Polymer PTC -Thermistor

Als anerkanntes grünes Lichtprodukt haben elektronische Ballastlampen viele offensichtliche Vorteile gegenüber gewöhnlichen induktiven Ballastlampen wie hoher Leuchtmitteleffizienz, keinem Flackern und signifikanten Energieeinsparungseffekten. Einige elektronische Vorschaltgeräte haben jedoch auch höhere Ausfallraten. Nachteile: Für Endkunden sind elektronische Ballaste zu einem kostengünstigen (im Vergleich zu induktiven Ballasten) verfügbaren Einwegprodukten geworden.

Durch unsere Forschung stellten wir fest, dass einer der Hauptgründe für die oben genannten Probleme darin besteht, dass einige elektronische Ballasthersteller aus verschiedenen Gründen keine zuverlässigen Schutzmaßnahmen gegen den abnormalen Status des elektronischen Ballasts ergriffen haben, was dazu führte, dass der elektronische Ballast der Lampe folgt. Am Ende seines Lebens verschrottet.
Das allgemeine elektronische Ballastentwurfsschema und die verwandten Grundprinzipien sind wie in der folgenden Abbildung dargestellt

Unter normalen Umständen bilden der Wechselrichter nach dem Einschalten des elektronischen Ballasts zusammen mit dem Induktor L, Filament 1, dem Kondensator und Filament 2 eine Serie Resonanzkreis. An beiden Enden des Kondensators wird innerhalb eines bestimmten Zeitraums eine hohe Spannung erzeugt. Diese Hochspannung führt dazu, dass die Lichtbogenentladung der Fluoreszenzlampe die Fluoreszenzlampe startet, und dann wird die Resonanzschaltung beeinträchtigt und die Fluoreszenzlampe in einen stabilen Zündzustand gelangt.

Wenn abnormale Bedingungen wie Lampenalterung oder Lampenleckage auftreten, kann die Fluoreszenzlampe nicht normal beginnen und die obige Schaltung befindet sich immer in einem Resonanzzustand (es sei denn, das Filament wird ausgebrannt oder der elektronische Ballast wird beschädigt), und der Stromausgang durch den Wechselrichter steigt weiter. Normalerweise steigt dieser Strom auf das 3- bis 5 -fache des normalen Stroms. Wenn zu diesem Zeitpunkt keine wirksamen Schutzmaßnahmen ergriffen werden, werden große Schäden verursacht. Zunächst verursacht übermäßiger Strom den Transistor des Triode oder der Feldffekteffekt und andere periphere Komponenten, die aufgrund von Überlastung als Schalter im Wechselrichter ausgebrannt werden, und verursachen sogar Unfälle wie Rauch und Explosion. Gleichzeitig bildet der Lampenstift lange Zeit eine extrem hohe Spannung bis zum Boden oder die neutrale Linie. Für elektronische Ballaste von 20W, 36W, 40W und den meisten anderen nationalen Standard-/nicht standardmäßigen Lampen erreicht diese Spannung häufig eintausend Volt oder mehr. Hoch ist dies nicht nur streng von der National Standard GB15143 verboten, sondern auch die persönliche und Eigentumssicherheit gefährdet.

Gegenwärtig verwenden elektronische Vorschaltgeräte mehr Schutzmaßnahmen, einschließlich Folgendes:

1. Schließen Sie eine Glasrohrsicherung in Reihe an den Wechselstromeingangskreis an. Das Verbinden einer Sicherung in Serien an dieser Position kann dazu führen, dass einige Menschen fälschlicherweise glauben, dass sie eine Rolle bei Überstrom- oder Überlastungsschutz spielen wird. Tatsächlich bietet eine solche Schutzmethode im Allgemeinen keinen Schutz unter Überlastbedingungen wie der Deaktivierung von Filament. Es wird oft für Schaltgeräte verwendet. Es wird erst nach dem Zusammenbruch verschmelzen und kann unter abnormalen Bedingungen keine echte Schutzrolle spielen.

2. Verwenden Sie einen Schutzkreis mit Thyristor, bipolarem Transistor oder Feldwirkungstransistor als Kern am Gleichrichterausgang. Der größte Vorteil dieser Methode für elektronische Schaltungsschutz besteht darin, dass die Schutzzeit kurz ist, aber auch die folgenden Nachteile aufweist:
（1） Falsches Schutz ist anfällig für eintreten: Wenn aus irgendeinem Grund auch ein sehr kurzer scharfer Impuls am Triggerende des Thyristors gebildet wird, wird der Wechselrichter aufhören, das Licht auszugehen.
（2） Die Entwurfs- und Debugging -Arbeiten sind relativ umständlich: Unter normalen Umständen wird diese Art von Schutzkreis mindestens 6 elektronische Komponenten enthalten, darunter Widerstände, Kondensatoren und Sekundärspulen im Pulstransformator. Gleichzeitig werden so viele Komponenten zusammen mit aktiven Komponenten wie Thyristoren verwendet. Probleme wie die Diskretion von Geräten und die Temperaturdrift erhöhen die Schwierigkeit des Debuggens und beeinflussen dadurch die Produktionseffizienz.
（3） Diese Schutzmethode hat auch die Nachteile mit höheren Kosten und größerem Bereich der Leiterplätze, was auch für viele elektronische Ballasthersteller Kopfschmerzen darstellt.

3. Schließen Sie ein selbstbestimmendes Polymer-PTC-Thermistor in Reihe neben dem Resonanzkreis an, dh dem Resonanzkondensator. Abbildung 2 ist ein schematisches Diagramm einer Schaltung mit einem Polymer -PTC -Thermistor, um elektronische Ballaste vor Anomalien zu schützen.

