电子镇流器与灯管的匹配

1. 电子镇流器与灯管的匹配 • 驱动博士工作室研究员 • 宁波环球光电股份有限公司 • 茆学华 • ZDGM888@163.COM

2. 电子镇流器与灯管的匹配 • 一、概念：1.阻抗匹配，节能灯也遵守电源与 负载阻杭相匹配原理。 • 2.节能灯负载又有特殊性：a.负阻特性b.启动之前短路特性。C.与电源不匹配，需加电感与电容，使之与电源进行阻抗匹配。d.加了电感、电容，就有振荡频率产生。 • 3.灯管的热阴极特点，需进行预热，需减少电子粉损失，才能达到长寿命。 • 4.节能灯管与镇流器匹配，就围绕着灯管负载的特性设计。

3. 电子镇流器与灯管的匹配 • 二、匹配：a.使晶体管工作处于安全状态 • b.使阴极在启动时与工作时不 受损伤。 • 今天主要讲怎样在启动时与工作时，使电子粉少受损失。 • 1.启动过程中怎样减少电子粉溅谢与蒸发？

4. 不用预热元件的变频预热方法 • 首先弄清以下几个概念：            一、起振电压：将镇流器与灯管接在测试仪上，转动调压器(从0向上调)到仪器上看到有电流出现时的电压，也表示镇流器开始工作。           二、启辉电压：：继续转动调压器，到灯管完全亮的电压。           三、最低预热电压时间为50V：也就是从镇流器起振到灯管完全亮，最少有50V的电压间隔，就能有效实现预热。 50v为步长概念。

5. 不用预热元件的变频预热方法 • 为什么叫变频预热呢？ • 答：因为镇流器与灯管阻抗不匹配，在负载中加入LC，因此节能灯的匹配，应该叫频率匹配。 • 当镇流器电源频率与LCR频率相等时，电路呈阻性特点。能实现最快速启动。 • 当镇流器电源频率小于LCR频率时，电路呈容性，炸三级管。

6. 不用预热元件的变频预热方法 • 当镇流器电源频率大于LCR频率时，电路呈感性，灯管启动有延时。 • 不用预热元件的变频预热方法，就是利用 • 这一特点，使LCR工作频率略低于电源工作频率，将谐振时间延长，使灯丝上有电流流过，灯管却不启动，达到预热的目的。 • IC芯片镇流器也是利用此原理预热的。

7. 不用预热元件的变频预热方法 • 调试技巧：起振电压应尽量在DB3触发时起振，易控制预热电压时间；启辉电压220V时控制在120V以下，就可以控制灯丝工作电流不超标；预热电压时间大于50V，预热时间越充分，开关寿命越长。 • 因预热时间不能向预热器件那样可控，预热时间较短，同样该方式不能缩小辉光放电时间，灯管开关寿命不能延长到几万次，只能在10000次左右。

8. 预热器件的预热方法 短路预热 • 一、PTC预热方法 • 1.未加ptc预热电压的选择: 为防止预热灯丝电流过大、予热失效，未加PTC时予热电压选择是重中之重。一般选择50V灯管就须启动，最大不得超过80V，否则预热最佳状态将失去条件。 2.加PTC予热启动电压的选择:  不得超100v，最大不超120v，否到冷天不好启动。 3.ptc的选择：  尽量选用直径小、阻值大一点的PTC，对于初学者易掌握，且易于控制予热时间与启动电压，一般控制在1000Ω左右。技术成熟了，可选择低阻值PTC。

9. 预热器件的预热方法 短路预热 • 4.予热有效的目测： 这是最难的，也是关键所在，也是最不好描述的！                  • 在启动之前，灯丝应为杏红色，发白色为予热电流太大，是因为PTC选择直径太大或阻值太小，可选直径小一点，阻值大一点的PTC；发紫光，表示予热失效，予热时间短，PTC直径选小或是阻值太大，或是PTC自身质量不好造成假予热。

10. 预热器件的预热方法 短路预热 • 5.PTC假予热的识别：  在予热结束时，灯开路电压前，灯丝杏红状态突然暗了，也就是说灯丝冷了灯管才启动，这是PTC自身质量有问题，国内有不少PTC厂家有这个毛病。深圳有2-3家质量较好，特别是新三宝。 PTC予热一定要掌握，在灯丝红的状态下，灯管启动，或则是无效启动。

