Termistor de Polímero PTC

Como um produto de iluminação verde reconhecida, as lâmpadas fluorescentes eletrônicas de lastro têm muitas vantagens óbvias sobre lâmpadas fluorescentes de lastro indutivas comuns, como alta eficiência luminosa, sem cintilação e efeitos significativos de economia de energia; No entanto, alguns reatores eletrônicos também têm taxas de falha mais altas. Desvantagens: Para clientes finais, os reatores eletrônicos se tornaram um produto descartável de alto custo (em relação a reatores indutivos).

Através de nossa pesquisa, descobrimos que uma das principais razões para os problemas acima é que alguns fabricantes eletrônicos de lastro não tomaram medidas de proteção confiáveis ​​contra o status anormal do reator eletrônico devido a vários motivos, fazendo com que o lastro eletrônico siga a lâmpada. descartado no final de sua vida.
O esquema geral de design de lastro eletrônico e os princípios básicos relacionados são os mostrados na figura abaixo

Em circunstâncias normais, depois que o lastro eletrônico é ligado, o inversor, juntamente com o indutor L, Filamento 1, capacitor e filamento 2, formam um circuito ressonante em série. A alta tensão é gerada nas duas extremidades do capacitor dentro de um certo período de tempo. Essa alta tensão faz com que a descarga do arco da lâmpada fluorescente inicie a lâmpada fluorescente e, em seguida, o circuito ressonante é destituído e a lâmpada fluorescente entra em um estado de ignição estável.

Quando ocorrem condições anormais, como o envelhecimento da lâmpada ou o vazamento da lâmpada, a lâmpada fluorescente não pode começar normalmente e o circuito acima está sempre em um estado ressonante (a menos que o filamento seja queimado ou o lastro eletrônico seja danificado), e a saída atual do inversor continua aumentando. Normalmente, essa corrente aumenta para 3 a 5 vezes a corrente normal. Se medidas de proteção eficazes não forem tomadas neste momento, será causado um grande dano. Primeiro de tudo, a corrente excessiva causará o transistor de triodo ou efeito de campo e outros componentes periféricos usados ​​como interruptores no inversor que se esgotam devido à sobrecarga e até causar acidentes como fumaça e explosão. Ao mesmo tempo, o pino da lâmpada formará uma tensão extremamente alta por um longo tempo no solo ou na linha neutra. Para reatores eletrônicos de 20W, 36W, 40W e a maioria das outras lâmpadas nacionais/não padrão, essa tensão geralmente atinge mil volts ou mais. High, isso não é apenas estritamente proibido pelo National Standard GB15143, mas também põe em risco a segurança pessoal e a propriedade.

Atualmente, os reatores eletrônicos usam mais medidas de proteção, incluindo o seguinte:

1. Conecte um fusível do tubo de vidro em série ao circuito de entrada CA. Conectar um fusível em série nesta posição pode fazer com que algumas pessoas pensem erroneamente que ela desempenhará um papel na proteção contra sobrecorrente ou sobrecarga; De fato, esse método de proteção geralmente não fornece proteção sob condições de sobrecarga, como a desativação do filamento. É frequentemente usado em dispositivos de comutação. Ele se fundirá somente após o colapso e não pode desempenhar um papel de proteção real em condições anormais.

2. Use um circuito de proteção com transistor de tiristor, transistor bipolar ou efeito de efeito de campo como núcleo no circuito de saída do retificador. A maior vantagem desse método de proteção eletrônica de circuito é que o tempo de proteção é curto, mas também tem as seguintes desvantagens:
（1） A proteção falsa é propensa a ocorrer: se, por algum motivo, mesmo um pulso muito curto é formado na extremidade do gatilho do tiristor, isso fará com que o inversor pare de trabalhar, causando a luz da luz.
（2) O trabalho de design e depuração é relativamente complicado: em circunstâncias normais, esse tipo de circuito de proteção terá pelo menos 6 componentes eletrônicos, incluindo resistores, capacitores e bobinas secundárias do transformador de pulso. Ao mesmo tempo, muitos componentes são usados ​​em conjunto com componentes ativos, como os tiristores. Problemas como discretude do dispositivo e desvio da temperatura aumentarão a dificuldade de depuração, afetando assim a eficiência da produção.
（3) Este método de proteção também tem as desvantagens de maior custo e maior ocupação espacial de PCB, que também é uma dor de cabeça para muitos fabricantes eletrônicos de lastro.

3. Conecte um termistor de polímero auto-restauração em série ao lado do circuito ressonante, ou seja, o capacitor ressonante. A Figura 2 é um diagrama esquemático de um circuito usando um termistor de polímero PTC para proteger reatores eletrônicos de anormalidades.

