電子鎮(zhèn)流器頻率的研究2

1、電子鎮(zhèn)流器頻率的研究摘要：討論電子鎮(zhèn)流器頻率對(duì)其性能和可靠性的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：電子鎮(zhèn)流器的頻率與輸入電壓有關(guān)；當(dāng)輸入電壓一定時(shí)，電子鎮(zhèn)流器的頻率并不只取決于振蕩回路的電感和電容，而是由振蕩回路的電感/電容和脈沖變壓器線圈繞組匝數(shù)及匝數(shù)比共同決定的。提出電子鎮(zhèn)流器的振蕩模型。在模型中，存在兩個(gè)初始頻率：一個(gè)是由回路的電感和電容確定的固有頻率；另一個(gè)是由晶體管的開關(guān)時(shí)間確定的晶體管開關(guān)頻率。這兩個(gè)頻率的相互作用，決定了電子鎮(zhèn)流器的頻率。當(dāng)這兩個(gè)初始頻率相等時(shí)，電子鎮(zhèn)壓流器的頻率達(dá)到最高值并等于固有頻率；當(dāng)這兩個(gè)初始頻率不相等時(shí)，電子鎮(zhèn)流器的頻率就不等于固有頻率，而最終等于晶體管的開關(guān)頻率。電子鎮(zhèn)流

2、器的最高頻率由固有頻率確定，電子鎮(zhèn)流器的實(shí)際頻率由晶體管的開關(guān)頻率確定。5s &O E 2M (E B&S5r-S,F關(guān)鍵詞 ：電子鎮(zhèn)流器 振蕩模型 頻率 脈沖變壓器線圈繞組照明工程師社區(qū)r3q5OyE Q+ UE照明工程師社區(qū)4Ha:V:0dV.h 前言：由于電子鎮(zhèn)流器有許多優(yōu)點(diǎn)，因此，它一問世便受到廣泛重視?，F(xiàn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。但是，要提高其可靠性及性價(jià)比，使其充分發(fā)揮特有的優(yōu)點(diǎn)，還有不少問題有待研究和確決。本文只就電子鎮(zhèn)流器的頻率問題作一些分析和探討。照明工程師社區(qū) k+a:ed H |d0aC7?|1 電子鎮(zhèn)流器工作頻率對(duì)其性能和可靠性的影響電子鎮(zhèn)流器是一個(gè)通過電子電路，將工頻電源變換

3、成直流電源，再將直流電源插座變換成數(shù)十KHz甚至更高頻率，集點(diǎn)燃和限流于一身的逆變裝置，它給熒光燈提供一個(gè)較高較合適頻率的電源。頻率對(duì)其性能和可靠性的影響，至少涉及以下幾方面。照明工程師社區(qū)0L $w)OjU;2M6L3d(1) 光效 熒光燈的光效取決于其內(nèi)部參數(shù)和外部條件多種因素,但是,就一定的熒光燈,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),提高工作頻率,熒光燈的光效隨之提高。照明工程師社區(qū)x4e_.E!WE lDet(2) 元器件的損耗 元器件介質(zhì)的損耗與頻率有關(guān)例如磁性元件，頻率越高損耗越大。就晶體管而言，在不一定開關(guān)狀態(tài)下，開關(guān)工作的損耗與頻率成正比。-M&uTnjlI :Do(Q)n(3) 噪音 電子鎮(zhèn)流器中的磁

4、性元件，在交變場(chǎng)的作用下，會(huì)出現(xiàn)磁致伸縮效應(yīng)，可能會(huì)產(chǎn)生噪音。但是，如果其頻率大于20KHz，則這種聲波人們耳朵聽不到。所以頻率大于20KHz有利于工作和生活環(huán)境。照明工程師社區(qū)$j VEf#5|3sLx,m#o ?iX#_2 影響頻率的因素照明工程師社區(qū))i#U|%uO c5A(a p-Y照明工程師社區(qū)0P7I HKVI 2.1 電子鎮(zhèn)壓流器的頻率不只取決于振蕩回路的電感L和電容C的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)照明工程師社區(qū) muXc9v O!n1qn&MD T xxU8DC ht既然頻率對(duì)電子鎮(zhèn)流器的性能和可靠性影響很大,就有必要分析和探討影響電子鎮(zhèn)流器頻率的因素, 從而控制和調(diào)整它,以便提高電子鎮(zhèn)流器的

