Thermistance PTC en polymère

En tant que produit d'éclairage vert reconnu, les lampes fluorescentes électroniques de ballast ont de nombreux avantages évidents par rapport aux lampes fluorescentes inductives ordinaires, telles qu'une efficacité lumineuse élevée, un scintillement et des effets d'économie d'énergie importants; Cependant, certains ballasts électroniques ont également des taux de défaillance plus élevés. Inconvénients: pour les clients finaux, les ballasts électroniques sont devenus des produits jetables à coût élevé (par rapport aux ballasts inductifs).

Grâce à nos recherches, nous avons constaté que l'une des principales raisons des problèmes ci-dessus est que certains fabricants de ballast électroniques ne prenaient pas de mesures de protection fiables contre le statut anormal du ballast électronique pour diverses raisons, ce qui fait que le ballast électronique suivait la lampe. abandonné à la fin de sa vie.
Le schéma général de conception de ballast électronique et les principes de base associés sont comme indiqué dans la figure ci-dessous

Dans des circonstances normales, après que le ballast électronique soit monté sur, l'onduleur, ainsi que l'inducteur L, le filament 1, le condensateur et le filament 2, forment un circuit résonant série. La haute tension est générée aux deux extrémités du condensateur dans une certaine période de temps. Cette haute tension provoque la décharge d'arc de la lampe fluorescente pour démarrer la lampe fluorescente, puis le circuit résonant est désaccordé et la lampe fluorescente entre dans un état d'allumage stable.

Lorsque des conditions anormales telles que le vieillissement de la lampe ou la fuite de lampe se produisent, la lampe fluorescente ne peut pas démarrer normalement, et le circuit ci-dessus est toujours à l'état résonnant (à moins que le filament soit brûlé ou que le ballast électronique est endommagé), et la sortie actuelle par l'onduleur continue d'augmenter. Habituellement, ce courant augmentera à 3 à 5 fois le courant normal. Si des mesures de protection efficaces ne sont pas prises pour le moment, un grand mal sera causé. Tout d'abord, un courant excessif entraînera un transistor à effet de triode ou d'effet de champ et d'autres composants périphériques utilisés comme interrupteurs dans l'onduleur à épuiser en raison de la surcharge, et même provoquer des accidents tels que la fumée et l'explosion. Dans le même temps, la broche de lampe formera une tension extrêmement élevée pendant une longue période jusqu'au sol ou à la ligne neutre. Pour les ballasts électroniques de 20 W, 36W, 40W et la plupart des autres lampes nationales standard / non standard, cette tension atteindra souvent mille volts ou plus. En haut, cela est non seulement strictement interdit par le National Standard GB15143, mais met également en danger la sécurité personnelle et immobilière.

À l'heure actuelle, les ballasts électroniques utilisent plus de mesures de protection, y compris les suivantes:

1. Connectez un fusible de tube en verre en série au circuit d'entrée AC. La connexion d'un fusible en série à ce poste peut amener certaines personnes à penser à tort qu'elle jouera un rôle dans la protection de surintensité ou de surcharge; En fait, une telle méthode de protection ne fournit généralement pas de protection dans des conditions de surcharge telles que la désactivation du filament. Il est souvent utilisé dans les appareils de commutation. Il ne fusionnera qu'après une rupture, et il ne peut pas jouer un rôle protecteur réel dans des conditions anormales.

2. Utilisez un circuit de protection avec le thyristor, le transistor bipolaire ou le transistor à effet de champ comme noyau sur le circuit de sortie du redresseur. Le plus grand avantage de cette méthode de protection électronique de circuit est que le temps de protection est court, mais il a également les inconvénients suivants:
（1） La fausse protection est susceptible de se produire: si pour une raison quelconque, même une impulsion pointue très courte se forme à l'extrémité de déclencheur du thyristor, elle entraînera un inverteur à cesser de travailler, provoquant le déclenchement de la lumière.
（2） Le travail de conception et de débogage est relativement lourd: dans des circonstances normales, ce type de circuit de protection aura au moins 6 composants électroniques, y compris les résistances, les condensateurs et les bobines secondaires du transformateur d'impulsion. En même temps, tant de composants sont utilisés avec des composants actifs tels que les thyristors. Des problèmes tels que la discrétion des dispositifs et la dérive de la température augmenteront la difficulté de débogage, affectant ainsi l'efficacité de la production.
（3） Cette méthode de protection présente également les inconvénients d'un coût plus élevé et d'une profession d'espace PCB plus grand, qui est également un casse-tête pour de nombreux fabricants de ballast électroniques.

3. Connectez une thermistance PTC polymère auto-restaurée en série à côté du circuit résonnant, c'est-à-dire le condensateur résonnant. La figure 2 est un diagramme schématique d'un circuit utilisant une thermistance PTC polymère pour protéger les ballasts électroniques contre les anomalies.

