【導(dǎo)讀】目前大多數(shù)廠商都沒有研發(fā)出具有EOL異常狀態(tài)保護(hù)的鎮(zhèn)流器芯片，或者有些芯片帶有EOL異常狀態(tài)保護(hù)也不是很完善，經(jīng)常會發(fā)生誤保護(hù)。本文列舉了一些電子鎮(zhèn)流器常見的異常狀態(tài)以及目前存在的電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)保護(hù)方案。
在實(shí)際使用過程中部分電子鎮(zhèn)流器存在著故障率較高的缺點(diǎn)，產(chǎn)生上述問題的主要原因之一是部分電子鎮(zhèn)流器制造商由于種種原因沒有針對電子鎮(zhèn)流器的異常狀態(tài)采取可靠的保護(hù)措施，從而使電子鎮(zhèn)流器隨燈管壽命的終結(jié)而報(bào)廢。
目前燈管的異常狀態(tài)保護(hù)雖然已經(jīng)引起了各大廠家的重視，國際標(biāo)準(zhǔn)里也增加了此條款，但是可惜的是各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商卻并沒有及時(shí)研發(fā)出具有EOL異常狀態(tài)保護(hù)的鎮(zhèn)流器芯片，或者有些芯片帶有EOL異常狀態(tài)保護(hù)也不是很完善，經(jīng)常會發(fā)生誤保護(hù)。還有現(xiàn)在大部分的鎮(zhèn)流器還是用分立器件BiPolar三極管自激振蕩的方式來實(shí)現(xiàn)，此類鎮(zhèn)流器更是沒有帶EOL異常狀態(tài)保護(hù)。
電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)
按照IEC 61347-2-3標(biāo)準(zhǔn)，異常狀態(tài)可以分有以下幾種：
a) 燈管或者其中一只燈管沒有正常連接
b) 由于兩個(gè)燈絲的其中一個(gè)陰極損壞，燈管不能正常啟動
c) 燈管不能正常啟動，由于燈管已經(jīng)到了壽終階段
d) 燈管雖然啟動了，但是其中一個(gè)陰極呈現(xiàn)鎮(zhèn)流效應(yīng)
e) 起動器開關(guān)短路，或者有其他引起異常狀態(tài)的情況
同時(shí)規(guī)定電子鎮(zhèn)流器在當(dāng)燈管工作在異?；蛘吖收蠣顟B(tài)時(shí)不得發(fā)生安全性故障并能夠正常工作。上文提到的第三種異常狀態(tài)是典型的EOL狀態(tài)，它往往是由于燈管內(nèi)部的電子粉消耗完畢造成的，專業(yè)的燈管制造商可以提供這樣的燈管供測試。在燈管啟動階段，如果燈管不能成功點(diǎn)火，諧振回路里會流過很高的電流，同時(shí)在燈管兩端會呈現(xiàn)危險(xiǎn)的高壓，尤其對于T5或者T4這樣的細(xì)燈管，電壓尤其高。這些大電流或者高電壓不僅會對燈管的基座，同時(shí)也會對更換燈管的操作人員構(gòu)成危險(xiǎn)。
上文提到的第四種情況指的是熒光燈管的整流效應(yīng)。整流效指在熒光燈壽終時(shí)，由于一個(gè)陰極燈絲損壞或者發(fā)射電子能力不足，引起燈的弧光電流在連續(xù)半周期中經(jīng)常不一致的效應(yīng)。燈管管徑的適當(dāng)變細(xì)，雖然使燈的光效得到一定程度的提高，但同時(shí)也造成了在燈管壽命后期發(fā)生局部整流效應(yīng)，使電子鎮(zhèn)流器因整流效應(yīng)所造成的超功率輸出能量集中在體積很小的燈的陰極上，陰極處會產(chǎn)生很高的溫度，燈頭溫度上升使燈座受熱變形，甚至?xí)l(fā)生燈管管壁玻璃融化，造成燈管脫落而發(fā)生事故，更嚴(yán)重的會發(fā)生火災(zāi)。為此，鎮(zhèn)流器必須加整流效應(yīng)異常狀態(tài)保護(hù)。
