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文档简介

1、.电子镇流器频率的研究摘要:讨论电子镇流器频率对其性能和可靠性的影响。实验发现:电子镇流器的频率与输入电压有关;当输入电压一定时,电子镇流器的频率并不只取决于振荡回路的电感和电容,而是由振荡回路的电感/电容和脉冲变压器线圈绕组匝数及匝数比共同决定的。提出电子镇流器的振荡模型。在模型中,存在两个初始频率:一个是由回路的电感和电容确定的固有频率;另一个是由晶体管的开关时间确定的晶体管开关频率。这两个频率的相互作用,决定了电子镇流器的频率。当这两个初始频率相等时,电子镇压流器的频率达到最高值并等于固有频率;当这两个初始频率不相等时,电子镇流器的频率就不等于固有频率,而最终等于晶体管的开关频率。电子镇

2、流器的最高频率由固有频率确定,电子镇流器的实际频率由晶体管的开关频率确定。5s &O E 2M (E B&S5r-S,F关键词 :电子镇流器 振荡模型 频率 脉冲变压器线圈绕组照明工程师社区:r3q5OyE Q+ UE照明工程师社区4Ha:V:0dV.h 前言:由于电子镇流器有许多优点,因此,它一问世便受到广泛重视。现已发展成一大产业。但是,要提高其可靠性及性价比,使其充分发挥特有的优点,还有不少问题有待研究和确决。本文只就电子镇流器的频率问题作一些分析和探讨。照明工程师社区 k+a:e'd H |d0aC7?|1 电子镇流器工作频率对其性能和可靠性的影响电子镇流器是一

3、个通过电子电路,将工频电源变换成直流电源,再将直流电源插座变换成数十KHz甚至更高频率,集点燃和限流于一身的逆变装置,它给荧光灯提供一个较高较合适频率的电源。频率对其性能和可靠性的影响,至少涉及以下几方面。照明工程师社区0L $w)OjU;2M6L3d(1) 光效 荧光灯的光效取决于其内部参数和外部条件多种因素,但是,就一定的荧光灯,试验发现,提高工作频率,荧光灯的光效随之提高。照明工程师社区x4e_.E!WE lDet(2) 元器件的损耗 元器件介质的损耗与频率有关例如磁性元件,频率越高损耗越大。就晶体管而言,在不一定开关状态下,开关工作的损耗与频率成正比。-M&uT'njl

4、I :Do(Q)n(3) 噪音 电子镇流器中的磁性元件,在交变场的作用下,会出现磁致伸缩效应,可能会产生噪音。但是,如果其频率大于20KHz,则这种声波人们耳朵听不到。所以频率大于20KHz有利于工作和生活环境。照明工程师社区$j VEf#5|3sLx,m#o ?iX#_2 影响频率的因素照明工程师社区)i#U|%uO c5A(a p-Y照明工程师社区0P7I HKVI 2.1 电子镇压流器的频率不只取决于振荡回路的电感L和电容C的一些实验数据照明工程师社区 muXc9v O!n1qn&MD T xxU8DC ht既然频率对电子镇流器的性能和可靠性影响很大,就有必要分析和探讨影响电子镇

5、流器频率的因素, 从而控制和调整它,以便提高电子镇流器的性能和可靠性。为了探讨其中的关系,我们对图1a和图1b两种滤波线路的电子镇流器的工作频率f与回路的电感L、电容C和脉冲变压器B的线圈绕组的匝数及匝数比之间照明工程师社区9qfgaPjDJN R rZ"的关系进行了测试,测试结果列于表1、表2、和表3。b2gvQ BI$E,d 照明工程师社区,gRo+ 8bOolQ;o 照明工程师社区 KPP4N4v 照明工程师社区t ?L,hz#Ni3T照明工程师社区G_,h2%s'X O2jqGF 照明工程师社区kf|Avot 照明工程师社区3U2R3g Sd_mn;zUH7w/Jvb

6、N(Z#T:Q 照明工程师社区,r./O+Xhc"gc)_2A)S :dM0J(F_+Kg !Nk5ub*q?m2.4 晶体管的开关频率对电子镇流器工作频率的影响照明工程师社区*h1Rn9M#xk10dx5a照明工程师社区Rq9q-u)Yro 下面应用上述模型,首先分析晶体管开关时间T(开关),对电子镇流器频率f的影响然后分析脉冲变压器的线圈绕组的匝数及匝数比对T(开关)的影响,最后分析输入电压对T(开关),也就是对f的影响,为了便于讨论,把晶体管作为理想开关器件,电感和电容作为理想器件,则T1和T2一旦导通,其e c两端电压值立刻为0,而T1和T2一旦截止,其e c两端电压值立刻1

