电子镇流器中灯丝预热PTC热敏电阻常见问题的分析.doc

电子镇流器中灯丝预热PTC热敏电阻常见问题的分析我们知道荧光灯使用时间的长短主要取决于灯丝的寿命。灯丝上涂有电子发射材料，当温度在900一1 000时才能充分发射电子，灯丝通过预热后放出大量电子，使灯的启动电压大幅度降低，相应减少了相关电子元件承受的电应力，提高了整灯的可靠性，延长了使用寿命。荧光灯灯丝不经预热而点亮，就会在灯管内形成极高的电场强度，产生弧光放电，会给灯丝电极造成很大损伤，缩短了使用寿命。长期使用对比，灯丝预热启动要比不经预热启动的荧光灯寿命长几倍。目前电子镇流器常用的PTC热敏电阻预热线路，如图1所示。对灯丝预热是利用了PTC热敏电阻的良好的温一阻特性，如图2所示对灯丝预热的原理是:室温状态的热敏电阻阻值比较低，使与之并联的LC回路与高频电源失谐，灯管不能点亮，电流通过PTC热敏电阻和灯丝，对灯丝进行预热，大约在0.4-2S的时间里，PTC 热敏电阻自身温度迅速升高，在超过PTC热敏电阻的居里点后，电阻值迅速陡变到很高的值，使LC回路进人谐振状态，灯管两端获得高压而点亮灯管实验测试的情况是，热敏电阻的阻值在高频线路中达到30-50K时LC回路才能进人谐振状态。所以用好PTC热敏电阻要满足灯丝加热到900一1000,其阻值洽好升到30 - 50K范围这一技术要求。如达不到这个要求，预热效果就不会理想。因此首先要选配好热敏电阻。在线路中灯丝是与PTC热敏电阻串联的，灯丝温升与预热通过的电流的功率和时间有关，PTC热敏电阻的阻值变化也与功率和时间有关。所以选择相匹配的PTC热敏电阻保证良好的灯丝顶热效果，一是根据预热时间的长短，二是根据预热电流的大小。有关的技术标准规定，预热时间为0.4一2S.，同时对不同规格的荧光灯的预热电流都有明确的规定。选择PTC热敏电阻时，最好用几种热敏电阻先进行试验，从中选出适应设计线路效果最佳的一种、预热时间和预热电流这两个参数调整得恰当了，就可以实现灯丝温度在900一1 000充分发射电子时灯管启辉点亮。调整的方法如下.一、调整延时时间长短依据的原则:PTC热敏电阻直径大延时时间长，居里点高延时时间长，标称阻值小延时时间长;反之，延时时间则短。其中直径大小对延时时间的影响是最敏感的。我们建议灯的延时时间控制在0.4-0.8s较为恰当，考虑到经长时间使用的热敏电阻性能会有变化，将延时时间调得短一些，这样经长时间使用一般也不会超过2秒钟，仍符合标准。二、调整预热电流可根据PTC热敏电阻的标称阻值来进行，标称阻值大，预热电流也会大。一般采用PTC热敏电阻的阻值调整预热电流大小是比较方便的。采用 PT C热敏电阻都会产生功耗。为了减少功耗，一般不采用高居里点的热敏电阻高居里点的PTC热敏电阻，多是在大功率荧光灯或镇流器壳体空间太小时采用。居里点高和PTC热敏电阻在荧光灯点亮后要维持高阻值就必须有高的温度,PTC在维持高阻时一般需高出居里点30一40左右。我们都知道温度越高功耗就越大，因此目前使用PTC热敏电阻作为灯丝预热元件大都采用居里点70左右的产品，以70居里点的PTC热敏电阻为例，我们推荐不同功率灯要配相应直径PTC热敏电阻7 W 的 荧光灯，选择3mm直径的PTC热敏电阻;9一 13 W 的荧光灯，选择4mm直径的PTC热敏电阻;15一24W 的荧光灯，选择5mm直径的PTC热敏电阻;26 -3 4W 的荧光灯，选择6mm直径的PTC热敏电阻;36 -6 5W 的荧光灯，选择8mm直径的PTC热敏电阻;65W 的 荧光灯，选择10mm直径的PTC热敏电阻选配PTC热敏电阻作为预热元件，需特别注意选择耐压指标高的元件，小功率灯用的PTC热敏电阻耐压应在600V以上，功率大一些的灯应选择耐压800 V以上的元件为好这是因为PTC热敏电阻具有电压效应和频率效应，如图3和图4所示。PTC热敏电阻在高电压、高频率的电路中，其温一阻特性变化很大，在零功率时热敏电阻高温状态下的阻值可达到几百兆欧，而在高频、高电压的电子镇流器电路中，只有60k左右。如PTC热敏电阻的阻值在高频30kHz左右的线路中达不到这样高的阻值，耐压性能降低，较长时间通过大的电流，在超过其承受极限时就会击穿烧坏。这是由于对PTC热敏电阻特性了解不够，选择不当造成的。另据资料介绍在荧光灯电子镇流器谐振线路中，PTC热敏电阻的最大耐压及最大连续工作电压，一般仅在100V左右。因此选择耐电压较高的PTC热敏电阻产品，才能使PFC热敏电阻在高电压、高频的电子镇流器的线路中有较好的耐压胜能，保证其阻值升高达到设计要求。鉴于以上的认识，在高管压荧光灯(如T5灯)使用的电子镇流器上，在选择PTC热敏电阻时，可以考虑采用两只PTC热敏电阻串联或大直径高标称阻值的产品，可能会取得较好效果。也可采用如下预热电路，如图5。采用两只启动电容中联，PTC热敏电阻与其中只并联，以降低其承受电压减轻高电压对PTC 热敏电阻的影