電子鎮(zhèn)流熒光燈及三極管的幾點認識課件

1、電子鎮(zhèn)流熒光燈與三極管的幾點認識深圳深愛半導(dǎo)體有限公司 葉文浩電子鎮(zhèn)流熒光燈與三極管的幾點認識 目錄1、避免三極管損壞的幾點認識（三極管能做多大規(guī)格的燈，仍然很可靠）2、半橋逆變電路原理分析探討 目錄1、避免三極管損壞的幾點認識（三極管能避免三極管損壞的幾點認識電壓指標(biāo)夠用就行，電流特性是用戶最有使用價值的指標(biāo)。(110V低電壓系列也是這一思想的產(chǎn)物） 避免三極管損壞的幾點認識電壓指標(biāo)夠用就行，電流特性是用戶最有自感電勢反峰電壓在導(dǎo)通管上泄放半橋逆變電路電感負載產(chǎn)生的自感電勢反峰電壓是加在導(dǎo)通管上泄放的。自感電勢反峰電壓在導(dǎo)通管上泄放半橋逆變電路電感負載產(chǎn)生的自感實際使用的不是BvceoBvc

2、er一般要大于Bvceo（用觸發(fā)管DB3）BVceo=400V已被廣泛接受，380-400V的很好用BVcbo=500V的13001也被廣泛接受實際使用的不是BvceoBvcer一般要大于Bvceo（用觸最終損壞是功率擊穿最終損壞是功率擊穿，超過功率容限(SOA) （25）三極管的功率容限隨著溫度上升而下降的必須控制三極管的發(fā)熱 最終損壞是功率擊穿最終損壞是功率擊穿，超過功率容限(SOA)在開關(guān)工作狀態(tài)下，晶體三極管上消耗的功率由以下三部分組成： WOFF=VCEI漏WON=VCESICW過渡=VtItt/t(0t Vt It dt/t）變化范圍比較大 控制發(fā)熱在開關(guān)工作狀態(tài)下，晶體三極管上消

3、耗的功率由以下三部分組成： 最終損壞是功率擊穿1、穩(wěn)態(tài)工作的左右兩個交叉（三極管VCE、IC）2、啟輝過程的功率沖擊最終損壞是功率擊穿1、穩(wěn)態(tài)工作的左右兩個交叉（三極管VCE、1-1、影響右（電流下降）交叉的因素三極管的tf基極驅(qū)動的強弱（結(jié)合抗飽和三極管功能講）1-1、影響右（電流下降）交叉的因素三極管的tf抗過飽和電路的作用在驅(qū)動弱(60ma)時發(fā)熱不大13003 與 13003D（IB、VCE）抗過飽和電路的作用在驅(qū)動弱(60ma)時發(fā)熱不大13003在驅(qū)動弱時發(fā)熱不大（IC、VCE） 13003 與 13003D(360ma)13003D的作用也不大在驅(qū)動弱時發(fā)熱不大（IC、VCE）

4、13003 與 驅(qū)動強(120ma) 13003 與 13003D （IB、VCE）驅(qū)動強(120ma) 13003 與 13003D 驅(qū)動強(120ma) （IC、VCE） 13003 與 13003D(360ma)13003D的作用明顯驅(qū)動強(120ma) （IC、VCE） 13003 抗過飽和電路的作用128D 交叉小發(fā)熱低 13005交叉大發(fā)熱高抗過飽和電路的作用128D 交叉小發(fā)熱低 三極管“瞬態(tài)冷爆”-對策除了電流下降交叉發(fā)熱，后幾年“瞬態(tài)冷爆”成為主要問題對策：合理的三極管基極驅(qū)動；適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l率；理想的啟輝過程和諧工作狀態(tài)三極管“瞬態(tài)冷爆”-對策除了電流下降交叉發(fā)熱，后幾年“瞬