7、为E;把晶体管梯形开关曲线简化为方形曲线,开关时间长短的变化,引起梯形开关曲线斜边斜率的变化,简化为方形曲线时间长短的变化;把回路C(电容)的充放电非线性曲线简化为线性曲线。如果T(开关)=T(充电),也就是说,当回路刚好充电到最大额定电压E时,T1管刚好截止,T2管刚好导通,回路及时从充电状态转入放电状态;同理,当回路刚好放电到最低额定电压0时,而T1管刚好导通,T2管刚好截止,回路又及时从放电状态转入充电状态,如图3a所示,这就是f1=f0 的情况,则这时f就由回路的L和C决定,而且f=f1=f0=1/2 LC的频率稳定地工作下去。如果晶体二极管管开关时间T(开关)大于回路的额定充放电时间

8、T(充放),即f1f0,在这种情况下,虽然回路充电己达到最大额定电压值E,但是由于T1仍未关断和T2仍未导通,回路仍然处于充电状态,未能及时转入放电状态使得充电时间延长了;同理,在回路的放电过程中,虽然回路的放电已达到最低额定电压值,但是由于T1管仍未导通和T2管及未关断,回路仍然处于放电状态,未能及时转入充电状态,使得充电时间延长了;如图3b所示。振荡稳定后,回路的实际充放电时间T(充放),便等于晶体开关时间T(开关),这样使得回路的振荡周期增大了,使振荡频率降低了,即ff1, 而且最终f=f1,这里f并不只由回路的L和C决定,f要受f1的影响,也就是说f取决于晶体管的开关时间或周期T(开关

9、)。这表明,凡是能改变晶体管的开关时间T(开关)的因素,都会改变电子镇流器的频率。$oR&B:BMa$ccR 照明工程师社区 ,gUkv5IA.DH +_R#Jo+C u 7G4|kN)HC电子镇流器中串联的两个晶体管,一方面其开关是通过脉冲变压器B受到回路的控制,另一方面它的开关又控制着回路的振荡,两者相互作用和放制,因此,考虑回路的振荡时,不能只考虑回路的L和C作用,同时还必须考虑回路晶体管的开关作用。因为控制晶体管的开关信号是取自振荡回路,所以,只会出现f1=f0和f1f0的情况。这样,这种模型既考虑了回路的L和C对电子镇流器频率的影响,同时也考虑了晶体管的开关频率对电子镇流器的

10、工作频率的影响。照明工程师社区 T0AC)uB-;NzIk2|3h2 v2.5 输入电压对晶体管开关时间的影响,导致对电子镇流器频率的影响 照明工程师社区e bL,Y fn7G(? 对于一定的电子镇流器,在一定的脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比下,当输入电压增加时,输出电流有效值Ie会随着增加,使脉冲变压器副边线圈两端的电压或流过的电流随着增加。这时加到晶体管基极与发射极之间的信号,就会更大地偏离晶体管临界饱和及临界截止的信号强度值,使T(开关)延迟更长,晶体管的开关频率f1=1/t(开关)下降就会更多。于是,电子镇流器的频率,就会随输入电压的变化而变化就出现3的情况。照明工程师社区+?.a(

11、y*4Cz照明工程师社区yY:cD;?%H3sV 通过以上的分析我们看到,即使回路的电感电容不变,只要改变脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比,就会改变输入到晶体管基极的信号大小,就会改变晶体管的开关时间,从而改变晶体管的开关频率f1。各种作用都归结为对晶体管的开关频率f1的影响。f1改变了,由f0和f1两个频率的相互作用协调产生的电子镇流器的频率f也就改变了,于是就出现表1、表2和表3的情况。这样就从理论上解决了实现结果,并找到了通过改变脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比,可以控制和调整电子镇流器的频率f的理论依据。!IOaow;"HmS"T gp6&uF'mQ

12、0_4c3 电子镇流器频率的控制a)a I L&p&G 照明工程师社区ASW4z om,H 以上分析说明电子镇流器的频率f,由振荡回路的L、C和脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比共同决定。只要改变L或C就会改变f0,只要改变脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比就会改变f1。因此,可根据需要改变L或C或脉冲变压器线圈绕组的匝数及匝数比以便控制电子镇流器的频率f或使f=f0=1/2 lc,或使fJQK0xN0U IUU Ch?&D*X?.W<F0振荡稳定后电子镇流器的频率F,便等于晶体管开关频率F1。照明工程师社区nd oMvs-pb5q照明工程师社区C7S4Lvii)L6N 4 结论Q0zlY&c7HV?4B 照明工程师社区Lzpw"B (1) 电子镇流器工作频率对电子镇流器的性能和可靠影响很大,应合理选择频率。$wWd ur%F$i 照明工程师社区_T-B$me/Ea (2) 电子镇流器的最高频率,由振荡回路的电感、电容决定,而其实际频率由晶体管的开关频率确定, 即由振荡回路的电感、电容和脉冲变压器的线圈绕组的匝数及匝数比决定,

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