5、性能和可靠性。為了探討其中的關(guān)系，我們對(duì)圖1a和圖1b兩種濾波線路的電子鎮(zhèn)流器的工作頻率f與回路的電感L、電容C和脈沖變壓器B的線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比之間照明工程師社區(qū)9qfgaPjDJN R rZ的關(guān)系進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果列于表1、表2、和表3。b2gvQ BI$E,d 照明工程師社區(qū),gRo+ 8bOolQ;o 照明工程師社區(qū) KPP4N4v 照明工程師社區(qū)t ?L,hz#Ni3T照明工程師社區(qū)G_,h2%sX O2jqGF 照明工程師社區(qū)kf|Avot 照明工程師社區(qū)3U2R3g Sd_mn;zUH7w/JvbN(Z#T:Q 照明工程師社區(qū),r./O+Xhcgc)_2A)S :dM0J(

6、F_+Kg !Nk5ub*q?m2.4 晶體管的開關(guān)頻率對(duì)電子鎮(zhèn)流器工作頻率的影響照明工程師社區(qū)*h1Rn9M#xk10dx5a照明工程師社區(qū)Rq9q-u)Yro 下面應(yīng)用上述模型，首先分析晶體管開關(guān)時(shí)間T（開關(guān)），對(duì)電子鎮(zhèn)流器頻率f的影響然后分析脈沖變壓器的線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比對(duì)T（開關(guān)）的影響，最后分析輸入電壓對(duì)T（開關(guān)），也就是對(duì)f的影響，為了便于討論，把晶體管作為理想開關(guān)器件，電感和電容作為理想器件，則T1和T2一旦導(dǎo)通，其e c兩端電壓值立刻為0，而T1和T2一旦截止，其e c兩端電壓值立刻1為E；把晶體管梯形開關(guān)曲線簡(jiǎn)化為方形曲線，開關(guān)時(shí)間長(zhǎng)短的變化，引起梯形開關(guān)曲線斜邊斜率的變

7、化，簡(jiǎn)化為方形曲線時(shí)間長(zhǎng)短的變化；把回路C（電容）的充放電非線性曲線簡(jiǎn)化為線性曲線。如果T（開關(guān)）=T（充電），也就是說，當(dāng)回路剛好充電到最大額定電壓E時(shí)，T1管剛好截止，T2管剛好導(dǎo)通，回路及時(shí)從充電狀態(tài)轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)；同理，當(dāng)回路剛好放電到最低額定電壓0時(shí)，而T1管剛好導(dǎo)通，T2管剛好截止，回路又及時(shí)從放電狀態(tài)轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)，如圖3a所示，這就是f1=f0 的情況，則這時(shí)f就由回路的L和C決定，而且f=f1=f0=1/2 LC的頻率穩(wěn)定地工作下去。如果晶體二極管管開關(guān)時(shí)間T（開關(guān)）大于回路的額定充放電時(shí)間T（充放），即f1f0,在這種情況下，雖然回路充電己達(dá)到最大額定電壓值E，但是由于T1仍未

8、關(guān)斷和T2仍未導(dǎo)通，回路仍然處于充電狀態(tài)，未能及時(shí)轉(zhuǎn)入放電狀態(tài)使得充電時(shí)間延長(zhǎng)了；同理，在回路的放電過程中，雖然回路的放電已達(dá)到最低額定電壓值,但是由于T1管仍未導(dǎo)通和T2管及未關(guān)斷，回路仍然處于放電狀態(tài)，未能及時(shí)轉(zhuǎn)入充電狀態(tài)，使得充電時(shí)間延長(zhǎng)了；如圖3b所示。振蕩穩(wěn)定后，回路的實(shí)際充放電時(shí)間T（充放），便等于晶體開關(guān)時(shí)間T（開關(guān)），這樣使得回路的振蕩周期增大了，使振蕩頻率降低了，即ff1, 而且最終f=f1,這里f并不只由回路的L和C決定，f要受f1的影響，也就是說f取決于晶體管的開關(guān)時(shí)間或周期T（開關(guān)）。這表明，凡是能改變晶體管的開關(guān)時(shí)間T（開關(guān)）的因素，都會(huì)改變電子鎮(zhèn)流器的頻率。$oR&

