电子镇流荧光灯及三极管的几点认识课件.ppt

1、至诚至爱，共创未来SISEMI电子镇流荧光灯与三极管的几点认识深圳深爱半导体有限公司 至诚至爱，共创未来SISEMI 目录n1、避免三极管损坏的几点认识（三极管能做多大规格的灯，仍然很可靠）n2、半桥逆变电路原理分析探讨至诚至爱，共创未来SISEMI避免三极管损坏的几点认识n电压指标够用就行，电流特性是用户最有使用价值的指标。(110V低电压系列也是这一思想的产物）至诚至爱，共创未来SISEMI自感电势反峰电压在导通管上泄放半桥逆变电路电感负载产生的自感电势反峰电压是加在导通管上泄放的。至诚至爱，共创未来SISEMI实际使用的不是BvceoBvcer一般要大于Bvceo（用触发管DB3）nBV

2、ceo=400V已被广泛接受，380-400V的很好用nBVcbo=500V的13001也被广泛接受至诚至爱，共创未来SISEMI最终损坏是功率击穿n最终损坏是功率击穿，超过功率容限(SOA)（25）n三极管的功率容限随着温度上升而下降的必须控制三极管的发热 至诚至爱，共创未来SISEMI在开关工作状态下，晶体三极管上消耗的功率由以下三部分组成：nWOFF=VCEI漏nWON=VCESICnW过渡=VtItt/t(0t Vt It dt/t）n变化范围比较大 控制发热至诚至爱，共创未来SISEMI最终损坏是功率击穿n1、稳态工作的左右两个交叉（三极管VCE、IC）n2、启辉过程的功率冲击至诚至

3、爱，共创未来SISEMI1-1、影响右（电流下降）交叉的因素n三极管的tfn基极驱动的强弱（结合抗饱和三极管功能讲）至诚至爱，共创未来SISEMI抗过饱和电路的作用n在驱动弱(60ma)时发热不大13003 与 13003D（IB、VCE）至诚至爱，共创未来SISEMI在驱动弱时发热不大（IC、VCE）13003 与 13003D(360ma)n13003D的作用也不大至诚至爱，共创未来SISEMI驱动强(120ma)13003 与 13003D（IB、VCE）至诚至爱，共创未来SISEMI驱动强(120ma)（IC、VCE）13003 与 13003D(360ma)n13003D的作用明显至

4、诚至爱，共创未来SISEMI抗过饱和电路的作用n128D 交叉小发热低 n13005交叉大发热高至诚至爱，共创未来SISEMI三极管“瞬态冷爆”-对策n除了电流下降交叉发热，后几年“瞬态冷爆”成为主要问题n对策：合理的三极管基极驱动；适当的工作频率；理想的启辉过程和谐工作状态至诚至爱，共创未来SISEMI抗过驱动带D系列-和谐的硬件保障深爱的抗过驱动带D系列产品带有有源抗饱和网络。在线路的基极驱动加强的情况下，也不会出现深饱和，避免因过驱动烧管；电路驱动不足时，能将分流的驱动电流回到NPN管，使其不会进入放大区而瞬时爆管。至诚至爱，共创未来SISEMI深爱抗过饱和电路和谐的硬件保障NPN管饱和

5、导通，基极驱动电压趋向高于VBE(PNP)+Vces(NPN）时，PNP管导通，将基极驱动电流分流，使NPN晶体管不会出现深饱和；当外电路驱动电流减弱时，仅减小分流电流，不影响NPN管饱和导通至诚至爱，共创未来SISEMI深爱抗过饱和电路硬件保障n大大简化晶体管驱动电路的设计n对低温（-10）启动要求驱动强，但高温不过驱动烧管很有效n自动适应环境的偏离、参数的离散带来的问题。提高大批量生产的工艺宽容度。至诚至爱，共创未来SISEMI大于25W的双泵电路n深爱抗过饱和电路的自动调节作用对大于25W的双泵电路具有很好的补偿作用至诚至爱，共创未来SISEMI抗过饱和电路使用注意事项n使用时不要再外接

