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电子镇流知识

作者:dolphin时间:2011-05-11

 1、电子镇流荧光灯用三极管开关参数的测试仪器和标准:灯用三极管开关参数对电子镇流荧光灯的重要性已被整个行业所共同接受,但是目前行业内正在大量使用的开关参数测试仪器却是不能经计量部门鉴定的。
  这首先带来的问题是供需双方使用上的不方便,同一个产品供需双方测试的结果是不一样的,有较大误差,只能作为参考,需要进行修正。另外一个重要问题是,根据《合同法》,供需双方的供货合同、技术协议上有关开关参数的条款是没有法律效率的,因为无法取证鉴定。这首先需要解决的是制订标准的问题,其中还有一个很重要的问题是标准的可操作性问题。比较方便的方法是直接借用国外同类产品的标准,但是具体操作中存在两个问题。首先是经济问题,国外的开关参数测试仪器的价格昂贵,国内绝大多数用户目前还难以承受;另外,还有使用习惯的问题,笔者所在的深圳深爱半导体有限公司作为灯用三极管的专业生产厂家,就有目前国内生产的各种开关参数测试仪器,包括参照国外同类产品标准研制的仪器,还接触过进口仪器,相比之下好象还是目前国内使用比较多的9600型与上机情况符合一些,当然后一点不是主要的。看来这个问题还要随着行业的发展和整个国家经济水平的提高而逐步解决。也许市场本身会最终找出一个好的解决办法,或许还要政府、行业协会适时干预。

  2、磁环:影响电子镇流荧光灯质量水平的,除了灯管,第二就是被称为电子镇流器“心脏”的磁环,这已是共识。但是,笔者从事电子镇流荧光灯行业十几年,至今仍被因为磁环一致性不好而造成三极管损坏的问题所困扰。笔者前一段对国内节能灯行业使用磁环的情况进行了初步的调查,发现情况五花八门。浙江海宁某厂是专业生产磁性材料的大厂,生产规模大,产品质量较好,目前主要用于出口。令人感到意外的是该厂生产的节能灯用磁环由于价格高而无人订货,基本没有生产。目前节能灯用磁环没有统一的参数标准,各厂用各厂的,温度特性也不一样。用得讲究的企业,所用磁环是按照要求由国外名牌厂家特殊订货的。其他厂家,海宁另一家工厂,目前月产节能灯用磁环几千万只,大量供应广东市场,据该厂市场经理说,有的厂家如顺德某厂派工程师到海宁进行了详细考察,提出了磁环参数的要求;而有的厂家则不提什么要求,什么样的磁环都拿去用了。磁环的价格差别也令人意外,一般大批使用的0.03元/只,好一点的0.05元/只,而进口磁环的价格要高一个数量级。进口磁环的参数一致性非常好,大批量测试参数基本一样。而国产磁环目前参数误差±10%(两头误差20%)就算不错的了。一个有相当生产规模的电子超薄支架生产企业,一组120只支架,上机老化试验,120只线路中有一只三极管炸裂。

  分析炸裂的一只与正常产品的差异,其它都一样,发现正常磁环绕组的电感量为0.127mH,而损坏线路的磁环绕组的电感量为0.108mH,相差20%。磁环有效导磁率的参数偏差,决定了对三极管基极驱动的激励偏差,如果偏差过大,就会出现不是一部分产品激励不足,就是另一部分产品过驱动,都会造成三极管损坏。我们认为:在大批量生产的工艺控制中,磁环参数误差至少控制在±5%以内才可能确保产品质量,一些用户对磁环和三极管进行选配后使用,在现阶段低成本前提下,这不失为保证产品质量的有效方法;在选用三极管和磁环的质量价格成本指标上,我们认为,适当提高对磁环的成本投入,提高磁环的质量,对确保三极管的可靠工作,对成本核算更有利,因为二个三极管的价格比一个磁环的价格高很多。三极管的Hfe、Ts随着温度升高而变大(这是半导体本身的特性决定的)会导致电路工作频率降低,功率增大,工作点偏移;灯管的特性也是随温度变化的,为了整灯的可靠性,应该用磁环的温度特性来补偿。我们认为在灯正常工作时,这种补偿应在相互抵消的基础上再稍稍过一点,以便兼顾灯的可靠性和光通量。在高温恶劣情况下,应该过补偿——提高电路工作频率,牺牲光通量确保可靠性。此外,有关电容等元件的高频特性也应引起足够注意。这里的道理是一样的。

