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實例分析:電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)保護(hù)

發(fā)布時間:2013-03-04 責(zé)任編輯:hedyxing

【導(dǎo)讀】上一篇文章中講了熒光燈管通常會遇到的異常狀態(tài)以及目前存在的一些保護(hù)措施,本文將以實例分析講解電子鎮(zhèn)流器的異常狀態(tài)保護(hù),看PPTC是如何在電子鎮(zhèn)流器的異常狀態(tài)保護(hù)中發(fā)揮優(yōu)勢的。

實例1:圖1是TE connectivity的PPTC在用集成芯片制成的T5 14W電子鎮(zhèn)流器中的異常保護(hù)實例。

我們是在在LC串聯(lián)諧振回路里串聯(lián)一個PPTC,見圖1中的R1,由于正常工作時,PPTC的電阻很小,一般在幾個歐姆左右,具體跟PPTC的型號有關(guān),所以不影響正常工作的諧振態(tài),但是當(dāng)發(fā)生了EOL異常狀態(tài),這時流過諧振回路的電流也會增大,異常狀態(tài)的電流大約為正常工作電流的5到6倍,電流的增大會引起PPTC的trip從而電阻會增大,這時候增大電阻的PPTC和電感,電容組成的諧振回路就會改變,IC會增大鎮(zhèn)流器的諧振頻率。

由上文我們可以知道,鎮(zhèn)流器的諧振頻率增大,就會降低鎮(zhèn)流器的功率,從而減小流過燈絲的電流,起到保護(hù)的目的。當(dāng)異常狀態(tài)故障排除之后,PPTC的電阻又重新恢復(fù)正常,整流器又可以正常工作了。

我們可以看到利用PPTC實現(xiàn)異常狀態(tài)保護(hù),實現(xiàn)方式現(xiàn)非常簡單,大大的簡化了電路,在支架燈等PCB空間非常緊湊的情況下,優(yōu)勢尤其明顯。那我們?nèi)绾芜x取PPTC電阻呢?首先我們要得到運(yùn)行的最高溫度和最大工作電流,然后我們從PPTC的溫度折減曲線里得到具體的PPTC型號,然后再看是否符合所需要的最短保護(hù)時間。圖2是PPTC在異常狀態(tài)發(fā)生時和保護(hù)之后的電壓電流圖。

PPTC在集成IC電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)保護(hù)原理圖
圖1  PPTC在集成IC電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)保護(hù)原理圖
 
PPTC在異常狀態(tài)保護(hù)時和保護(hù)后的電壓和電流
圖2  PPTC在異常狀態(tài)保護(hù)時和保護(hù)后的電壓和電流

在下面例子中,PPTC也可以放在輸入電源回路中實現(xiàn)異常狀態(tài)保護(hù)。

實例2:電感鎮(zhèn)流器目前大量使用在第三世界國家,由于電感鎮(zhèn)流器的效率和功率因數(shù)、光效值都要比電子鎮(zhèn)流器要低,正是由于這些優(yōu)點,采用高光效的三基色熒光燈配上低能耗的電子鎮(zhèn)流器正作為一種國家大力推廣的綠色節(jié)能照明產(chǎn)品。

所以把傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器和T8燈管換成電子鎮(zhèn)流器和T5燈管,會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,但是同時要求改動不要很大,盡量降低對使用者的影響,由于此前的電感鎮(zhèn)流器已經(jīng)連接電感,所以保留此電感,去掉啟輝器和T8乃至T12燈管,接上電子鎮(zhèn)流器和T5燈管,這樣改動會最小??梢詤⒁娤聢D3。

如果由28W的T5燈管代替36W的T8燈管,我們測到鎮(zhèn)流器的最大工作電流是200mA,鎮(zhèn)流器運(yùn)行的最高溫度是70度,故障電流大約是800mA,由于電感鎮(zhèn)流器的電感電阻值為48歐姆,整流二極管短路時的電流為5.5A。

我們假設(shè)選取一次性保險絲作為過流保護(hù)器件,我們會發(fā)現(xiàn)如果保險絲的電流值選的太大,就不能有效地起到保護(hù)的作用,但是還是要考慮到浪涌的沖擊,如果保險絲的電流值選的小的話,就很容易會發(fā)生誤保護(hù),但是我們還是要考慮異常狀態(tài)的過流保護(hù),所以保險絲不能有效地起到保護(hù)作用。這時我們用TE
的可恢復(fù)性保險絲–PPTC高分子聚合物正溫度系數(shù)電阻就可以解決這個問題,因為PPTC對浪涌電流是不敏感的,也就是說浪涌電流對PPTC是不起作用的,當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)時,PPTC又能迅速的保護(hù)。

PPTC在電感鎮(zhèn)流器改造成電子鎮(zhèn)流器中的異常狀態(tài)保護(hù)
圖3  PPTC在電感鎮(zhèn)流器改造成電子鎮(zhèn)流器中的異常狀態(tài)保護(hù)

最后強(qiáng)調(diào)一下,在IEC 61347-2-3規(guī)定,除了鎮(zhèn)流效應(yīng)之外的異常狀態(tài)保護(hù)都要在5S之內(nèi),這對鎮(zhèn)流器的異常狀態(tài)保護(hù)是一個非??量痰囊螅袝r候設(shè)計工程師并不能找到一個合適的解決方案來滿足此標(biāo)準(zhǔn)。

針對此類問題,TE也及時的提供了解決方案,把TE的LVR PPTC和一定大小的功率電阻利用特殊的熱耦合連結(jié)可以實現(xiàn)鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)的快速保護(hù)要求,TE connectivity的上海研發(fā)部也已經(jīng)在開發(fā)此類LVR PPTC的模塊來滿足客戶的要求。

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http://m.jizeke.com/cp-art/80020258
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