Polymer PTC -termistor

Som en erkänd grön belysningsprodukt har elektroniska ballastlampor med många uppenbara fördelar jämfört med vanliga induktiva ballastfluorescerande lampor, såsom hög lysande effektivitet, ingen flimmer och betydande energibesparande effekter; Vissa elektroniska förkopplingar har emellertid också högre felfrekvens. Nackdelar: För slutkunder har elektroniska förkopplingar blivit en högkostnad (i förhållande till induktiva förkortningar) engångsprodukter.

Genom vår forskning fann vi att en av de främsta orsakerna till ovanstående problem är att vissa elektroniska ballasttillverkare inte vidtog tillförlitliga skyddsåtgärder mot den onormala statusen för den elektroniska ballasten på grund av olika skäl, vilket orsakade den elektroniska ballasten att följa lampan. skrotade i slutet av sitt liv.
Det allmänna elektroniska ballastdesignschemat och relaterade grundläggande principer är som visas i figuren nedan

Under normala omständigheter, efter att den elektroniska ballasten är påslagen, bildar växelriktaren tillsammans med induktorn L, filament 1, kondensator och filament 2 en serie resonanskrets. Högspänning genereras i båda ändarna av kondensatorn inom en viss tidsperiod. Denna högspänning gör att bågens urladdning av den lysrörslampan startar den fluorescerande lampan, och sedan påstås resonanskretsen och den fluorescerande lampan kommer in i ett stabilt tändtillstånd.

När onormala förhållanden såsom lampåldring eller lampläckage inträffar kan den fluorescerande lampan inte starta normalt, och ovanstående krets är alltid i ett resonanstillstånd (såvida inte glödtråden är utbränd eller den elektroniska ballasten skadas), och den aktuella utgången av inverteraren fortsätter att öka. Vanligtvis kommer denna ström att öka till 3 till 5 gånger den normala strömmen. Om effektiva skyddsåtgärder inte vidtas för närvarande kommer stor skada att orsakas. Först och främst kommer överdriven ström att orsaka triode eller fälteffekttransistor och andra perifera komponenter som används som switchar i växelriktaren för att bränna ut på grund av överbelastning och till och med orsaka olyckor som rök och explosion. Samtidigt kommer lampstiftet att bilda en extremt hög spänning under lång tid till marken eller neutral linje. För elektroniska förkopplingar på 20W, 36W, 40W och de flesta andra nationella standard-/icke-standardlampor kommer denna spänning ofta att nå tusen volt eller mer. Högt, detta är inte bara strängt förbjudet enligt den nationella standarden GB15143, utan också äventyrare personliga och fastighetssäkerhet.

För närvarande använder elektroniska förkorta fler skyddsåtgärder, inklusive följande:

1. Anslut en glasrörssäkring i serie till AC -ingångskretsen. Att ansluta en säkring i serie på denna position kan göra att vissa människor felaktigt tror att det kommer att spela en roll i överström eller överbelastningsskydd; I själva verket ger en sådan skyddsmetod i allmänhet inte skydd under överbelastningsförhållanden såsom filamentdeaktivering. Det används ofta vid växlingsenheter. Det kommer att smälta ut först efter nedbrytning, och det kan inte spela en verklig skyddande roll under onormala förhållanden.

2. Använd en skyddskrets med tyristor, bipolär transistor eller fälteffekttransistor som kärnan på likriktarutgångskretsen. Den största fördelen med denna elektroniska kretsskyddsmetod är att skyddstiden är kort, men den har också följande nackdelar:
（1） Falskt skydd är benägna att inträffa: Om till och med en mycket kort skarp puls bildas vid tyristorn, kommer det att få inverteraren att sluta fungera och orsakar att ljuset går ut.
（2） Konstruktions- och felsökningsarbetet är relativt besvärligt: ​​Under normala omständigheter kommer denna typ av skyddskrets att ha minst 6 elektroniska komponenter inklusive motstånd, kondensatorer och pulstransformators sekundära spolar. Samtidigt används så många komponenter tillsammans med aktiva komponenter som tyristorer. Problem som enhetens diskretitet och temperaturdrift kommer att öka svårigheten att felsöka och därmed påverka produktionseffektiviteten.
（3） Denna skyddsmetod har också nackdelarna med högre kostnader och större PCB -rymds ockupation, vilket också är en huvudvärk för många elektroniska ballasttillverkare.

3. Anslut en självåterställande polymer PTC-termistor i serie bredvid resonanskretsen, det vill säga resonans kondensator. Figur 2 är ett schematiskt diagram över en krets med en polymer PTC -termistor för att skydda elektroniska förkopplingar från avvikelser.

