国庆六十周年庆典论文------高频电子荧光灯的频率匹配原理

负载的频率匹配问题
负载的频率匹配问题,是被国内工程师忽视的一个重要问题.说到忽视,是因为在国内没有见过这方面的书籍或有关介绍,与许多照明工程师朋友在一起交谈时,多数人不知道电子镇流器的开关电路与负载之间还需要频率匹配.
电子镇流器的工作电路中存在两种振荡频率:一种是我们前面提到的开关电路的振荡频率(简称工作频率);另一种R灯管、限流电感(L)和启动电容(C)之间的谐振频率(简称谐振频率).由于谐振电路是开关电路的负载,因此,工作频率与谐振频率之间存在以下三种关系:
工作频率大于谐振频率时,开关电路的负载呈感性:
电子镇流器的负载呈弱感性时是最佳工作状态,也就是说工作频率稍快于谐振频率时是最佳工作状态.特别是使用场效应管做开关的电路,由于场效应管本身带有反向并联的阻尼二极管,可以有效抑制弱感性负载产生的浪涌电压;对于使用双极性三极管的电路,最好在三极管的集电极和发射极之间反向并联二极管.但是,在负载感性过大时,三极管关断时需要承受很大的浪涌电压冲击,会导致器件应力变差,容易损坏.
工作频率等于谐振频率时,开关电路的负载呈阻性:
大家往往都认为电子镇流器的负载呈阻性时,工作频率与谐振频率相等,L的感抗与C的容抗相等,此时会出现谐振电压非常高的现象.实际上,L的铜阻、磁阻,C上的损耗,灯管并联的因素,电路中其他元器件造成的损耗等等,决定了LC的谐振Q值不可能很高.因此,电子镇流器完全可以工作在阻性负载情况下.
工作频率小于谐振频率时,开关电路的负载呈容性:
容性负载对于电子镇流器开关电路来讲危害是最大的(致命的)!图一a是开关电路的负载呈容性时场效应管的栅极驱动波形,在波形的上升沿有一个明显的锯齿波;图一b和图一c是开关电路的负载呈容性时双极性三极管的基极驱动波形,图一b波形的上升沿有一个明显的锯齿波;图一c波形则产生了很严重的波形断裂,相当于开关了两次.这些波形都说明电子镇流器开关电路是

图复制不上去,还是看压缩文吧! 1030231252732660.rar

这是修改后的文章 1030231252730794.rar

茆工辛苦了,支持奉献!

末经本人同意,不得转发、转载、发表.

这是好东东啊,茆老师还在宁波??

在上海

高升了呀,恭喜!恭喜!

谢谢李工一贯以来的支持

好人

都没有搞清什么是感性?阻性?容性?夸夸其谈,把几个所谓专家学者搬上来,吓人呀!!!

请教茆工:普通半桥自激式振荡电路怎样才能调成负载成感性呢?开关电路的振荡频率也就是工作频率是不是电子综合特性测试仪上读出来的那个频率,还是要用示波器或者频率仪测出来,谐振频率就是利用公式算出来LC谐振的那个频率吗?

镇流器要调成容性的才叫难啊

请教:在文章中提到---------在实践中,我们用继电器做短路预热启动器件,并且解决了其触头打火粘接问题,其预热启动波形为方波,开关寿命为50万次-100万次左右.开关影响灯管寿命的理论与实践问题就此解决.--------我不是很懂,以我的感知,最好的高压继电器的寿命也达不到50万次以上,也就是说,灯管还没寿终,EB先挂了?

分两个问题:1、自激式镇流荧光灯,因调整lcr等影响频率变化,因此,电子综合特性测试仪上读出来的那个频率,不是工作频率,也不是lc谐振频率,是综合频率.2、它激式镇流荧光灯,因驱动是独立的,频率不受其它因素影响,电子综合特性测试仪上读出来的那个频率是工作频率.
    因目前还没有仪器测试这两个频率,调试还较困难,但可以用示波器捕捉到容性点的波形,上述论文己有论述.
       可以电话沟通.

<最好的高压继电器的寿命也达不到50万次以上,也就是说,灯管还没寿终,EB先挂了?>
问题提的很对,十年前我们也遇此问题,十万次也不到,但后来解决了继电器的打火拉弧问题,"高压吸合,低压保持",这个问题已不是问题,且早就批量生产.
  其实,继电器还不是最佳开关器件,如在IC芯片控开关时间,那更好.
  大家只要掌握启动时,减小辉光放电时间,是提高灯开关时阴级寿命的核心问题,就可以找到更好的解决问题办法.

千年难得一见的好帖!顶上

好帖,顶!

这篇文章 有些地方分析得比较浅  比如说BALLAST工作的几个波形  往上一放 就完事了 要仔细分析下去 那才叫一片好文章 ballast的精华所在没有分析

有朋友询,现答如下:
              设计时的最大工作电流为
   1:175×1.15＝201.25mA

   2:阴极最大工作电流为201.25×1.5≈301mA,是指设计阴极灯丝的参数,因传统的灯丝设计是以电感镇流为依据的,灯亮后,灯丝是断流的,管流就等于导入阴极电流.新高频电子镇流设计灯丝没有定论之前,灯丝设计还沿用电感镇流为依据,因此,看问题要历史地研究.

楼主辛苦了,首先赞一个.楼主在镇流器变换输出方面,根据负载情况做精细的拿捏非常到位.然而本人对于楼主的另一个观点有不同意见,楼主认为频率不匹配“会引起开关管工作波形异常”,这是有待商榷的.在电子镇流器(自激式)电路运行中对开关管工作波形起决定性影响的是磁性元件的非线性特性.与其说人们忽视镇流器运行中的两个频率的关系,不如说人们更不重视磁性元件的非线性特性应用的研究.回顾镇流器技术发展历程,磁性材料特别是磁环的摸索不知道经过多少曲折,现在新上来的人没有那个体验.

非常感谢!为新手们指引了方向!

看了半天有个地方不明白,文章前面提到,由电流和电电压相位关系,得出线路呈现感性或者容性,阻性,但是文章后面直接过渡到了,频率之间的关系,工作频率和固有谐振频率之间的关系,得出感性、容性、阻性,太缺少过渡,比如,希望楼主分析一下,工作频率高于固有谐振频率时,负载支路电流,电压是什么关系呢?

非常感谢.待慢慢消化

卯工大量的是实践结论,已经全面了,如果大家参考开发,镇流器问题不是大难题.

理论问题次要.彩电一台上千原件,20年不坏,镇流器一个几十元件,更应不坏,

荧光灯管的内幕,它的需要,先搞清.荧光灯管早已经没问题,问题出在镇流器.

该篇文章已发表于中国照明学会二十周年庆典论文集中

好贴啊.
有个问题请教卯工.
同样型号的三极管13002用在同样功率T5-14W的灯上,系统功率基本一样.一个是低功率因数,一个是高功率因数(无源).在做高温高压试验时高功率因数的管子却炸机了.我把三极管的波形图贴上,请卯工抽空帮分析下,谢谢. 112631259112377.rar