、占用PCB空间较大等缺点，这也是令众多电子镇流器制造商头疼的问题。 可控硅电子电路保护方式下，当双/多灯中的一只灯去激活时，将导致整个镇流器停止工作，从而使即便正常的荧光灯同时熄灭，这往往是令人不安的。 3、使用陶瓷PTC并联在谐振回路即谐振电容上，这是较早使用的方法，能达到软启动的目的，宣传可延长日光灯的使用寿命。但实际达不到保护目的，还存在很多问题（如图、）所示： 图 ? PTCR “陶瓷PTC”温阻曲线图 ??????????? 图 ?CPTC “陶瓷PTC”预热启动电路框图? ??为解决荧光灯阴极预热问题，利用了正温度系数热敏电阻（以下简称CPTC “陶瓷PTC”）。其温阻特性曲线如图5所示。曲线中的TB点是CPTC “陶瓷PTC”的开关温度（阻值增大到最小值两倍时的温度）。CPTC “陶瓷PTC”的体温高于TB点后，随着温度的升高，CPTC ?“陶瓷PTC”的电阻就会骤变到很高的值，利用CPTC“陶瓷PTC”的这一特性设计的预热启动电路如图所示。 ? 图?利用CPTC“陶瓷PTC”预热启动电路框图 ??当电路接通的瞬间，高频电源的输出电压V0加到灯管两端，由于热敏电阻CPTC“陶瓷PTC”对谐振回路构成分流，使回路的Q值很低，灯管两端不能形成高压，也就不能点亮灯管。同时，高频电流通过电感Lp、灯丝、热敏电阻PTCR “陶瓷PTC”，对阴极进行预热，经过0.4秒的时间后（GB规定大于0.4秒），CPTC“陶瓷PTC”因通过电流，体温升高，电阻值迅速增大，减弱了对谐振回路的分流。当阻值增大到一定值时，谐振回路起振，谐振电压幅值V2增大到把灯管点亮。灯管点亮时，灯管呈现负阻特性，即灯管电流增大，灯管两端电压V3降到额定的工作电压值，预热启动过程结束，灯管转入正常工作。 　问题在于灯管正常工作后，热敏电阻CPTC “陶瓷PTC”始终处于热动平衡状态，这是因为热敏电阻不能完全阻断对灯阴极的分流，热敏电阻体温的高低影响着通过电流的大小。通过电流的大小又影响到热敏电阻体温的变化。具体地讲，当CPTC “陶瓷PTC”呈现高阻状态时，电流减小，CPTC “陶瓷PTC”体温随之降低，阻值便减小，又导致流过CPTC “陶瓷PTC”的电流增大，如此循环使热敏电阻始终处于保护与不保护的变化状态之中。 这种状态有如下危害： CPTC “陶瓷PTC”在预热启动电路中始终有功耗，一般为总功率的4％。使电子镇流器或电子节能灯的流明系数降低。经测试，40W荧光灯电子镇流器CPTC “陶瓷PTC”的功耗大于1.6W，18W电子节能灯CPTC “陶瓷PTC”的功耗在0.8W左右。按每瓦功率发出光通量50流明计，40W和18W的电子镇流器因此而分别损失70和40流明。 CPTC “陶瓷PTC”的功耗产生的热量使紧凑型荧光灯和电子镇流器壳内的温度升高，会造成其它电子元件特别是晶体管和电解电容器损坏，使故障率上升。 荧光灯点亮后，灯丝回路因CPTC “陶瓷PTC”的存在，始终有电流通过灯丝，由此而形成发射电流，缩短了阴极的使用寿命。 预热电路中的CPTC “陶瓷PTC”在灯管点亮后，仍处于80以上的高温环境下，易造成CPTC “陶瓷PTC”晶界电阻性能的蜕化，使温阻系数改变，预热时间变长。蜕化严重时启动瞬间产生的冲击电流会烧坏功率管。如果阴极长时间处在预热启动状态，最终将会损坏灯管和电子镇流器。 　　 CPTC “陶瓷PTC”最难满足耐高压这一指标。如图7 ，当CPTC “陶瓷PTC”并联于灯管两端时，要承受较大的开路电压Vtrig（一般为1000V左右），这时CPTC “陶瓷PTC”的温阻曲线在高于开关温度以后，上升迟缓。长期工作在高压、保护状态，其寿命将比日光