5、態(tài)抗過驅(qū)動帶D系列-和諧的硬件保障深愛的抗過驅(qū)動帶D系列產(chǎn)品帶有有源抗飽和網(wǎng)絡(luò)。在線路的基極驅(qū)動加強的情況下，也不會出現(xiàn)深飽和，避免因過驅(qū)動燒管；電路驅(qū)動不足時，能將分流的驅(qū)動電流回到NPN管，使其不會進入放大區(qū)而瞬時爆管?？惯^驅(qū)動帶D系列-和諧的硬件保障深愛的抗過驅(qū)動帶D系列產(chǎn)品帶深愛抗過飽和電路和諧的硬件保障NPN管飽和導(dǎo)通，基極驅(qū)動電壓趨向高于VBE(PNP)+Vces (NPN）時，PNP管導(dǎo)通，將基極驅(qū)動電流分流，使NPN晶體管不會出現(xiàn)深飽和；當(dāng)外電路驅(qū)動電流減弱時，僅減小分流電流，不影響NPN管飽和導(dǎo)通深愛抗過飽和電路和諧的硬件保障NPN管飽和導(dǎo)通，基極驅(qū)動電深愛抗過飽和電路硬件保

6、障大大簡化晶體管驅(qū)動電路的設(shè)計對低溫（-10）啟動要求驅(qū)動強，但高溫不過驅(qū)動燒管很有效自動適應(yīng)環(huán)境的偏離、參數(shù)的離散帶來的問題。提高大批量生產(chǎn)的工藝寬容度。深愛抗過飽和電路硬件保障大大簡化晶體管驅(qū)動電路的設(shè)計大于25W的雙泵電路深愛抗過飽和電路的自動調(diào)節(jié)作用對大于25W的雙泵電路具有很好的補償作用大于25W的雙泵電路深愛抗過飽和電路的自動調(diào)節(jié)作用對大于25抗過飽和電路使用注意事項使用時不要再外接續(xù)流保護二極管線路基極驅(qū)動應(yīng)該比較強，保證不出現(xiàn)基極驅(qū)動不足，但是也不能太強，超過PNP管可以控制的范圍抗過飽和電路使用注意事項使用時不要再外接續(xù)流保護二極管抗過飽和電路任重道遠抗過飽和電路無論是應(yīng)用方

7、面還是三極管產(chǎn)品設(shè)計和工藝控制方面都還有很多工作要做任重而道遠抗過飽和電路任重道遠抗過飽和電路無論是應(yīng)用方面還是三極管產(chǎn)品 CE二極管的作用電壓夠用就行的硬件保障，自感電勢反峰電壓在導(dǎo)通管上泄放 CE二極管的作用電壓夠用就行的硬件保障，自感電勢反峰電壓二極管漲價由于二極管漲價(三-五分錢以上），在小規(guī)格產(chǎn)品中，內(nèi)置二極管已經(jīng)成為市場選擇BLD系列的重要因素；二極管漲價由于二極管漲價(三-五分錢以上），在小規(guī)格產(chǎn)品中，不加 CE二極管電流波形（毛刺）上管不加CE二極管4007 ，下管三極管VCE、IC 另一個引起發(fā)熱的功率交叉不加 CE二極管電流波形（毛刺）上管不加CE二極管4007 不加CE二

8、極管 ，VCE、Ic （毛刺）（分析）-泄放不暢C3充放電結(jié)束，下管三極管已經(jīng)關(guān)閉，上管BE、CE無二極管，開通時電感內(nèi)的電流繼續(xù)通過上管磁環(huán)次級繞組、RB、上管bc結(jié)（成為上管的負電流）；當(dāng)ce電壓比較高的時候，電感內(nèi)的能量大，“上管磁環(huán)次級繞組、RB、上管bc結(jié)”這條通道不夠通暢，只能把下管三極管再次打通；不加CE二極管 ，VCE、Ic （毛刺）（分析）-泄放不暢C加CE二極管（無毛刺）有泄放后無毛刺加CE二極管（無毛刺）有泄放后無毛刺CE二極管電流波形1N4007流過上管CE二極管4007的電流 CE二極管電流波形1N4007流過上管CE二極管4007的電CE二極管1N4007和FR10

