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浅谈电子镇流的知识问题

时间:09-19 来源:互联网 点击:

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

图1

带来的过驱动,导致的过饱和现象得到自动抑止,改善了开关特性,提高了大批量生产时的工艺宽容度。对解决低温时要求驱动很强,以利灯的顺利起辉,高温时因过驱动烧管也很有效。在使用中,三极管两端不应再外接续流保护二极管。在大芯片产品中,如能巧妙设计版图 ,芯片面积可以不增加。其实,当初日立的C2611三极管用来做节能灯,Hfe=80大家也照用不误,其中的道理以后有机会再专题论述。

4、灯用三极管的高温特性:早期国产三极管质量很差,常温漏电流都是mA级的,高温漏电流就更差,引起人们对此高度关注,2993这类仪器就是用来对付它的。现在,国产三极管质量有了很大提高,常温漏电流已可以忽略不计,高温漏电流也仅为µA级,所造成的功耗可以忽略不计。国外同类产品的常温Iceo标准为≤100µA,但还有人用2993对此提出脱离实际的过高要求。相反,比正规国产三极管高温漏电流大很多的飞利浦灯用三极管在大批量使用中并没有发生什么问题,这还因为电路中实际使用的是Icev,而Icev比Iceo小很多。可见在此问题上已经有人走进了误区。而且,还因此引出两种因为不正确使用2993使合格三极管损坏的问题。其一是用2993测三极管耐压,该仪器是用逐级提高所加C-E电压的办法,通过检测漏电流大小的反馈信号来停止升高C-E电压,测得耐压值。由于其所加电压可达到1024V,而其最小保护电阻值只有4K,当三极管Bvceo具有负阻特性时,就可能出现瞬时大电流将合格三极管损坏。其二是测Iceo、Icbo、Hfe高温变化率时,所加功率和时间过大,使三极管超过允许结温150℃,将合格三极管损坏。体现在SVbe上,超过仪器推荐的SVbe一般应在100-200之间,不得超过200mV的规定。以理论上三极管结温升高1℃,SVbe下降2mV,200mV相当于100℃。

由于该仪器价格成本所限,其测出的SVbe与进口同类产品相比,在200mV时有30-40mV的误差,测出的200mV相当于实际的230-240mV,相当于结温升高115-120℃,当三极管初始温度为35℃时,加温后的三极管结温就超过150℃了,下图 中Pt曲线表明当结温达到150℃时,三极管允许耗散功率接近于零,这时再加功 率,三极管很容易损坏。有的时候三极管当时并没有损坏,只是由于当时所加应力过大,造成了内伤,给三极管留下了隐患,这就更危险。我们认为:三极管的高温Hfe变化率应予以适当关注,但高温漏电流问题已经不是国产正规灯用三极管参数的主要矛盾。使用2993必须注意要“无损检测”。

5、关于“双泵”、“单泵”类高频反馈式电路及有关标准的修订:“双泵”、“单泵”类高频反馈式电路被认为是高功率因素低谐波的低成本实现方式,可以看到很多有关线路的介绍以及成功实现的报道,笔者身边就有朋友在批量生产这类产品。但是,通过较长时间的观察研究,发现这类电路难度相当大。首先是难以同时做到线路参数高指标和使用高可靠性;其次,由于线路相互牵扯,电网电压、使用环境温度、灯管老化等高频回路的变化都会引起线路整体参数的变化,偏离正常工作状态,影响电路各部分之间的能量传递与转换,易在三极管等关键元件或部位出现能量集中与冲击,使之损坏,高功率因素低谐波的指标也大打折扣。笔者花40元在正规大超市买了一个这类电路的品牌节能灯,经测试,虽然功率因素有所提高,但三极管温升很高,可靠性明显降低。笔者身边批量生产这类产品的企业,也是花了很大代价才走到今天的。当时,损坏的产品堆积如山,笔者所在企业生产的合格三极管供给他们也被冤里冤枉地烧了不少。虽然现在已经完全证明当时是线路的问题造成的,但给社会造成的物质损失已无法挽回。即使如此,他们目前的生产批量也不是很大。笔者还不想在这里给这类电路的社会综合效应下一个定论,但至少希望有关企业不要轻易批量生产这类产品。此外,在新的标准中,25W以下产品不再对功率因素谐波提出要求,这无疑对产品的可靠性和使用寿命带来好处,但25W以上产品的要求却更高了。对25W以上产品,笔者认为在修改标准的时候,应该适当放松。由于中国目前的经济水平还比较低,完全符合L类标准的有源滤波电路成本比较高,应该允许逐流电路H类产品继续存在,因为这类产品利大于弊,功率因素谐波的指标明显提高,仅存在灯电流波峰系数大于1.7的问题,产品批量生产的工艺性已成熟。

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