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直流应急日光灯求教

查过N多资料,都没有找到直流应急日光灯的变压器计算方法,电路倒是有一大堆,且基本都没有灯丝预热,没开几次灯管就玩完了.近日搭了个电路,见附图,灯管是7W单U灯管,元件参数是七拼八凑来的,灯丝预热原来用7T,在开关300多次后灯头稍见发黑,后加至11T,开关过千次后几乎不见发黑.电路工作电流0.6A,Q1为D882,试过调大电流至1.2A,亮度变化不明显,改用11W螺旋灯则明亮很多.

几点疑问:
1、变压器绕组匝数如何确定?假设点灯电压为200V,灯工作电压为50V,磁芯EE型5mm×5mm.
2、外围元件参数如何确定?此电路和RCC有何异同?
3、…………不懂的东西实在太多
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zszc
LV.4
2
2006-04-25 15:12
找到点相关的资料,不太全
1.工作原理
    图中T1-1是变压器的初级绕组,T1-4是反馈绕组,T1-2是点灯绕组,T1-3是灯管阴极预热绕组,R1是振荡管V1的启动电阻,C3是灯管限流电容器,C4是振荡电容器,D2是阻塞二极管,用于防止电源极性接反而损坏灯电路,为了提高效率,应选用正向压降小的二极管,例如肖特基二极管.
    通电后,电流经R1流入V1的b极,使振荡管导通,于是变压器的原边线圈T1-1加上电压Ui,同时在基极驱动线圈T1-4上也产生电压,这是使V1进一步导通的正反馈电压,所以V1迅速进入饱和状态.在变压器初级绕组中的电流随时间线性上升.T1-3绕组的感应电压给灯丝加热,使灯管易于起辉,T1-2绕组向等管输出功率,灯管中的电流由电容C3来限制.
    V1由导通迅速进入饱和期间,C4如同短路,V1饱和后,基极绕组Nb的感应电压给C4充电,C4两端电压逐渐增大,充电电流则逐渐减小,当小到接近零时,V1就会脱离饱和而趋于截止.C4的充电电流继续减小,V1集电极电流也随之减小,当集电极电流小到不可维持导通时,在正反馈的作用下,使V1迅速截止.可见C4的充电时间决定了V1的导通时间.
V1的迅速截止使V1的基极处于负电位,因此V1仍处于截止状态,于是开始了C4的放电过程.C4上的电荷通过T1-4、D2和R1放电,这时V1的基极电位就逐渐升高,当V1的Vb升高到约+0.5V时,V1将导通并进入放大状态,于是正反馈过程再次产生,如此周而复始,电路就产生自激振荡.显然,C4的放电时间决定了V1的截止时间.
    在截止期间,变压器内积蓄的能量全部送给灯管,此后变压器各个线圈的电压都为零,但V1可依靠启动电阻R1的电流导通,并通过正反馈作用,再次完成全导通,如此不断重复上述过程,不断启动振荡.

2.电路计算
    V1的导通时间Ton就是C4充电所需的时间,改变C4的容量就可以改变V1的导通时间,此外还与灯阴极电阻和T1-4的感应电压有关.在实际工程中,先对C4进行初步估算,最后由实验来确定其电容量.电容C4可用下式进行估算:  
   C4=(10~100)×(T/R1),式中:T=Ton+Toff,为振荡周期时间,其中Toff为V1的截止时间.
    为了保证V1充分偏置,C4应取小些,但V1起振后,为了以基极反馈绕组上取得足够的基极电流,保证V1管的持续导通,又希望R1大些,即这两方面是有矛盾的.而事实上,要保证启动特性的稳定,特别是在低温度下V1的hFE要降低,或者元器件参数离散时,都应该保证能稳定工作.
    改善启动特性最简单的方法就是将灯管的钨丝电极当作启动电阻的一部分,串联在启动电路中.这样一方面利用钨丝的正温度特性满足电路的启动要求,另一方面利用启动电流加热阴极,使灯管易于起辉.
    R1是V1的基极偏置电阻,为保证晶体管能充分饱和,应使:  
    R1=(Ui/ic)× hFE(min) ,式中:ic-V1的集电极电流,hFE(min)-V1可能有的最小电流放大系数.
    由于灯阴极冷态电阻的差异,会使热态电阻有较大的不同.此外,R1电阻值最后确定还应该考虑到输出变压器的磁化电流(磁化电流一般是额定电流的10~20%),所以也要由实验来确定最佳值.

