Polymeer PTC -thermistor

Als een erkend groen verlichtingsproduct hebben elektronische ballastfluorescentielampen veel duidelijke voordelen ten opzichte van gewone inductieve ballastfluorescentielampen, zoals hoge lichtefficiëntie, geen flikkering en significante energiebesparende effecten; Sommige elektronische ballasten hebben echter ook hogere faalpercentages. Nadelen: voor eindklanten zijn elektronische voorschakelapparaten een dure (ten opzichte van inductieve voorschakelpunten) wegwerpproducten geworden.

Door ons onderzoek hebben we geconstateerd dat een van de belangrijkste redenen voor de bovenstaande problemen is dat sommige elektronische ballastfabrikanten geen betrouwbare beschermingsmaatregelen hebben genomen tegen de abnormale status van de elektronische ballast vanwege verschillende redenen, waardoor de elektronische ballast de lamp volgt. Gestrapt aan het einde van zijn leven.
Het algemene elektronische ballastontwerpschema en gerelateerde basisprincipes zijn zoals weergegeven in de onderstaande figuur

Onder normale omstandigheden, nadat de elektronische ballast is aangedreven, vormen de omvormer, samen met de inductor L, filament 1, condensator en filament 2, een serie resonantcircuit. Hoge spanning wordt aan beide uiteinden van de condensator binnen een bepaalde periode gegenereerd. Deze hoge spanning zorgt ervoor dat de boogafvoer van de fluorescentielamp de fluorescentielamp start, en vervolgens wordt het resonantcircuit ontstonden en wordt de fluorescerende lamp een stabiele ontstekingstoestand ingevoerd.

Wanneer abnormale omstandigheden zoals lampveroudering of lamplekkage optreden, kan de fluorescentielamp niet normaal beginnen en bevindt het bovenstaande circuit zich altijd in een resonantietoestand (tenzij de gloeidraad wordt opgebrand of de elektronische ballast wordt beschadigd), en de stroomuitgang door de omvormer blijft toenemen. Gewoonlijk zal deze stroom toenemen tot 3 tot 5 keer de normale stroom. Als op dit moment geen effectieve beschermende maatregelen worden genomen, zal grote schade worden veroorzaakt. Allereerst zal overmatige stroom de triode- of veldeffecttransistor en andere perifere componenten die worden gebruikt als schakelaars in de omvormer, veroorzaakt door overbelasting en zelfs ongevallen zoals rook en explosie veroorzaken. Tegelijkertijd vormt de lamppen lange tijd een extreem hoge spanning naar de grond of neutrale lijn. Voor elektronische ballasten van 20W, 36W, 40W en de meeste andere nationale standaard/niet-standaardlampen, zal deze spanning vaak duizend volt of meer bereiken. Hoog, dit is niet alleen strikt verboden door de National Standard GB15143, maar ook persoonlijke veiligheid en vastgoedveiligheid.

Momenteel gebruiken elektronische voorschakels meer beschermingsmaatregelen, waaronder het volgende:

1. Sluit een glazen buiszekering in serie aan op het AC -ingangscircuit. Het verbinden van een zekering in serie op deze positie kan ertoe leiden dat sommige mensen ten onrechte denken dat het een rol zal spelen in overstroom- of overbelastingsbescherming; In feite biedt een dergelijke beschermingsmethode in het algemeen geen bescherming onder overbelastingsvoorwaarden zoals deactivering van de gloeidraad. Het wordt vaak gebruikt bij schakelapparaten. Het zal pas na de storing combineren en het kan geen echte beschermende rol spelen in abnormale omstandigheden.

2. Gebruik een beschermingscircuit met thyristor, bipolaire transistor of veldeffecttransistor als de kern op het uitgangscircuit van de gelijkrichter. Het grootste voordeel van deze elektronische circuitbeschermingsmethode is dat de beschermingstijd kort is, maar het heeft ook de volgende nadelen:
（1） Valse bescherming is gevoelig om op te treden: als om de een of andere reden zelfs een zeer korte scherpe puls wordt gevormd aan het trigger -uiteinde van de thyristor, zal het ervoor zorgen dat de omvormer stopt met werken, waardoor het licht uitgaat.
（2） Het ontwerp- en foutopsporingswerk is relatief omslachtig: onder normale omstandigheden zal dit soort beschermingscircuit ten minste 6 elektronische componenten bevatten, waaronder weerstanden, condensatoren en pulstransformator secundaire spoelen. Tegelijkertijd worden zoveel componenten gebruikt samen met actieve componenten zoals thyristors. Problemen zoals discreetheid van apparaten en temperatuurafwijking zullen de moeilijkheid van foutopsporing vergroten, waardoor de productie -efficiëntie wordt beïnvloed.
（3） Deze beveiligingsmethode heeft ook de nadelen van hogere kosten en grotere PCB -ruimtebelever, wat ook hoofdpijn is voor veel elektronische ballastfabrikanten.

3. Verbind een zelfherstelpolymeer PTC-thermistor in serie naast het resonantcircuit, dat wil zeggen de resonant-condensator. Figuur 2 is een schematisch diagram van een circuit met behulp van een polymeer PTC -thermistor om elektronische ballasten tegen afwijkingen te beschermen.