9、7 電流波形 反向恢復(fù)時間 上管CE二極管用4007有反向恢復(fù)時間，這時上管是通過“上管磁環(huán)次級繞組、RB、上管bc結(jié)” 的負電流，這個反向恢復(fù)電流是從上到下，相當(dāng)于三極管的正向電流。這時下管三極管已經(jīng)關(guān)閉，只能說是抵消了一部分通過“上管磁環(huán)次級繞組、RB、上管bc結(jié)” 的負電流。采用FR107沒有反向恢復(fù)時間CE二極管1N4007和FR107 電流波形 反向恢復(fù)時用4007反向恢復(fù)時間的影響 13005加CE二極管1N4007，向下的負電流13005加CE二極管FR107用4007反向恢復(fù)時間的影響 13005加CE二極管1N40CE二極管三極管二極管總電流（紅色）與分立二極管（蘭色1300

10、3Ic（紅色）CE二極管三極管二極管總電流（紅色）與分立二極管（蘭色130BE二極管內(nèi)電流波形（一樣）采用分立二極管時BE二極管還是磁環(huán)次級繞組變?yōu)樨撾妷汉蟮姆聪螂娏魍ǖ溃珻E二極管沒有這個作用13003DBE二極管內(nèi)電流波形（一樣）采用分立二極管時13003D采用128D 電流波形與13005對比上管128D不外加CE二極管，下管三極管VCE、IC 采用128D 電流波形與13005對比上管128D不外加CE啟輝13003D幅度與正向電流相等時間短啟輝13003D幅度與正向電流相等時間短正常情況下“共態(tài)導(dǎo)通”很難成立上下二個三極管的電流峰值是明顯錯開的，而且當(dāng)一個三極管集電極電流從最大值下降

11、的時候，另一個三極管的集電極電流有一個從零到負值再變正再逐步增大的過程，不存在“共態(tài)導(dǎo)通”的機會。 正常情況下“共態(tài)導(dǎo)通”很難成立上下二個三極管的電流峰值是明顯電流波形上的毛刺線路調(diào)整不好會有毛刺能造成三極管發(fā)熱出現(xiàn)“共態(tài)導(dǎo)通”的可能性電流波形上的毛刺線路調(diào)整不好會有毛刺穩(wěn)態(tài)工作研究之二：三極管正常開通前的毛刺（左交叉）穩(wěn)態(tài)工作研究之二：三極管正常開通前的毛刺（左交叉）理論分析原因：相位超前理論分析原因：相位超前有害的毛刺如果Ic變正的初相位角0，那么這里Ic會產(chǎn)生一個有害的毛刺。有害的毛刺如果Ic變正的初相位角0，那么這里Ic會產(chǎn)生一理論分析相位超前正確的工作狀況，應(yīng)該是：電流相位落后于電壓

12、相位濾波器(諧振回路)之操作類似電感性負載換流器之切換頻率高于濾波器之諧振頻率理論分析相位超前正確的工作狀況，應(yīng)該是：燈啟輝、異常保護13005用于36WT8 通過了，用于28WT5卻不行，啟輝時炸三極管穩(wěn)態(tài)、啟輝都通過了，異常保護時炸三極管燈啟輝、異常保護13005用于36WT8 通過了，用于28W燈正常啟輝時三極管Vce及Ic波形(后面進一步分析）瞬時功率=120V5A=600W 13005燈正常啟輝時三極管Vce及Ic波形(后面進一步分析）瞬時功率燈啟輝的實踐燈管特性(管壓、管流、啟輝電壓）燈絲發(fā)射電子；有足夠的能量使燈啟輝，啟輝電壓、電流可以調(diào)動的常用因素：燈絲電容、非燈絲電容、諧振L

13、C、Q值、燈絲電阻、燈絲二極管、PTC；Re、驅(qū)動Ib、ts、磁環(huán)有效導(dǎo)磁率e 、磁環(huán)尺寸、繞組圈數(shù)、Rb等等燈啟輝的實踐燈管特性(管壓、管流、啟輝電壓）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）無PTC V燈1I燈（玻璃）啟輝對三極管工作的影響啟輝過程燈管的不規(guī)則放電造成三極管Ic波形的不規(guī)則異常變化，容易造成三極管的損壞啟輝對三極管工作的影響啟輝過程燈管的不規(guī)則放電造成三極管IcPT

