節(jié)能燈電路原理分析
了那一刻以前,正常情況下VT1一直沒有開通;必須注意的是,當(dāng)線路調(diào)整不好的時(shí)候,Ic會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有害的毛刺。2 三極管集電極電流Ic初始值的討論
帶電感負(fù)載的開關(guān)三極管,在三極管關(guān)斷時(shí)因電感產(chǎn)生反電動(dòng)勢會(huì)收到一個(gè)高電壓。但是,在目前國內(nèi)大量采用的電子鎮(zhèn)流熒光燈半橋電壓反饋電路中,開關(guān)三極管電壓的選擇,是不考慮這個(gè)反電動(dòng)勢的;在實(shí)際生產(chǎn)中,用世界上最好的示波器去觀察,也看不到高于整流濾波后電源電壓的波形;對(duì)于燈用三極管設(shè)計(jì)生產(chǎn)廠家來說,三極管的電壓參數(shù)選取得是否合理,關(guān)系到如何真正做到“低成本、高可靠”;如果不切實(shí)際地把三極管的電壓參數(shù)選高了,用戶最需要的電流特性就會(huì)受到影響。那么,電路中的這個(gè)反電動(dòng)勢,是通過什么渠道泄放掉的?在R2C3上的充放電電流終了后,實(shí)際上就是通過三極管集電極電流Ic初始值泄放的。(三極管CE并聯(lián)反向二極管的話,這個(gè)初始值被二極管分流一部分)。
由于電感L中的電流不能突變,三極管集電極電流Ic的初始值必須和R2C3上的充放電電流終了值一致。R2C3上的充放電電流的初始值在數(shù)值上與另一個(gè)三極管Ic的關(guān)斷終了值一致,但方向相反;而R2C3上的充放電電流的終了值與初始值相差不大,三極管集電極電流Ic一個(gè)很大的負(fù)電流初始值就是這樣來的。
這個(gè)很大負(fù)電流的流經(jīng)方式要分四種情況討論:
(1)三極管BE并聯(lián)反向二極管-三極管BC結(jié)(圖12);
(2)三極管CE并聯(lián)反向二極管(圖13);
(3)三極管BE、CE同時(shí)并聯(lián)反向二極管(圖14);
(4)三極管BE、CE都沒有并聯(lián)反向二極管(圖15)。
在這四種情況中,我們首先討論第一種情況:
從圖12、圖16可以看到,流經(jīng)三極管集電極的電流Ic從三極管BE之間的二極管流過(圖16)。三極管集電極-發(fā)射極電壓Vce加的是負(fù)電壓,三極管反向工作。
在這以前,人們一直在三極管的關(guān)斷功率損耗上做文章,降低三極管的關(guān)斷功率損耗,以提高可靠性。其實(shí)三極管反向工作這一段時(shí)間的反向功率損耗也應(yīng)該引起足夠的注意,因?yàn)檫@一段時(shí)間三極管上的工作電壓、電流、延續(xù)時(shí)間都比較可觀,因此其上的功率損耗也比較可觀。
實(shí)際生產(chǎn)中,不加BE反向二極管,有一定比例的三極管損壞,且是BE結(jié)損壞,就認(rèn)為是三極管BE反向耐壓不夠,這是誤解。應(yīng)該是負(fù)電流的流經(jīng)渠道不暢造成三極管功率損耗過大。
第二種情況,三極管CE并聯(lián)反向二極管(圖13):另一個(gè)三極管徹底關(guān)斷、R2C3充放電結(jié)束的時(shí)刻,電感IL內(nèi)的電流(相當(dāng)于R2C3充放電電流終了值)大部分流經(jīng)VD6(VD7),少部分仍然流經(jīng)三極管BC結(jié)(體現(xiàn)為三極管集電極電流Ic)。
第三種情況,三極管BE、CE同時(shí)并聯(lián)反向二極管(圖14):另一個(gè)三極管徹底關(guān)斷、R2C3充放電結(jié)束的時(shí)刻,電感IL內(nèi)的反向電流(相當(dāng)于R2C3充放電電流終了值)大部分流經(jīng)CE并聯(lián)反向二極管VD6(VD7),少部分仍然流經(jīng)三極管BE并聯(lián)反向二極管-三極管BC結(jié)(體現(xiàn)為三極管集電極電流Ic)。
第四種情況,采用DB3觸發(fā)的小功率節(jié)能燈在三極管功率余量足夠時(shí),可以不加BE反向二極管(圖15),這是因?yàn)樨?fù)電流有一個(gè)通過磁環(huán)次級(jí)繞組、基極電阻、三極管BC結(jié)的流經(jīng)渠道(圖17Ib剛開始上跳時(shí)的波形),基極回路帶電容的半橋電路不能沒有BE并聯(lián)反向二極管。
采用BUL128D這一類帶續(xù)流二極管的抗過驅(qū)動(dòng)三極管,不要再加CE二極管。
三極管BE、CE并聯(lián)反向二極管(基極回路帶電容的半橋電路在BE并聯(lián)反向二極管上還串聯(lián)有電阻)對(duì)整個(gè)電路的工作狀況有很大影響,特別是會(huì)對(duì)燈管起輝和三極管電流波形產(chǎn)生影響。
3 Ic電流上升過程的討論
電路工作狀態(tài)下可飽和脈沖變壓器(磁環(huán))磁導(dǎo)率變化曲線的飽和點(diǎn)和三極管的存儲(chǔ)時(shí)間ts是工作周期的重要決定因素。那么什么是“電路工作狀態(tài)下”?其實(shí)就是那個(gè)時(shí)候的Ic電流上升過程,更準(zhǔn)確地說是流過磁環(huán)初級(jí)繞組的電流、三極管儲(chǔ)存階段流過的電流。這句話實(shí)際上包含了兩重意思:一方面肯定了可飽和脈沖變壓器(磁環(huán))磁導(dǎo)率變化曲線和三極管的存儲(chǔ)時(shí)間ts的重要性;另一方面也沒有否定電路其他元器件(電容、電感、燈管)對(duì)電路工作狀況的重要作用。
(1)下管VT2剛開始導(dǎo)通時(shí),電路相當(dāng)于RLC串聯(lián)電路加上直流電壓(圖18):
電路電壓方程:
L+Ri+idt=u (各段壓降之和)
電壓平衡方程式是一個(gè)二階微分方程,它的解與u的形式和u的初始條件(K接通時(shí)的u值)有關(guān)。
關(guān)鍵詞: 電路原理
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