Wanneer de lamp normaal is en de elektronische ballast wordt uitgeschakeld, zorgt het resonerende circuit bestaande uit de inductor, condensator en PTC -thermistor ervoor dat de fluorescentielamp normaal begint te werken. Als de lamp wordt gedeactiveerd als gevolg van het verouderen van de gloeidraad of luchtlekkage, werkt de PTC -thermistor binnen enkele seconden, waardoor het resonantcircuit van de LC -serie wordt gedwongen te stoppen met trillen, waardoor de hoogspanning wordt afgesneden en de schakelapparaten in de omvormer wordt beschermd.

De voordelen van deze beschermingsmethode zijn door veel elektronische ballastfabrikanten erkend, maar het is tot nu toe niet veel gebruikt. De belangrijkste reden is dat de PTC -componenten die momenteel op de markt worden aangeboden, niet kunnen voldoen aan de bijzonderheden van elektronisch ballastgebruik. , de belangrijkste problemen zijn momenteel:
（1） Het is gemakkelijk om niet te werken vanwege een hoge temperatuur of de operatietijd is te lang wanneer gedeactiveerd;
（2） Wanneer de PTC -thermistor zich lang in de beschermingstoestand bevindt (bijvoorbeeld 24 uur), is deze vatbaar voor onomkeerbare toename van weerstand en ernstige prestatieafbraak. Dit is de belangrijkste reden waarom de meeste polymeer PTC -thermistoren niet met succes zijn gebruikt in elektronische ballasten.

In reactie op de bovenstaande problemen heeft Shanghai Yint Electronics Co., Ltd., de CBR-reeks van PPTC-thermistors ontwikkeld die speciaal worden gebruikt voor elektronische voorschakels, die de bovenstaande defecten overwinnen en het probleem van abnormale staatsbescherming van ballasten goed kan oplossen.

De enkele lampbeveiligingstest gebruikt het circuit dat wordt getoond in figuur 1. De volgende zijn werkelijke gemeten gegevens van PTC in elektronische ballastcircuits.
1. Beschermingstijd en prestaties op hoge temperatuur.

2. Hoge temperatuur werkkarakteristieken en beschermingstijd van de thermistor na meerdere beschermingen. Vóór deze test was de PTC onderworpen aan de volgende schokken: om de 5 minuten en gedurende 10 minuten in de geactiveerde toestand gehandhaafd; in totaal 10 keer. Teststappen: test eerst de actietijd; Test vervolgens de hoge temperatuurprestaties. De testomstandigheden zijn dezelfde als 1.

3. Hoge temperatuur bedieningskenmerken en beschermingstijd van de thermistor na langdurige bescherming. De PTC die in deze test wordt gebruikt, is gedeactiveerd door een fluorescentielamp en blijft 24 uur werken voordat de volgende tests worden uitgevoerd. De teststappen zijn hetzelfde als 2.

Door de bovenstaande tests kunnen we concluderen: met behulp van CBR -thermistor kan de fluorescentielamp nog steeds normaal werken, zelfs in een hoge temperatuuromgeving van 70 ° C, en tegelijkertijd kunnen goede beschermingskenmerken worden gegarandeerd bij kamertemperatuur; Aan de andere kant handhaaft PPTC zeer stabiele prestaties, zelfs na het bieden van meerdere keren of gedurende lange tijd bescherming.

4. Applicatie van CBR -serie PTC in dubbele lamp/meervoudige lamp Elektronische ballasten:
meestal, met elektronische circuitbeschermingsmethoden zoals thyristors, wanneer een van de dubbele/meerdere lampen wordt gedeactiveerd, zal het ervoor zorgen dat de hele ballast stopt met werken, waardoor zelfs normale fluorescentielampen op hetzelfde moment uitgaan, die vaak storend is. van. Het gebruik van CBR -serie thermistors lost dit probleem op. We kunnen een uitleg geven via het volgende circuit.

In de bovenstaande figuur, ervan uitgaande dat fluorescentielamp 1 wordt gedeactiveerd, zal PTC1 werken en de gloeidraadstroom van lamp 1 zal dicht bij 0 zijn; Maar de werking van andere fluorescentielampen zal niet worden beïnvloed. Op deze manier hoeven gebruikers zich geen zorgen te maken over welke lamp het einde van zijn leven heeft bereikt of de ballast is beschadigd.
Zoals te zien is in de bovenstaande toepassingsvoorbeelden, hebben CBR -serie thermistors de volgende voor de hand liggende voordelen:
（1） Het is handig voor fabrikanten om het circuitontwerp te vereenvoudigen, vooral om eenvoudiger en betrouwbaardere bescherming te bieden voor dubbele lampen en meerdere lampen.
Ontwerpplan.
（2） Verminder de complexiteit van foutopsporing en assemblage, wat zal helpen de productie -efficiëntie te verbeteren.
（3） Het heeft goede, uitgebreide en stabiele prestaties met hoge en lage temperatuur.
（4） Verlaag de kosten en bespaar PCB -ruimte.
Deze reeks hervestbare zekeringen kan worden toegepast op verschillende nationale standaard/niet-standaard rechte buis fluorescentielampen, ringfluorescentielampen en U-vormige lampen, enz.