11. 预热器件的预热方法 短路预热 • 6，在测试仪上，真延时，假予热识别，启动时观则到启动曲线图上，灯丝与导入阴级电流无电流显示，但有予热时间(这是对无予热元件予热启动而言)，灯丝上无予热电流，俗称真延时，假予热。 PTC假予热：在予热曲线上发现在灯丝电流和导入阴级电流在启动之前突然凹下去，减少或消失了，再启动灯管，又变成在冷启动。

12. 预热器件的预热方法 短路预热 • 因为PTC在打开之前有一个拐点，导致辉光放电时间较长，因此，只能实现1万到3万次左右的开关寿命。     但因PTC可以实现充分预热，价也平，是一个不错的选择。

13. 超长开关寿命节能灯—短路预热 • 刚才讲的预热方法，只是为预热而预热，好处是能使阴级电子粉达到正常发射温度800℃左右，使电子粉减少损失。 • 更关健的是减少辉光放电时间。 • 辉光放电是指预热启动结束或给予灯管击穿电压到灯管启动成功这段时间，一般应小于100ms。 • 前边讲的几种予热方法都不能实现减小辉光放电时间

14. 超长开关寿命节能灯—短路预热 • 减少辉光放电时间最佳办法是： • 一种新的器件，能小于100ms，最好是在20ms左右开关。 • 这样，就能在短路预热结束时，即时开启短路预热电路，使辉光放电时间小于20ms。就能使启动时间快速越过辉光放电时间，使开关寿命达10-100万次左右。

15. 长寿节能灯研制关健—工作寿命 • 节能灯的开关寿命不能替代工作寿命 工作寿命概念：指节能灯点亮时的时间。 工作寿命取决于以下几方面： 1.灯管的参数；2.镇流器给灯管的参数。 3.其它。 今天不讲其它，只谈1-2项。 灯管参数很关键，朋友们都知道，传统的荧光灯参数都是以电感镇流器为基础，其设计方法是以灯丝断流为主设计导热阴极电流的。

16. 长寿节能灯研制关健—工作寿命 • 电子镇流器使用的灯管，灯管厂家也是基于电感镇流器点灯为基础理论设计的。以T5灯管为例，灯管管流为0.175A左右，如按电子镇流器设计管流为175mA，灯管就是黑头早，如按导入阴极电流设计为175mA，灯管点2年才有轻微黑头。 • 关键是：现在设计的灯管管流就是导入阴极电流。

17. 长寿节能灯研制关健—工作寿命 • 灯管导入阴极电流的设计 • 以T3半螺26W为例：如导入阴极电流为235mA，设计阴极灯丝电流×1.15＝270mA时，才能保证阴极保持800-1000℃正常工作温度，使电子发射与接收自由平衡，使电子粉减少缓慢，实现较长工作寿命。通常灯阴极选对应的最大工作电流，一般为270mA×1.5倍≈413mA左右灯丝为宜。

18. 长寿节能灯研制关健—工作寿命 • 灯丝冷阻的选择：1.灯功率与灯冷阻成反比；2.有预热启动选小冷阻灯丝，冷启动选冷阻高的灯丝。 • 镇流器灯电流、导入阴极电流的设计遵循灯丝设计公式，在保证阴极电流基础上，灯丝电流越小越好。 • 灯管工作寿命设计的核心是导入阴极电流的设计

19. 长寿节能灯研制关健—工作寿命 • 关于灯丝减流技术：不管怎样减流，一定要确保导入阴极电流符合设计要求。 • 关于灯管参数：很多企业无设计人员，灯丝从小到大功率一个样。 • 一定要知道灯丝对应的最大工作电流，减1.5倍，设计灯管阴极电流，才能设计长寿节能灯 。

20. 电子镇流器晶体管工作波形参考 • 三极管EB结电压波形

21. 电子镇流器晶体管工作波形参考 • 集电极电流波形

22. 电子镇流器晶体管工作波形参考 • 集电极电流波形（坏)

23. 电子镇流器晶体管工作波形参考 • MOS管不好驱动波形

24. 驱动博士工作室 茆学华 • 谢谢朋友们！ • 再见 • 2008年10月