Wenn die Lampe normal ist und der elektronische Ballast eingeschaltet wird, führt die Resonanzkreis aus dem Induktor, dem Kondensator und dem PTC -Thermistor dazu, dass die Fluoreszenzlampe normal funktioniert. Wenn die Lampe aufgrund von Filamentalterung oder Luftleckage deaktiviert ist, wirkt der PTC -Thermistor innerhalb weniger Sekunden und zwingt die Resonanzschaltung der LC -Serie, die Vibration zu stoppen, wodurch die Hochspannung abschneidet und die Schaltvorrichtungen im Inverter geschützt werden.

Die Vorteile dieser Schutzmethode wurden von vielen elektronischen Ballastherstellern erkannt, die jedoch bisher nicht weit verbreitet ist. Der Hauptgrund ist, dass die derzeit auf dem Markt bereitgestellten PTC -Komponenten die Besonderheiten der Verwendung elektronischer Ballast nicht erfüllen können. Die Hauptprobleme sind derzeit:
（1） Es ist aufgrund der hohen Temperatur leicht zu fällen, oder die Betriebszeit ist zu lang, wenn es deaktiviert ist.
（2） Wenn sich der PTC -Thermistor für lange Zeit (z. B. 24 Stunden) im Schutzstatus befindet, ist es anfällig für irreversible Zunahme des Widerstands und der schwerwiegenden Leistungsverschlechterung. Dies ist der Hauptgrund, warum die meisten Polymer -PTC -Thermistoren in elektronischen Ballasten nicht erfolgreich eingesetzt wurden.

Als Reaktion auf die oben genannten Probleme hat Shanghai Yint Electronics Co., Ltd. die CBR-Serie von PPTC-Thermistoren entwickelt, die speziell für elektronische Ballaste verwendet werden, die die oben genannten Defekte überwinden und das Problem des Abnormalzustandsschutzes von Ballasts gut lösen können.

Der Einzellampenschutztest verwendet die in Abbildung 1 gezeigte Schaltung. Die folgenden sind tatsächliche Messdaten von PTC in elektronischen Ballastschaltungen.
1. Schutzzeit und Hochtemperaturleistung.

2. Betriebseigenschaften und Schutzzeit des Thermistors nach mehreren Schutzungen. Vor diesem Test war der PTC den folgenden Schocks unterzogen worden: alle 5 Minuten und 10 Minuten im deaktivierten Zustand gehalten; insgesamt 10 Mal. Testschritte: Testen Sie zuerst die Aktionszeit; Testen Sie dann die Hochtemperaturleistung. Die Testbedingungen sind die gleichen wie 1.

3.. Hochtemperaturbetriebseigenschaften und Schutzzeit des Thermistors nach langfristigem Schutz. Der in diesem Test verwendete PTC wurde durch eine fluoreszierende Lampe deaktiviert und arbeitete 24 Stunden lang weiter, bevor die folgenden Tests durchgeführt wurden. Die Testschritte sind die gleichen wie 2.

Durch die obigen Tests können wir schließen: Mithilfe von CBR -Thermistor kann die Fluoreszenzlampe auch in einer hohen Temperaturumgebung von 70 ° C immer noch normal funktionieren, und gleichzeitig können gute Schutzeigenschaften bei Raumtemperatur garantiert werden. Andererseits hält PPTC auch nach mehrmaliger oder über langer Zeiträume eine sehr stabile Leistung bei.

4. Anwendung der PTC CBR -Serie in Doppellampen-/Mehrfachlampen -Elektronikbuden:
Normalerweise mit elektronischen Schaltungsschutzmethoden wie Thyristoren, wenn eine der dualen/mehrere Lampen deaktiviert ist, wird der gesamte Ballast nicht mehr funktioniert, was dazu führt, dass gleichzeitig normale Fluoreszenzlampen ausgehen, was häufig störend ist. von. Die Verwendung von Thermistoren der CBR -Serie löst dieses Problem. Wir können eine Erklärung durch den folgenden Stromkreis machen.

In der obigen Abbildung unter der Annahme, dass die Fluoreszenzlampe 1 deaktiviert ist, wird PTC1 wirken und der Filamentstrom der Lampe 1 liegt nahe bei 0; Der Betrieb anderer Fluoreszenzlampen ist jedoch nicht betroffen. Auf diese Weise müssen Benutzer sich keine Sorgen darüber machen, welche Lampe das Ende ihres Lebens erreicht hat, oder der Ballast wird beschädigt.
Wie aus den oben genannten Anwendungsbeispielen ersichtlich ist, haben die Thermistoren der CBR -Serie die folgenden offensichtlichen Vorteile:
（1） Es ist für Hersteller bequem, das Schaltungsdesign zu vereinfachen, insbesondere für einen einfacheren und zuverlässigeren Schutz für Doppellampen und mehrere Lampen.
Entwurfsplan.
（2） Reduzieren Sie die Komplexität des Debuggens und der Montage, wodurch die Produktionseffizienz verbessert wird.
（3） Es hat eine gute, umfassende und stabile Leistung mit hoher und niedriger Temperatur.
（4） Reduzieren Sie die Kosten und sparen Sie den Leiterplatz.
Diese Reihe von wiederanbietbaren Sicherungen kann auf verschiedene nationale Standard-/nicht standardmäßige geraden Rohrlampen, Ringleuchterlampen und U-förmige Lampen usw. angewendet werden.