9、B:BMa$ccR 照明工程師社區(qū) ,gUkv5IA.DH +_R#Jo+C u 7G4|kN)HC電子鎮(zhèn)流器中串聯(lián)的兩個(gè)晶體管，一方面其開關(guān)是通過脈沖變壓器B受到回路的控制，另一方面它的開關(guān)又控制著回路的振蕩，兩者相互作用和放制，因此，考慮回路的振蕩時(shí)，不能只考慮回路的L和C作用，同時(shí)還必須考慮回路晶體管的開關(guān)作用。因?yàn)榭刂凭w管的開關(guān)信號(hào)是取自振蕩回路，所以，只會(huì)出現(xiàn)f1=f0和f1f0的情況。這樣，這種模型既考慮了回路的L和C對(duì)電子鎮(zhèn)流器頻率的影響，同時(shí)也考慮了晶體管的開關(guān)頻率對(duì)電子鎮(zhèn)流器的工作頻率的影響。照明工程師社區(qū) T0AC)uB-;NzIk2|3h2 v2.5 輸入電壓對(duì)晶體管開

10、關(guān)時(shí)間的影響,導(dǎo)致對(duì)電子鎮(zhèn)流器頻率的影響 照明工程師社區(qū)e bL,Y fn7G(? 對(duì)于一定的電子鎮(zhèn)流器,在一定的脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比下,當(dāng)輸入電壓增加時(shí),輸出電流有效值Ie會(huì)隨著增加,使脈沖變壓器副邊線圈兩端的電壓或流過的電流隨著增加。這時(shí)加到晶體管基極與發(fā)射極之間的信號(hào)，就會(huì)更大地偏離晶體管臨界飽和及臨界截止的信號(hào)強(qiáng)度值，使T（開關(guān)）延遲更長(zhǎng)，晶體管的開關(guān)頻率f1=1/t（開關(guān)）下降就會(huì)更多。于是，電子鎮(zhèn)流器的頻率，就會(huì)隨輸入電壓的變化而變化就出現(xiàn)3的情況。照明工程師社區(qū)+?.a(y*4Cz照明工程師社區(qū)yY:cD;?%H3sV 通過以上的分析我們看到，即使回路的電感電容不變，

11、只要改變脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比，就會(huì)改變輸入到晶體管基極的信號(hào)大小，就會(huì)改變晶體管的開關(guān)時(shí)間，從而改變晶體管的開關(guān)頻率f1。各種作用都?xì)w結(jié)為對(duì)晶體管的開關(guān)頻率f1的影響。f1改變了，由f0和f1兩個(gè)頻率的相互作用協(xié)調(diào)產(chǎn)生的電子鎮(zhèn)流器的頻率f也就改變了，于是就出現(xiàn)表1、表2和表3的情況。這樣就從理論上解決了實(shí)現(xiàn)結(jié)果，并找到了通過改變脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比，可以控制和調(diào)整電子鎮(zhèn)流器的頻率f的理論依據(jù)。!IOaow;HmST gp6&uFmQ0_4c3 電子鎮(zhèn)流器頻率的控制a)a I L&p&G 照明工程師社區(qū)ASW4z om,H 以上分析說明電子鎮(zhèn)流器的頻率f,由振蕩回路的L、

12、C和脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比共同決定。只要改變L或C就會(huì)改變f0，只要改變脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比就會(huì)改變f1。因此，可根據(jù)需要改變L或C或脈沖變壓器線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比以便控制電子鎮(zhèn)流器的頻率f或使f=f0=1/2 lc，或使fJQK0xN0U IUU Ch?&D*X?.WF0振蕩穩(wěn)定后電子鎮(zhèn)流器的頻率F，便等于晶體管開關(guān)頻率F1。照明工程師社區(qū)nd oMvs-pb5q照明工程師社區(qū)C7S4Lvii)L6N 4 結(jié)論Q0zlY&c7HV?4B 照明工程師社區(qū)LzpwB （1） 電子鎮(zhèn)流器工作頻率對(duì)電子鎮(zhèn)流器的性能和可靠影響很大，應(yīng)合理選擇頻率。$wWd ur%F$i 照明工程師社區(qū)_T-B$me/Ea （2） 電子鎮(zhèn)流器的最高頻率，由振蕩回路的電感、電容決定，而其實(shí)際頻率由晶體管的開關(guān)頻率確定, 即由振蕩回路的電感、電容和脈沖變壓器的線圈繞組的匝數(shù)及匝數(shù)比決定，而