6、续流保护二极管n线路基极驱动应该比较强，保证不出现基极驱动不足，但是也不能太强，超过PNP管可以控制的范围至诚至爱，共创未来SISEMI抗过饱和电路任重道远n抗过饱和电路无论是应用方面还是三极管产品设计和工艺控制方面都还有很多工作要做任重而道远至诚至爱，共创未来SISEMI CE二极管的作用n电压够用就行的硬件保障，自感电势反峰电压在导通管上泄放至诚至爱，共创未来SISEMI二极管涨价n由于二极管涨价(三-五分钱以上），在小规格产品中，内置二极管已经成为市场选择BLD系列的重要因素；至诚至爱，共创未来SISEMI不加 CE二极管电流波形（毛刺）n上管不加CE二极管4007，下管三极管VCE、I

7、C n另一个引起发热的功率交叉至诚至爱，共创未来SISEMI不加CE二极管，VCE、Ic（毛刺）（分析）-泄放不畅C3充放电结束，下管三极管已经关闭，上管BE、CE无二极管，开通时电感内的电流继续通过上管磁环次级绕组、RB、上管bc结（成为上管的负电流）；当ce电压比较高的时候，电感内的能量大，“上管磁环次级绕组、RB、上管bc结”这条通道不够通畅，只能把下管三极管再次打通；至诚至爱，共创未来SISEMI加CE二极管（无毛刺）n有泄放后无毛刺至诚至爱，共创未来SISEMICE二极管电流波形1N4007n流过上管CE二极管4007的电流 至诚至爱，共创未来SISEMICE二极管1N4007和FR

8、107 电流波形 反向恢复时间 上管CE二极管用4007有反向恢复时间，这时上管是通过“上管磁环次级绕组、RB、上管bc结”的负电流，这个反向恢复电流是从上到下，相当于三极管的正向电流。这时下管三极管已经关闭，只能说是抵消了一部分通过“上管磁环次级绕组、RB、上管bc结”的负电流。n采用FR107没有反向恢复时间至诚至爱，共创未来SISEMI用4007反向恢复时间的影响n 13005加CE二极管1N4007，向下的负电流n13005加CE二极管FR107至诚至爱，共创未来SISEMICE二极管n三极管二极管总电流（红色）与分立二极管（兰色n13003Ic（红色）至诚至爱，共创未来SISEMIB

9、E二极管内电流波形（一样）n采用分立二极管时nBE二极管还是磁环次级绕组变为负电压后的反向电流通道，CE二极管没有这个作用n13003D至诚至爱，共创未来SISEMI采用128D 电流波形与13005对比n上管128D不外加CE二极管，下管三极管VCE、IC 至诚至爱，共创未来SISEMI启辉13003Dn幅度与正向电流相等时间短至诚至爱，共创未来SISEMI正常情况下正常情况下“共态导通共态导通”很难成很难成立立n上下二个三极管的电流峰值是明显错开的，而且当一个三极管集电极电流从最大值下降的时候，另一个三极管的集电极电流有一个从零到负值再变正再逐步增大的过程，不存在“共态导通”的机会。至诚至

10、爱，共创未来SISEMI电流波形上的毛刺n线路调整不好会有毛刺n能造成三极管发热n出现出现“共态导通共态导通”的可能性的可能性至诚至爱，共创未来SISEMI稳态工作研究之二：三极管正常开通前的毛刺（左交叉）至诚至爱，共创未来SISEMI理论分析原因：相位超前至诚至爱，共创未来SISEMI有害的毛刺n如果Ic变正的初相位角0，那么这里Ic会产生一个有害的毛刺。至诚至爱，共创未来SISEMI理论分析相位超前n正确的工作状况，应该是：n电流相位落后于电压相位n滤波器(谐振回路)之操作类似电感性负载n换流器之切换频率高于滤波器之谐振频率至诚至爱，共创未来SISEMI灯启辉、异常保护n13005用于36