14、C V燈1I燈（玻璃）PTC V燈1I燈（玻璃） PTC V燈1I燈（玻璃） PTC V燈1I燈（玻璃） 啟輝時多次停振啟輝困難，連續(xù)多次的大電流（這里是2A）沖擊，容易使三極管損壞。啟輝時多次停振啟輝困難，連續(xù)多次的大電流（這里是2A）沖擊，二、半橋逆變電路原理分析探討中國照明電器2004年第11、12期2005年第11、12期連續(xù)發(fā)表文章： 熒光燈電子鎮(zhèn)流工作原理再細探（葉文浩） 電子鎮(zhèn)流器中半橋逆變電路之分析（陳傳虞）二、半橋逆變電路原理分析探討中國照明電器2004年第11半橋逆變電路原理分析探討（陳傳虞）“盡管這個電路眾所周知，但人們對它的理解存在一些錯誤觀念” 文章說：通過試驗、討論

15、“澄清了過去不少糊涂概念”（各種現(xiàn)有的書刊都沒有完全說清楚）半橋逆變電路原理分析探討（陳傳虞）“盡管這個電路眾所周知，但為實踐提供理論依據(jù)三極管怎樣關(guān)斷三極管怎樣開通電壓夠用就行的理論依據(jù)磁環(huán)有效導(dǎo)磁率e 、磁環(huán)尺寸、繞組圈數(shù)和三極管存儲時間Ts參數(shù)的配合的理論依據(jù)為實踐提供理論依據(jù)三極管怎樣關(guān)斷三極管怎樣開通仍然有不少問題沒說清楚BC結(jié)反偏造成電流下降，這時已經(jīng)沒有強烈的正反饋磁環(huán)繞組初級、次級的圈數(shù)對頻率、驅(qū)動的影響大燈、小燈不一樣基極電阻RB在影響電路工作頻率方面也有雙方面的作用仍然有不少問題沒說清楚BC結(jié)反偏造成電流下降，這時已經(jīng)沒有強仍然有不少問題沒搞清楚要兼顧穩(wěn)態(tài)工作（燈功率、頻率

16、）、啟輝；必須同時滿足，都處于最佳工作狀態(tài)。頻率差異 fHB=1.065fr啟輝諧振回路加上方波,產(chǎn)生電流（這個電流太復(fù)雜）陳傳虞先生（書和文章）：簡化為一階RL電路（PHILIPS） 二階低通濾波器仍然有不少問題沒搞清楚要兼顧穩(wěn)態(tài)工作（燈功率、頻率）、啟輝； 燈管諧振回路方波加在LC及燈管回路上 燈管諧振回路方波加在LC及燈管回路上設(shè)計過程V o /Vi=0.572（燈管電壓103V， Vi=0.45VDC）R=312（燈管）設(shè)燈管啟輝電壓450V，由公式5-17 0.77 /0 1.18選擇/0 =1.08，此時Q=0.6 由于f=45KHZ ，0= /1.08=261.67103L=R/ 0Q=1.98mHC=Q/ 0R =7.35nF設(shè)計過程V o /Vi=0.572（燈管電壓103V， Vi有待進一步深入研究燈管穩(wěn)態(tài)工作電壓、燈管啟輝電壓；電路諧振頻率、電路穩(wěn)態(tài)工作頻率、電路啟輝頻率、電壓傳遞函數(shù) VO/Vi、 /rVO/Vi的幅頻特性：/0、諧振回路品質(zhì)因素Q值、電路呈容性、呈感性電路設(shè)計怎樣兼顧啟輝及穩(wěn)態(tài)、預(yù)熱時間、預(yù)熱電流、有待進一步深入研究，很多方面都是近似、假設(shè)，結(jié)論也就是近似的，不太準(zhǔn)確有待進一步深入研究