高频无极灯高频电源的研究
频率必须与输入回路的谐振频率相同,例如: 谐振频率为2165MHz。还要尽力优化MC1、MC2的驱动信号的幅度和波形,使其自身功耗降到最低。
二极管D11有两个作用: 正向时用来泄放C25上的电荷,防止逆变电路因误触发而出现“共同导通”现象,起保护作用; 反向时,利用反向恢复时间的反向电流为振荡变压器输入激励信号。
图3中L2、C22、C23为谐振电感和谐振电容,它们是设计中重要的参数。在启动阶段,灯泡的等效电阻很大,L2、C22、C23发生串联谐振,谐振电路可以在灯两端形成很高(约3000V ) 的点火电压。无极灯引燃后,进入正常运行阶段,泡体内电弧等效电阻在数百欧姆,当灯电流生成后,谐振回路失谐,C22、C23 上的谐振电压降到灯的工作电压。灯点亮后由L2稳定灯的电弧电流。与此同时,由于输出回路的选频滤波作用,点灯电能为一余弦波的电压和电流,其频率为激励信号的基频。
(3) 保护电路。
保护电路,如图4所示。
当出现灯泡接线脱落或者灯泡漏气等异常状态时,无极灯不能正常启动,谐振引火电路一直处于谐振状态,逆变器输出的电流增大到正常电流的3~5倍。如果不采取有效的保护措施,就会造成点灯逆变器以及前级单元电路因过载而烧毁。
在异常状态时: 在谐振电容C22、C23 的中点引出异常保护采样电压,保护电路通过两个二极管D51、D54分别对MC2、MC1进行保护。通过电容、二极管(D52、D53) 、电阻整流后成为控制电压,形成延时电路,在C19上得到随时间上升的直流电压,当此电压大于DZ53的稳压值时便被击穿,二极管D51将MC2栅极与地短路,迫使半桥逆变电路停止工作。而在正常状态下,C19上的电压还未上升到DZ1的稳压值,灯就点亮了,灯点亮后谐振电路便失谐,因而DZ51一直处于截止状态。
4 高频无极灯耦合器的的研究
4.1 高频无极放电灯耦合器的结构
高频无极放电灯耦合器的结构,如图5所示。
1—线圈2—磁心3—铜棒4—底座
图5 高频无极放电灯耦合器。
高频无极放电灯耦合器由以下部分组成: 拉克线线圈、铁氧体磁芯、导热棒、底座、引出线等。
4.2 无极放电灯耦合器工作原理
由于高频无极放电灯的主要特点是无灯丝或电极,耦合器相当于普通电光源的发热体,它是产生高频磁场的关键元件,因此它在高频无极放电灯光源中起着举足轻重的作用,它的质量直接影响着高频无极放电灯光源的寿命和光效。
(1) 耦合器电磁线采用高频耐高温的拉克线。
(2) 铁氧体磁芯采用高频且高温条件下磁性稳定性较高的铁氧体磁心,即R100镍锌铁氧体磁心。
(3) 线圈、磁芯的固定使用耐高温亚胺脂漆浇注或浸泡线圈,在温度250 度左右烘干后冷却,进而把线圈与铁氧体磁芯、铁氧体磁芯与导热棒固定在一起,避免在200度高温下线圈的松动和脱落,尤其避免了在运输过程中线圈与铜棒的脱落。
(4) 线圈引出线的固定采用在200度温度时仍保持粘性的高温四氟胶布进行帮扎固定,固定可靠。
(5) 线圈在绕制过程中的固定采用耐温200度以上的高温布绑扎,帮扎后,在经过高温时不会松动,耦合器线圈电感量稳定,灯泡光效稳定。
(6) 底座的加工采用铝合金精密铸造,保证了可靠散热。
5 结束语
本文研究了无极灯高频发生器工作原理,耦合器的工作原理。高频发生器为高频电子产品,要防止高频磁场的外泄; 耦合器为功率元件,要注意它的散热。
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