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电子镇流器异常状态保护

分类:整流器专题 发布:2017年06月19日 22:37 浏览:942次 Tag:

        实例1:图1是TE connectivity的PPTC在用集成芯片制成的T5 14W电子镇流器中的异常保护实例。

  我们是在在LC串联谐振回路里串联一个PPTC,见图1中的R1,由于正常工作时,PPTC的电阻很小,一般在几个欧姆左右,具体跟PPTC的型号有关,所以不影响正常工作的谐振态,但是当发生了EOL异常状态,这时流过谐振回路的电流也会增大,异常状态的电流大约为正常工作电流的5到6倍,电流的增大会引起PPTC的trip从而电阻会增大,这时候增大电阻的PPTC和电感,电容组成的谐振回路就会改变,IC会增大镇流器的谐振频率。

  由上文我们可以知道,镇流器的谐振频率增大,就会降低镇流器的功率,从而减小流过灯丝的电流,起到保护的目的。当异常状态故障排除之后,PPTC的电阻又重新恢复正常,整流器又可以正常工作了。

  我们可以看到利用PPTC实现异常状态保护,实现方式现非常简单,大大的简化了电路,在支架灯等PCB空间非常紧凑的情况下,优势尤其明显。那我们如何选取PPTC电阻呢?首先我们要得到运行的最高温度和最大工作电流,然后我们从PPTC的温度折减曲线里得到具体的PPTC型号,然后再看是否符合所需要的最短保护时间。图2是PPTC在异常状态发生时和保护之后的电压电流图。

  图1 PPTC在集成IC电子镇流器异常状态保护原理图

  图2 PPTC在异常状态保护时和保护后的电压和电流

  在下面例子中,PPTC也可以放在输入电源回路中实现异常状态保护。

  实例2:电感镇流器目前大量使用在第三世界国家,由于电感镇流器的效率和功率因数、光效值都要比电子镇流器要低,正是由于这些优点,采用高光效的三基色荧光灯配上低能耗的电子镇流器正作为一种国家大力推广的绿色节能照明产品。

  所以把传统的电感镇流器和T8灯管换成电子镇流器和T5灯管,会产生巨大的经济和社会效益,但是同时要求改动不要很大,尽量降低对使用者的影响,由于此前的电感镇流器已经连接电感,所以保留此电感,去掉启辉器和T8乃至T12灯管,接上电子镇流器和T5灯管,这样改动会最小。可以参见下图3。

  如果由28W的T5灯管代替36W的T8灯管,我们测到镇流器的最大工作电流是200mA,镇流器运行的最高温度是70度,故障电流大约是800mA,由于电感镇流器的电感电阻值为48欧姆,整流二极管短路时的电流为5.5A。

  我们假设选取一次性保险丝作为过流保护器件,我们会发现如果保险丝的电流值选的太大,就不能有效地起到保护的作用,但是还是要考虑到浪涌的冲击,如果保险丝的电流值选的小的话,就很容易会发生误保护,但是我们还是要考虑异常状态的过流保护,所以保险丝不能有效地起到保护作用。这时我们用TE

  的可恢复性保险丝–PPTC高分子聚合物正温度系数电阻就可以解决这个问题,因为PPTC对浪涌电流是不敏感的,也就是说浪涌电流对PPTC是不起作用的,当发生异常状态时,PPTC又能迅速的保护。

  图3 PPTC在电感镇流器改造成电子镇流器中的异常状态保护

  最后强调一下,在IEC 61347-2-3规定,除了镇流效应之外的异常状态保护都要在5S之内,这对镇流器的异常状态保护是一个非常苛刻的要求,有时候设计工程师并不能找到一个合适的解决方案来满足此标准。

  针对此类问题,TE也及时的提供了解决方案,把TE的LVR PPTC和一定大小的功率电阻利用特殊的热耦合连结可以实现镇流器异常状态的快速保护要求,TE connectivity的上海研发部也已经在开发此类LVR PPTC的模块来满足客户的要求。

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