Lorsque la lampe est normale et que le ballast électronique est alimenté, le circuit résonant composé de l'inductance, du condensateur et de la thermistance PTC fait commencer à fonctionner normalement la lampe fluorescente. Si la lampe est désactivée en raison du vieillissement du filament ou de la fuite d'air, la thermistance PTC agira en quelques secondes, forçant le circuit résonant de la série LC pour arrêter les vibrations, coupant ainsi la haute tension et protégeant les dispositifs de commutation dans l'onduleur.

Les avantages de cette méthode de protection ont été reconnus par de nombreux fabricants de ballast électroniques, mais il n'a pas été largement utilisé jusqu'à présent. La raison principale est que les composants PTC actuellement fournis sur le marché ne peuvent pas répondre aux particularités de l'utilisation électronique du ballast. , les principaux problèmes sont actuellement:
（1） Il est facile de mal fonctionner en raison de la température élevée ou le temps de fonctionnement est trop long lorsqu'il est désactivé;
（2） Lorsque la thermistance PTC est dans l'état de protection pendant une longue période (par exemple, 24 heures), elle est sujette à une augmentation irréversible de la résistance et de la dégradation grave des performances. C'est la principale raison pour laquelle la plupart des thermistances PTC polymères n'ont pas été utilisées avec succès dans les ballasts électroniques.

En réponse aux problèmes ci-dessus, Shanghai Yint Electronics Co., Ltd. a développé la série CBR-Série de thermistances PPTC spécialement utilisées pour les ballasts électroniques, qui surmonte les défauts ci-dessus et peuvent bien résoudre le problème de la protection anormale à l'état des ballasts.

Le test de protection de la lampe unique utilise le circuit illustré à la figure 1. Les données mesurées réelles sont réelles de PTC dans les circuits de ballast électronique.
1. Temps de protection et performances à haute température.

2. Caractéristiques de fonctionnement à haute température et temps de protection de la thermistance après plusieurs protections. Avant ce test, le PTC avait été soumis aux chocs suivants: toutes les 5 minutes et maintenus à l'état désactivé pendant 10 minutes; un total de 10 fois. Étapes de test: Testez d'abord le temps d'action; Testez ensuite les performances à haute température. Les conditions de test sont les mêmes que 1.

3. Caractéristiques de fonctionnement à haute température et temps de protection de la thermistance après protection à long terme. Le PTC utilisé dans ce test a été désactivé par une lampe fluorescente et a continué à fonctionner pendant 24 heures avant d'effectuer les tests suivants. Les étapes de test sont les mêmes que 2.

Grâce aux tests ci-dessus, nous pouvons conclure: en utilisant la thermistance CBR, la lampe fluorescente peut toujours fonctionner normalement même dans un environnement à haute température de 70 ° C, et en même temps, de bonnes caractéristiques de protection peuvent être garanties à température ambiante; D'un autre côté, PPTC maintient des performances très stables même après avoir fourni une protection plusieurs fois ou sur de longues périodes.

4. Application de la série CBR PTC dans les ballasts électroniques à double lampe / lampe multiple:
Habituellement, avec des méthodes de protection des circuits électroniques telles que les thyristors, lorsque l'une des lampes doubles / multiples est désactivée, elle entraînera la fin de tout le ballast, ce qui entraîne des lampes fluorescentes normales en même temps, ce qui est souvent inquiétant. de. L'utilisation de thermistances de la série CBR résout ce problème. Nous pouvons faire une explication à travers le circuit suivant.

Dans la figure ci-dessus, en supposant que la lampe fluorescente 1 est désactivée, PTC1 agira et le courant de filament de la lampe 1 sera proche de 0; Mais le fonctionnement d'autres lampes fluorescentes ne sera pas affectée. De cette façon, les utilisateurs n'ont pas à s'inquiéter de quelle lamp a atteint la fin de sa vie ou le ballast est endommagé.
Comme le montrent les exemples d'application ci-dessus, les thermistances de la série CBR ont les avantages évidents suivants:
（1） Il est pratique pour les fabricants de simplifier la conception de circuits, en particulier pour fournir une protection plus simple et plus fiable pour les lampes doubles et les lampes multiples.
Plan de conception.
（2） Réduisez la complexité du débogage et de l'assemblage, ce qui contribuera à améliorer l'efficacité de la production.
（3） Il a de bonnes performances complètes, complètes et stables à haute et basse température.
（4） Réduisez les coûts et économisez l'espace PCB.
Cette série de fusibles rénigmables peut être appliquée à diverses lampes fluorescentes à tube direct standard / non standard, des lampes fluorescentes et des lampes en U, etc.