  3、瞬态冷爆——三极管的放大倍数Hfe是一个资源:笔者近年来已多次处理用户求助,在大批量生产中,有少量产品开机即爆三极管——三极管并没有发热,一通电就炸了。由于出问题的比例太低,问题又在瞬间发生,这种问题采用稳态分析的方法是很难找到原因的。笔者都用建议用户采用放大倍数大一档的三极管的办法解决了,这主要是靠从对行业发展技术动态的分析得出。近几年来,业内人士已对因过驱动发热引起三极管烧管达成共识,由于一方面要提高可靠性,另一方面还要降低成本,随着线路调整技术的进步,三极管的发热越来越低,三极管越用越小,线路对三极管的驱动也越来越临界。三极管在电子镇流器中工作在开关工作状态,必须保证在任何情况下三极管在该饱和的时候充分饱和,该截止的时候彻底截止。三极管饱和的条件是Hfe*Ib≥Ic,但是,在大批量生产中线路对三极管的驱动越来越临界的情况下,遇到环境温度低,个别灯管启辉特性较差、磁环参数偏小、三极管Ts、Hfe偏小等情况就可能出现个别三极管驱动不足,进入放大区而瞬时爆管。上述120个线路中损坏的一个就是磁环参数偏小造成的。三极管的Hfe-Ic曲线是一个开口朝下的弓形,大电流和小电流时的放大倍数都比正常工作电流时小。把三极管放大倍数适当用大,就可以避免出现以上情况。我们认为,在现阶段三极管放大倍数用在20-30(必要时25-35),就可以保证在绝大多数情况下三极管在该饱和的时候充分饱和,该截止的时候彻底截止。

  对解决低电压及低温启辉炸管、因灯管参数偏差启辉炸管等都很有效。实际上,这几年来行业整体选用三极管放大倍数参数在逐步往大的方向发展,从以10-15为主,逐步发展到目前以15-25为主,20-25更偏重一些。这种变化是有其科学道理的,一是基极回路电容触发电路的大量使用,需要三极管Hfe大一些;另一方面是本文提到的因对过驱动发热损坏三极管理论认识的普及,对驱动不足损坏三极管的一种本能补偿。笔者认为,三极管Hfe的选用还会继续往大的方向发展。一是随着市场对灯的质量要求的进一步提高,用户对千分之几的损坏率也开始计较;二是高档灯的价格比较好,有可能用增加基础驱动又增加三极管功率余量的方法,进一步提高其可靠性,笔者认为增加驱动与其在磁环上多增加圈数,不如利用三极管Hfe这个资源更好;三是灯用三极管产品技术的进步,为充分利用三极管Hfe这个资源提供了可能。三极管放大倍数用大后,由于大放大倍数的三极管的下降时间Tf一般比较大,因此三极管容易发热。这里有两点认识,一是在现在对三极管的驱动越来越临界的情况下,让三极管适当发热并不是坏事,三极管适当发热是不会烧掉的。二是采用带抗过驱动电路的三极管,例如深圳深爱半导体有限公司生产的BUL128D三极管(图1)。图1中,NPN是主晶体管,D为续流保护二极管,PNP型晶体管作为有源抗饱和网络。当NPN管饱和导通以后,当基极驱动电压高于VBE(PNP)+Vces(NPN)时,PNP管导通,将基极驱动电流分流,使NPN晶体管不会出现深饱和。这样,NPN管选用大的hFE值,外电路元件的不一致性


关键词: 电子 镇流 知识

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