Quando a lâmpada é normal e o lastro eletrônico é ligado, o circuito ressonante composto pelo indutor, capacitor e termistor PTC faz com que a lâmpada fluorescente comece a funcionar normalmente. Se a lâmpada for desativada devido ao envelhecimento do filamento ou ao vazamento de ar, o termistor do PTC atuará em alguns segundos, forçando o circuito ressonante da série LC a parar de vibrar, cortando assim a alta tensão e protegendo os dispositivos de comutação no inversor.

As vantagens desse método de proteção foram reconhecidas por muitos fabricantes eletrônicos de lastro, mas não foi amplamente utilizado até agora. O principal motivo é que os componentes do PTC atualmente fornecidos no mercado não podem atender às particularidades do uso eletrônico de lastro. , os principais problemas atualmente são:
（1) é fácil de funcionar devido à alta temperatura ou o tempo de operação é muito longo quando desativado;
（2) Quando o termistor PTC está no estado de proteção por um longo tempo (por exemplo, 24 horas), é propenso a um aumento irreversível na resistência e na degradação grave do desempenho. Esta é a principal razão pela qual a maioria dos termistores Polymer PTC não foi usada com sucesso em reatores eletrônicos.

Em resposta aos problemas acima, a Shanghai Yint Electronics Co., Ltd. desenvolveu a série CBR-Série de termistores PPTC usados ​​especialmente para reatores eletrônicos, que supera os defeitos acima e podem resolver o problema da proteção anormal do estado de reatores.

O teste de proteção de lâmpada única usa o circuito mostrado na Figura 1. A seguir, são apresentados dados medidos de PTC em circuitos de lastro eletrônico.
1. Tempo de proteção e desempenho de alta temperatura.

2. Características operacionais de alta temperatura e tempo de proteção do termistor após várias proteções. Antes deste teste, o PTC havia sido submetido aos seguintes choques: a cada 5 minutos e mantido no estado desativado por 10 minutos; um total de 10 vezes. Etapas de teste: primeiro teste o tempo de ação; Em seguida, teste o desempenho de alta temperatura. As condições de teste são as mesmas que 1.

3. Características operacionais de alta temperatura e tempo de proteção do termistor após proteção a longo prazo. O PTC usado neste teste foi desativado por uma lâmpada fluorescente e continuou operando por 24 horas antes de realizar os seguintes testes. As etapas de teste são as mesmas que 2.

Através dos testes acima, podemos concluir: usando o termistor CBR, a lâmpada fluorescente ainda pode funcionar normalmente, mesmo em um ambiente de alta temperatura de 70 ° C e, ao mesmo tempo, boas características de proteção podem ser garantidas à temperatura ambiente; Por outro lado, o PPTC mantém um desempenho muito estável, mesmo depois de fornecer proteção várias vezes ou durante longos períodos de tempo.

4. Aplicação da série CBR PTC em lâmpada dupla/lâmpada eletrônica de lâmpada:
Geralmente, com métodos de proteção eletrônica de circuito, como tiristores, quando uma das lâmpadas dupla/múltipla é desativada, fará com que todo o lastro pare de funcionar, fazendo com que as lâmpadas fluorescentes normais saíssem ao mesmo tempo, muitas vezes perturbador. de. O uso de termistores da série CBR resolve esse problema. Podemos fazer uma explicação através do seguinte circuito.

Na figura acima, assumindo que a lâmpada fluorescente 1 seja desativada, o PTC1 atuará e a corrente do filamento da lâmpada 1 estará próxima de 0; Mas a operação de outras lâmpadas fluorescentes não será afetada. Dessa forma, os usuários não precisam se preocupar com qual lâmpada atingiu o final de sua vida ou o lastro está danificado.
Como pode ser visto nos exemplos de aplicação acima, os termistores da série CBR têm as seguintes vantagens óbvias:
（1） é conveniente para os fabricantes simplificarem o design do circuito, especialmente para fornecer proteção mais simples e confiável para lâmpadas duplas e várias lâmpadas.
plano de design.
（2) Reduza a complexidade da depuração e montagem, o que ajudará a melhorar a eficiência da produção.
（3) Tem desempenho bom, abrangente e estável e baixa temperatura.
（4) Reduza os custos e salve o espaço da PCB.
Esta série de fusíveis reastáveis ​​pode ser aplicada a várias lâmpadas fluorescentes do tubo reto padrão/não padrão nacional, lâmpadas fluorescentes de anel e lâmpadas em forma de U, etc.