3.变压器的计算
1.磁芯的选取  
    S • C = (Pi×106)/(2•f•Bm•j•η•km)
          式中: S-磁芯中心柱的截面积
                  C-磁芯的窗口面积
                  Pi-变压器的设计功率
                  Bm=磁芯材料的最大磁感应强度
                  j-线圈导线的电流密度
                 η-变压器的效率
                  km-窗口的填充系数

2.初级线圈的匝数     N1 = (Ui•T•δ×108)/S(Bm-Br)

            式中:Ui-直流电源输入电压
                  Br-剩余磁感应强度
                  T-工作周期
                  δ-脉冲占空比

3.点灯绕组的匝数
    N2 = 2Ulamp/(Ui-Vces)δ          式中:Ulamp-灯管的工作电压                 Vces-晶体管的饱和压降
4.加热绕组的匝数
N3 = N1(Uk/Ui)           式中:Uk-灯丝的加热电压,低阻阴极取3.6V
5.反馈绕组的匝数
    N4 = N1 = (Uf+Uk)/Ui
         式中:Uf-晶体管基极所需的反馈电压
    电路工作状态的优劣,对产品的可靠性的影响是直接的.电路的计算是初步的,由于元器件性能的差异很大,最终还要通过实验才能确定.


500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/40/1145949142.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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2006-04-25 15:33
@zszc
找到点相关的资料,不太全1.工作原理    图中T1-1是变压器的初级绕组,T1-4是反馈绕组,T1-2是点灯绕组,T1-3是灯管阴极预热绕组,R1是振荡管V1的启动电阻,C3是灯管限流电容器,C4是振荡电容器,D2是阻塞二极管,用于防止电源极性接反而损坏灯电路,为了提高效率,应选用正向压降小的二极管,例如肖特基二极管.    通电后,电流经R1流入V1的b极,使振荡管导通,于是变压器的原边线圈T1-1加上电压Ui,同时在基极驱动线圈T1-4上也产生电压,这是使V1进一步导通的正反馈电压,所以V1迅速进入饱和状态.在变压器初级绕组中的电流随时间线性上升.T1-3绕组的感应电压给灯丝加热,使灯管易于起辉,T1-2绕组向等管输出功率,灯管中的电流由电容C3来限制.    V1由导通迅速进入饱和期间,C4如同短路,V1饱和后,基极绕组Nb的感应电压给C4充电,C4两端电压逐渐增大,充电电流则逐渐减小,当小到接近零时,V1就会脱离饱和而趋于截止.C4的充电电流继续减小,V1集电极电流也随之减小,当集电极电流小到不可维持导通时,在正反馈的作用下,使V1迅速截止.可见C4的充电时间决定了V1的导通时间.V1的迅速截止使V1的基极处于负电位,因此V1仍处于截止状态,于是开始了C4的放电过程.C4上的电荷通过T1-4、D2和R1放电,这时V1的基极电位就逐渐升高,当V1的Vb升高到约+0.5V时,V1将导通并进入放大状态,于是正反馈过程再次产生,如此周而复始,电路就产生自激振荡.显然,C4的放电时间决定了V1的截止时间.    在截止期间,变压器内积蓄的能量全部送给灯管,此后变压器各个线圈的电压都为零,但V1可依靠启动电阻R1的电流导通,并通过正反馈作用,再次完成全导通,如此不断重复上述过程,不断启动振荡.2.电路计算    V1的导通时间Ton就是C4充电所需的时间,改变C4的容量就可以改变V1的导通时间,此外还与灯阴极电阻和T1-4的感应电压有关.在实际工程中,先对C4进行初步估算,最后由实验来确定其电容量.电容C4可用下式进行估算:    C4=(10~100)×(T/R1),式中:T=Ton+Toff,为振荡周期时间,其中Toff为V1的截止时间.    为了保证V1充分偏置,C4应取小些,但V1起振后,为了以基极反馈绕组上取得足够的基极电流,保证V1管的持续导通,又希望R1大些,即这两方面是有矛盾的.而事实上,要保证启动特性的稳定,特别是在低温度下V1的hFE要降低,或者元器件参数离散时,都应该保证能稳定工作.    改善启动特性最简单的方法就是将灯管的钨丝电极当作启动电阻的一部分,串联在启动电路中.这样一方面利用钨丝的正温度特性满足电路的启动要求,另一方面利用启动电流加热阴极,使灯管易于起辉.    