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節(jié)能燈電路原理分析

了那一刻以前,正常情況下VT1一直沒有開通;必須注意的是,當(dāng)線路調(diào)整不好的時候,Ic會產(chǎn)生一個有害的毛刺。2 三極管集電極電流Ic初始值的討論

帶電感負(fù)載的開關(guān)三極管,在三極管關(guān)斷時因電感產(chǎn)生反電動勢會收到一個高電壓。但是,在目前國內(nèi)大量采用的電子鎮(zhèn)流熒光燈半橋電壓反饋電路中,開關(guān)三極管電壓的選擇,是不考慮這個反電動勢的;在實際生產(chǎn)中,用世界上最好的示波器去觀察,也看不到高于整流濾波后電源電壓的波形;對于燈用三極管設(shè)計生產(chǎn)廠家來說,三極管的電壓參數(shù)選取得是否合理,關(guān)系到如何真正做到“低成本、高可靠”;如果不切實際地把三極管的電壓參數(shù)選高了,用戶最需要的電流特性就會受到影響。那么,電路中的這個反電動勢,是通過什么渠道泄放掉的?在R2C3上的充放電電流終了后,實際上就是通過三極管集電極電流Ic初始值泄放的。(三極管CE并聯(lián)反向二極管的話,這個初始值被二極管分流一部分)。

由于電感L中的電流不能突變,三極管集電極電流Ic的初始值必須和R2C3上的充放電電流終了值一致。R2C3上的充放電電流的初始值在數(shù)值上與另一個三極管Ic的關(guān)斷終了值一致,但方向相反;而R2C3上的充放電電流的終了值與初始值相差不大,三極管集電極電流Ic一個很大的負(fù)電流初始值就是這樣來的。

這個很大負(fù)電流的流經(jīng)方式要分四種情況討論:

(1)三極管BE并聯(lián)反向二極管-三極管BC結(jié)(圖12);

(2)三極管CE并聯(lián)反向二極管(圖13);

(3)三極管BE、CE同時并聯(lián)反向二極管(圖14);

(4)三極管BE、CE都沒有并聯(lián)反向二極管(圖15)。

在這四種情況中,我們首先討論第一種情況:

從圖12、圖16可以看到,流經(jīng)三極管集電極的電流Ic從三極管BE之間的二極管流過(圖16)。三極管集電極-發(fā)射極電壓Vce加的是負(fù)電壓,三極管反向工作。

在這以前,人們一直在三極管的關(guān)斷功率損耗上做文章,降低三極管的關(guān)斷功率損耗,以提高可靠性。其實三極管反向工作這一段時間的反向功率損耗也應(yīng)該引起足夠的注意,因為這一段時間三極管上的工作電壓、電流、延續(xù)時間都比較可觀,因此其上的功率損耗也比較可觀。

實際生產(chǎn)中,不加BE反向二極管,有一定比例的三極管損壞,且是BE結(jié)損壞,就認(rèn)為是三極管BE反向耐壓不夠,這是誤解。應(yīng)該是負(fù)電流的流經(jīng)渠道不暢造成三極管功率損耗過大。

第二種情況,三極管CE并聯(lián)反向二極管(圖13):另一個三極管徹底關(guān)斷、R2C3充放電結(jié)束的時刻,電感IL內(nèi)的電流(相當(dāng)于R2C3充放電電流終了值)大部分流經(jīng)VD6(VD7),少部分仍然流經(jīng)三極管BC結(jié)(體現(xiàn)為三極管集電極電流Ic)。

第三種情況,三極管BE、CE同時并聯(lián)反向二極管(圖14):另一個三極管徹底關(guān)斷、R2C3充放電結(jié)束的時刻,電感IL內(nèi)的反向電流(相當(dāng)于R2C3充放電電流終了值)大部分流經(jīng)CE并聯(lián)反向二極管VD6(VD7),少部分仍然流經(jīng)三極管BE并聯(lián)反向二極管-三極管BC結(jié)(體現(xiàn)為三極管集電極電流Ic)。

第四種情況,采用DB3觸發(fā)的小功率節(jié)能燈在三極管功率余量足夠時,可以不加BE反向二極管(圖15),這是因為負(fù)電流有一個通過磁環(huán)次級繞組、基極電阻、三極管BC結(jié)的流經(jīng)渠道(圖17Ib剛開始上跳時的波形),基極回路帶電容的半橋電路不能沒有BE并聯(lián)反向二極管。

采用BUL128D這一類帶續(xù)流二極管的抗過驅(qū)動三極管,不要再加CE二極管。

三極管BE、CE并聯(lián)反向二極管(基極回路帶電容的半橋電路在BE并聯(lián)反向二極管上還串聯(lián)有電阻)對整個電路的工作狀況有很大影響,特別是會對燈管起輝和三極管電流波形產(chǎn)生影響。

3 Ic電流上升過程的討論

電路工作狀態(tài)下可飽和脈沖變壓器(磁環(huán))磁導(dǎo)率變化曲線的飽和點和三極管的存儲時間ts是工作周期的重要決定因素。那么什么是“電路工作狀態(tài)下”?其實就是那個時候的Ic電流上升過程,更準(zhǔn)確地說是流過磁環(huán)初級繞組的電流、三極管儲存階段流過的電流。這句話實際上包含了兩重意思:一方面肯定了可飽和脈沖變壓器(磁環(huán))磁導(dǎo)率變化曲線和三極管的存儲時間ts的重要性;另一方面也沒有否定電路其他元器件(電容、電感、燈管)對電路工作狀況的重要作用。

(1)下管VT2剛開始導(dǎo)通時,電路相當(dāng)于RLC串聯(lián)電路加上直流電壓(圖18):

電路電壓方程:

L+Ri+idt=u (各段壓降之和)

電壓平衡方程式是一個二階微分方程,它的解與u的形式和u的初始條件(K接通時的u值)有關(guān)。

關(guān)鍵詞: 電路原理

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