När lampan är normal och den elektroniska ballasten är påslagen, får resonanskretsen bestående av induktor, kondensator och PTC -termistor att den lysrörslampan börjar fungera normalt. Om lampan inaktiveras på grund av glödlänning eller luftläckage, kommer PTC -termistorn att agera inom några sekunder, vilket tvingar LC -seriens resonanskrets att sluta vibrera, vilket avstår av högspänningen och skyddar växlingsenheterna i växelriktaren.

Fördelarna med denna skyddsmetod har erkänts av många elektroniska ballasttillverkare, men den har inte använts i stor utsträckning. Det främsta skälet är att PTC -komponenterna som för närvarande tillhandahålls på marknaden inte kan uppfylla specialiteterna för elektronisk ballastanvändning. , de viktigaste problemen är för närvarande:
（1） Det är lätt att fungera på grund av hög temperatur eller driftstiden är för lång när deaktiveras;
（2） När PTC -termistorn är i skyddstillståndet under lång tid (till exempel 24 timmar) är det benäget att irreversibel ökning av motstånd och allvarlig prestandaförstöring. Detta är det främsta skälet till att de flesta polymer -PTC -termistorer inte har använts framgångsrikt i elektroniska förkopplingar.

Som svar på ovanstående problem har Shanghai Yint Electronics Co., Ltd., utvecklat CBR-serien av PPTC-termistorer som är speciellt använda för elektroniska förkopplingar, som övervinner ovanstående defekter och väl kan lösa problemet med onormalt tillståndsskydd av ballast.

Det enda lampskyddstestet använder kretsen som visas i figur 1. Följande är faktiska uppmätta data för PTC i elektroniska ballastkretsar.
1. Skyddstid och hög temperaturprestanda.

2. Driftsegenskaper med hög temperatur och skyddstiden för termistorn efter flera skydd. Innan detta test hade PTC utsatts för följande chocker: var 5: e minut och hölls i det inaktiverade tillståndet i 10 minuter; Totalt tio gånger. Teststeg: Testa först handlingstiden; Testa sedan hög temperaturprestanda. Testförhållandena är desamma som 1.

3. Driftsegenskaper med hög temperatur och skyddstiden för termistorn efter långsiktigt skydd. PTC som användes i detta test har inaktiverats av en fluorescerande lampa och fortsatte att arbeta i 24 timmar innan följande tester genomfördes. Teststegen är desamma som 2.

Genom ovanstående tester kan vi dra slutsatsen: med CBR -termistor kan den fluorescerande lampan fortfarande fungera normalt även i en hög temperaturmiljö på 70 ° C, och samtidigt kan goda skyddsegenskaper garanteras vid rumstemperatur; Å andra sidan upprätthåller PPTC mycket stabil prestanda även efter att ha tillhandahållit skydd flera gånger eller under långa perioder.

4. Tillämpning av CBR -serien PTC i dubbel lampa/flera lampor elektroniska förkopplingar:
Vanligtvis, med elektroniska kretsskyddsmetoder som tyristorer, när en av de dubbla/flera lamporna inaktiveras, kommer det att orsaka att hela ballasten slutar fungera, vilket orsakar även normala fluorescerande lampor att gå ut samtidigt, vilket ofta stör. av. Användningen av CBR -serien termistorer löser detta problem. Vi kan göra en förklaring genom följande krets.

I ovanstående figur, förutsatt att fluorescerande lampa 1 är inaktiverad, kommer PTC1 att agera och glödtråden i LAMP 1 kommer att vara nära 0; Men driften av andra lysrörslampor påverkas inte. På detta sätt behöver användare inte oroa sig för vilken lampa som har nått slutet av sitt liv eller ballasten är skadad.
Som framgår av ovanstående applikationsexempel har CBR -serien termistorer följande uppenbara fördelar:
（1） Det är bekvämt för tillverkare att förenkla kretsdesign, särskilt för att ge enklare och mer tillförlitligt skydd för dubbla lampor och flera lampor.
Designplan.
（2） Minska komplexiteten i felsökning och montering, vilket hjälper till att förbättra produktionseffektiviteten.
（3） Det har god, omfattande och stabil hög och låg temperaturprestanda.
（4） Minska kostnaderna och spara PCB -utrymme.
Denna serie återställbara säkringar kan appliceras på olika nationella standard/icke-standard raka rörlampor, ringfluorescerande lampor och U-formade lampor etc.