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1、BALLAST諧振回路分析簡(jiǎn)化等效電路:Rs:燈管燈絲電阻。Cs:燈絲啟動(dòng)電容。R:燈管負(fù)載等效電阻,將其簡(jiǎn)化與Rs、Cs回路相并聯(lián)。L、C:諧振電感電容。棕色曲線(xiàn)為啟動(dòng)電流途徑,此時(shí)燈管R相當(dāng)于開(kāi)路,阻抗無(wú)窮大,因此啟動(dòng)時(shí)電流從Rs、Cs流過(guò)。綠色曲線(xiàn)為正常工作時(shí)Q1 OFF、Q2 ON的電流路徑。藍(lán)色曲線(xiàn)為正常工作時(shí)Q1 ON、Q2 OFF的電流路徑。由于電源端的電容比較大,此時(shí)可以認(rèn)為短路(相當(dāng)于電壓源),因此正常工作時(shí)諧振回路的阻抗都由R與Rs、Cs并聯(lián)后與L、C串聯(lián)組成。假定Rs=10ohm,Cs=5.6nF,C=0.1uF,L=1mH,R=600ohm,Vin=300Vp-p:可以

2、得到回路阻抗:若處于諧振狀態(tài),阻抗虛部應(yīng)為0,可求得自然諧振頻率:自然諧振頻率與各參數(shù)的關(guān)系:可以看到電感L對(duì)頻率的影響比較大,其次是電容C,負(fù)載電阻R由于在正常工作時(shí)變化不大,因此對(duì)頻率得影響比較小,燈絲電阻Rs也是一樣的結(jié)論。只是燈絲電容曲線(xiàn)會(huì)有一個(gè)拐點(diǎn),需要注意。根據(jù)負(fù)載電阻R的曲線(xiàn)可以認(rèn)為當(dāng)R>100K時(shí)燈管處于開(kāi)路狀態(tài),此時(shí)諧振頻率處于最大值??紤]燈管R兩端電壓與輸入電壓的關(guān)系:在自然諧振頻率下各參數(shù)與Q值得關(guān)系:可以看到當(dāng)R阻值比較大時(shí)相當(dāng)于燈管未點(diǎn)亮之前,此時(shí)燈管兩端電壓就會(huì)很高從而將燈管擊穿點(diǎn)亮,當(dāng)燈管點(diǎn)亮后阻值下降,此時(shí)電壓也會(huì)下降。燈管正常工作時(shí)可以認(rèn)為阻值基本不變,

3、因此此時(shí)燈管電壓也就基本不變??紤]此時(shí)的電流:以上是流過(guò)電感的電流,可以根據(jù)曲線(xiàn)變化的趨勢(shì)來(lái)調(diào)整元件參數(shù),從而調(diào)整燈管的功率。需要注意到當(dāng)燈管電阻值比較大時(shí),計(jì)算出來(lái)的電流很大,這是因?yàn)榇藭r(shí)R兩端電壓很高,電流都從燈絲電阻Rs及燈絲電容Cs流過(guò),此時(shí)相當(dāng)于處于預(yù)熱狀態(tài),但是如果長(zhǎng)時(shí)間處于這種狀態(tài),燈管沒(méi)有點(diǎn)亮,說(shuō)明燈管有故障狀,如果不采取措施的話(huà)對(duì)回路會(huì)有不利的影響。燈管空載狀態(tài)時(shí)相當(dāng)于燈絲電阻Rs很大,這時(shí)的電流波形變化曲線(xiàn)大致如左圖所示??紤]實(shí)際流過(guò)燈管R與燈絲Rs的電流:燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲

4、電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流考慮此時(shí)燈管電流與燈絲電流的比值:令ia=I燈管/I燈絲,以上是工作頻率等于自然諧振頻率的情況,下面考慮工作頻率固定的情況:可以看到提高頻率一般都可以提高輸出電壓,因?yàn)閱?dòng)電壓一般比正常工作電壓要高,所以可以通過(guò)提高啟動(dòng)頻率來(lái)提高輸出電壓點(diǎn)亮燈管。電感電流與頻率的關(guān)系:燈管電流與燈絲電流同頻率的關(guān)系:燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流燈管R電流燈絲電阻Rs電流可以看到頻率變高時(shí)電流都會(huì)變大,因此高頻啟動(dòng)對(duì)燈絲預(yù)熱有一定好處。實(shí)際上燈絲預(yù)熱是有時(shí)間要求的,而上面的

5、曲線(xiàn)只是和阻抗有關(guān),因此預(yù)熱的功能還需要其他回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般預(yù)熱都是在Cs上并聯(lián)一個(gè)PTC電阻來(lái)實(shí)現(xiàn),可以得到燈管未點(diǎn)亮?xí)r電壓電流與PTC電阻的關(guān)系曲線(xiàn)(假定燈管未點(diǎn)亮?xí)rR=100K,其余參數(shù)不變):燈管電壓與輸入電壓的比值電感電流燈管電流燈絲電流可以看到通過(guò)選用不同阻值的PTC以及工作頻率來(lái)控制一定的預(yù)熱電流。要注意預(yù)熱時(shí)燈管電壓不能太高以免被點(diǎn)亮失去預(yù)熱過(guò)程??紤]回路阻抗的虛部:當(dāng)回路阻抗虛部大于0時(shí)負(fù)載呈感性狀態(tài),可以認(rèn)為是一電感,其實(shí)部為電感的內(nèi)阻。當(dāng)阻抗虛部等于0時(shí)呈阻性狀態(tài),表現(xiàn)為一個(gè)實(shí)際的電阻。當(dāng)阻抗虛部小于0時(shí)呈容性狀態(tài),表現(xiàn)為一個(gè)電容,其實(shí)部可以認(rèn)為是電容的等效內(nèi)阻。由于電感的特性是電流不能突變,電壓可以突變,因此與電感串聯(lián)的器件一般只會(huì)被電壓應(yīng)力擊穿,因此要做好耐壓方面的保護(hù)。電容的特性是電壓不能突變,電流可以突變,因此當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)會(huì)有較大電流流過(guò),由于開(kāi)關(guān)管

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