R1是V1的基极偏置电阻,为保证晶体管能充分饱和,应使:      R1=(Ui/ic)×hFE(min),式中:ic-V1的集电极电流,hFE(min)-V1可能有的最小电流放大系数.    由于灯阴极冷态电阻的差异,会使热态电阻有较大的不同.此外,R1电阻值最后确定还应该考虑到输出变压器的磁化电流(磁化电流一般是额定电流的10~20%),所以也要由实验来确定最佳值.3.变压器的计算1.磁芯的选取      S•C=(Pi×106)/(2•f•Bm•j•η•km)          式中:S-磁芯中心柱的截面积                  C-磁芯的窗口面积                  Pi-变压器的设计功率                  Bm=磁芯材料的最大磁感应强度                  j-线圈导线的电流密度                η-变压器的效率                  km-窗口的填充系数2.初级线圈的匝数    N1=(Ui•T•δ×108)/S(Bm-Br)            式中:Ui-直流电源输入电压                  Br-剩余磁感应强度                  T-工作周期                  δ-脉冲占空比3.点灯绕组的匝数    N2=2Ulamp/(Ui-Vces)δ          式中:Ulamp-灯管的工作电压                Vces-晶体管的饱和压降4.加热绕组的匝数N3=N1(Uk/Ui)          式中:Uk-灯丝的加热电压,低阻阴极取3.6V5.反馈绕组的匝数    N4=N1=(Uf+Uk)/Ui        式中:Uf-晶体管基极所需的反馈电压    电路工作状态的优劣,对产品的可靠性的影响是直接的.电路的计算是初步的,由于元器件性能的差异很大,最终还要通过实验才能确定.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/40/1145949142.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
顶!楼上朋友专业啊!
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zszc
LV.4
4
2006-04-26 19:10
@lingming2005
顶!楼上朋友专业啊!
高手都懒得理这些低等问题,真的高不可攀
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flute
LV.8
5
2006-04-27 08:48
@zszc
找到点相关的资料,不太全1.工作原理    图中T1-1是变压器的初级绕组,T1-4是反馈绕组,T1-2是点灯绕组,T1-3是灯管阴极预热绕组,R1是振荡管V1的启动电阻,C3是灯管限流电容器,C4是振荡电容器,D2是阻塞二极管,用于防止电源极性接反而损坏灯电路,为了提高效率,应选用正向压降小的二极管,例如肖特基二极管.    通电后,电流经R1流入V1的b极,使振荡管导通,于是变压器的原边线圈T1-1加上电压Ui,同时在基极驱动线圈T1-4上也产生电压,这是使V1进一步导通的正反馈电压,所以V1迅速进入饱和状态.在变压器初级绕组中的电流随时间线性上升.T1-3绕组的感应电压给灯丝加热,使灯管易于起辉,T1-2绕组向等管输出功率,灯管中的电流由电容C3来限制.    V1由导通迅速进入饱和期间,C4如同短路,V1饱和后,基极绕组Nb的感应电压给C4充电,C4两端电压逐渐增大,充电电流则逐渐减小,当小到接近零时,V1就会脱离饱和而趋于截止.C4的充电电流继续减小,V1集电极电流也随之减小,当集电极电流小到不可维持导通时,在正反馈的作用下,使V1迅速截止.可见C4的充电时间决定了V1的导通时间.V1的迅速截止使V1的基极处于负电位,因此V1仍处于截止状态,于是开始了C4的放电过程.C4上的电荷通过T1-4、D2和R1放电,这时V1的基极电位就逐渐升高,当V1的Vb升高到约+0.5V时,V1将导通并进入放大状态,于是正反馈过程再次产生,如此周而复始,电路就产生自激振荡.显然,C4的放电时间决定了V1的截止时间.    在截止期间,变压器内积蓄的能量全部送给灯管,此后变压器各个线圈的电压都为零,但V1可依靠启动电阻R1的电流导通,并通过正反馈作用,再次完成全导通,如此不断重复上述过程,不断启动振荡.2.电路计算    V1的导通时间Ton就是C4充电所需的时间,改变C4的容量就可以改变V1的导通时间,此外还与灯阴极电阻和T1-4的感应电压有关.在实际工程中,先对C4进行初步估算,最后由实验来确定其电容量.电容C4可用下式进行估算:    C4=(10~100)×(T/R1),式中:T=Ton+Toff,为振荡周期时间,其中Toff为V1的截止时间.    为了保证V1充分偏置,C4应取小些,但V1起振后,为了以基极反馈绕组上取得足够的基极电流,保证V1管的持续导通,又希望R1大些,即这两方面是有矛盾的.