11、WT8 通过了，用于28WT5却不行，启辉时炸三极管n稳态、启辉都通过了，异常保护时炸三极管至诚至爱，共创未来SISEMI灯正常启辉时三极管Vce及Ic波形(后面进一步分析）n瞬时功率=120V5A=600W 13005至诚至爱，共创未来SISEMI灯启辉的实践n灯管特性(管压、管流、启辉电压）n灯丝发射电子；有足够的能量使灯启辉，启辉电压、电流n可以调动的常用因素：灯丝电容、非灯丝电容、谐振LC、Q值、灯丝电阻、灯丝二极管、PTC；Re、驱动Ib、ts、磁环有效导磁率e、磁环尺寸、绕组圈数、Rb等等至诚至爱，共创未来SISEMI无PTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI无PT

12、C V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI无PTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI无PTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI无PTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI启辉对三极管工作的影响n启辉过程灯管的不规则放电造成三极管Ic波形的不规则异常变化，容易造成三极管的损坏至诚至爱，共创未来SISEMIPTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI PTC V灯1I灯（玻璃）至诚至爱，共创未来SISEMI启辉时多次停振n启辉困难，连续多次的大电流（这里是2A）冲击，容易使三极管损坏。至诚至爱，共创未来SISEMI二、半桥逆变电路

13、原理分析探讨n中国照明电器2004年第11、12期2005年第11、12期连续发表文章：荧光灯电子镇流工作原理再细探（叶文浩）电子镇流器中半桥逆变电路之分析（陈传虞）至诚至爱，共创未来SISEMI半桥逆变电路原理分析探讨n（陈传虞）“尽管这个电路众所周知，但人们对它的理解存在一些错误观念”n文章说：通过试验、讨论“澄清了过去不少糊涂概念”（各种现有的书刊都没有完全说清楚）至诚至爱，共创未来SISEMI为实践提供理论依据n三极管怎样关断三极管怎样开通n电压够用就行的理论依据n磁环有效导磁率e、磁环尺寸、绕组圈数和三极管存储时间Ts参数的配合的理论依据至诚至爱，共创未来SISEMI仍然有不少问题没

14、说清楚nBC结反偏造成电流下降，这时已经没有强烈的正反馈n磁环绕组初级、次级的圈数对频率、驱动的影响大灯、小灯不一样n基极电阻RB在影响电路工作频率方面也有双方面的作用至诚至爱，共创未来SISEMI仍然有不少问题没搞清楚n要兼顾稳态工作（灯功率、频率）、启辉；必须同时满足，都处于最佳工作状态。频率差异 fHB=1.065fr启辉n谐振回路加上方波,产生电流（这个电流太复杂）n陈传虞先生（书和文章）：简化为一阶RL电路（PHILIPS）二阶低通滤波器至诚至爱，共创未来SISEMI 灯管谐振回路方波加在LC及灯管回路上至诚至爱，共创未来SISEMI设计过程nV o/Vi=0.572（灯管电压103

15、V，Vi=0.45VDC）R=312（灯管）n设灯管启辉电压450V，由公式5-17 0.77/0 1.18选择/0=1.08，此时Q=0.6 由于f=45KHZ，0=/1.08=261.67103L=R/0Q=1.98mHC=Q/0R=7.35nF至诚至爱，共创未来SISEMI有待进一步深入研究n灯管稳态工作电压、灯管启辉电压；电路谐振频率、电路稳态工作频率、电路启辉频率、电压传递函数 VO/Vi、/rnVO/Vi的幅频特性：/0、谐振回路品质因素Q值、电路呈容性、呈感性n电路设计怎样兼顾启辉及稳态、预热时间、预热电流、有待进一步深入研究，很多方面都是近似、假设，结论也就是近似的，不太准确至诚至爱，共创未来SISEMI多学科交叉的问题n这个问题至少牵涉到对磁性材料、电光源领域高频工作下的低压气体放电、半导体物理、电子电路等专业知识的深刻了解和它们之间的融会贯通。一个人的知识面、精力都是有限的；这需要多方面共同努力进一步做深入细致的工作。n对行业的进一步发展具有重要意义至诚至爱，共创未来SISEMI相互支持、相互促进、共同发展n用在实践中验证过的理论研究成果指导产品设计和工艺控制（将逐步成为可能）n叶文浩13823155720n 0755-25970829