而事实上,要保证启动特性的稳定,特别是在低温度下V1的hFE要降低,或者元器件参数离散时,都应该保证能稳定工作.    改善启动特性最简单的方法就是将灯管的钨丝电极当作启动电阻的一部分,串联在启动电路中.这样一方面利用钨丝的正温度特性满足电路的启动要求,另一方面利用启动电流加热阴极,使灯管易于起辉.    R1是V1的基极偏置电阻,为保证晶体管能充分饱和,应使:      R1=(Ui/ic)×hFE(min),式中:ic-V1的集电极电流,hFE(min)-V1可能有的最小电流放大系数.    由于灯阴极冷态电阻的差异,会使热态电阻有较大的不同.此外,R1电阻值最后确定还应该考虑到输出变压器的磁化电流(磁化电流一般是额定电流的10~20%),所以也要由实验来确定最佳值.3.变压器的计算1.磁芯的选取      S•C=(Pi×106)/(2•f•Bm•j•η•km)          式中:S-磁芯中心柱的截面积                  C-磁芯的窗口面积                  Pi-变压器的设计功率                  Bm=磁芯材料的最大磁感应强度                  j-线圈导线的电流密度                η-变压器的效率                  km-窗口的填充系数2.初级线圈的匝数    N1=(Ui•T•δ×108)/S(Bm-Br)            式中:Ui-直流电源输入电压                  Br-剩余磁感应强度                  T-工作周期                  δ-脉冲占空比3.点灯绕组的匝数    N2=2Ulamp/(Ui-Vces)δ          式中:Ulamp-灯管的工作电压                Vces-晶体管的饱和压降4.加热绕组的匝数N3=N1(Uk/Ui)          式中:Uk-灯丝的加热电压,低阻阴极取3.6V5.反馈绕组的匝数    N4=N1=(Uf+Uk)/Ui        式中:Uf-晶体管基极所需的反馈电压    电路工作状态的优劣,对产品的可靠性的影响是直接的.电路的计算是初步的,由于元器件性能的差异很大,最终还要通过实验才能确定.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/40/1145949142.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
good!!!
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2006-04-27 12:00
@flute
good!!!
我不认为靠人家提供参数.做得出IC电路的朋友很优秀.
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2008-01-03 13:33
@lingming2005
我不认为靠人家提供参数.做得出IC电路的朋友很优秀.
本人想制作一个比较简单的直流日光灯电路 ,我看这张电路就很简单.
只是我想知道图一中的三个电容,和电阻的数值是多少;和变压器是用多大的磁芯.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/61/2337051199338376.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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2008-01-03 15:25
@d6317836713
本人想制作一个比较简单的直流日光灯电路,我看这张电路就很简单.只是我想知道图一中的三个电容,和电阻的数值是多少;和变压器是用多大的磁芯.[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/61/2337051199338376.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
电阻用1.5~3K 1/4W  三极管用 D882 (功率大的建议采用TIP41C)
电容C1  104/100V    C2  104/100v   C3 103/100V 涤纶(该电容可根据实际情况调整)
变压器根据实际光源功率调整,20W的建议采用EE19
30~40W建议用EE25,磁芯建议采用正温系数的.
输出极(次级)电感量根据实际调整应该在20~30mH 范围.
变压器绕制时注意同、异名端.
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