還有一種情況是arcing保護(hù)，arcing會發(fā)生在接觸不良的地方，比如燈管內(nèi)部接觸不良，還有燈管和燈具接觸不良，這都會導(dǎo)致燈管或者燈具過熱，從而引起燈具燒毀或者火災(zāi)。由于arcing沒有包括在IEC 61347-2-3標(biāo)準(zhǔn)里面，本文暫不涉及到它。
為了模擬燈管壽命結(jié)束時(shí)效應(yīng)的試驗(yàn)，IEC 61347-2-3規(guī)定了三項(xiàng)試驗(yàn)：不對稱脈沖試驗(yàn)(17.2款);不對稱功率損耗試驗(yàn)(17.3款);斷開燈絲試驗(yàn)(17.4款)。三項(xiàng)試驗(yàn)中的任一項(xiàng)均可用于證明電子鎮(zhèn)流器的合格性。在燈管壽命結(jié)束時(shí)，鎮(zhèn)流器在額定電源電壓的90%和110%之間任一電壓下不應(yīng)使燈頭過度發(fā)熱。鎮(zhèn)流器制造商可以依據(jù)電子鎮(zhèn)流器電路類型指定其中一項(xiàng)試驗(yàn)即可。
電子鎮(zhèn)流器異常狀態(tài)保護(hù)方案
目前，電子鎮(zhèn)流器的保護(hù)措施會有以下幾種：
1. 在交流電路輸入端串接一次性電流保險(xiǎn)絲。人們往往認(rèn)為在這個(gè)位置上串接電流保險(xiǎn)絲會起到過流或異常狀態(tài)的保護(hù)；然而實(shí)際上這樣的保護(hù)方式一般不會在燈絲去激活等異常條件下提供保護(hù)，它往往在開關(guān)器件擊穿后才會熔斷，不能起到真正意義上的異常狀態(tài)保護(hù)作用。
2. 在諧振輸出回路上采用以可控硅、雙極型晶體管為核心的保護(hù)電路。這種電子線路保護(hù)方式存在著以下一些缺點(diǎn)，首先它容易發(fā)生誤保護(hù)，其次這種保護(hù)方式還存在占用PCB 空間較大的缺點(diǎn)，這在一些板子集成空間很小的場合比如支架燈或者緊湊型熒光燈尤其明顯。
3. 筆者也曾經(jīng)使用過用過功率保護(hù)（over power protection）的方法來實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)的保護(hù)，其實(shí)更加確切的說，這種保護(hù)方法起初是針對上文講的arcing保護(hù)的，但是現(xiàn)在也有些廠家用來實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)保護(hù)，但是它受限于arcing檢測的速度，在一些需要非常快速的arcing檢測電路里就不合適了，所以這種過功率保護(hù)方法在一定程度上并不能很有效的防止燈絲的過熱。
4. 在諧振回路中和諧振電容串接TE的自恢復(fù)高分子PPTC 熱敏電阻來實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)保護(hù)。它的工作原理是當(dāng)燈管正常時(shí)，電子鎮(zhèn)流器接通電源后，電感、電容和PPTC熱敏電阻組成的串聯(lián)諧振電路使熒光燈正常啟動工作，這時(shí)PPTC的低電阻不會影響諧振回路。如果燈管因燈絲老化或漏氣等原因去激活而發(fā)生異常狀態(tài)時(shí)，PPTC熱敏電阻便會在數(shù)秒鐘內(nèi)動作(比如在IEC 61347-2-3規(guī)定，除了鎮(zhèn)流效應(yīng)之外的保護(hù)要在5S之內(nèi)，鎮(zhèn)流效應(yīng)保護(hù)應(yīng)該在30S之內(nèi))，使得PPTC的電阻呈現(xiàn)幾何級的增大，迫使LC串聯(lián)諧振電路停振或者增加工作頻率以降低故障電流，同時(shí)切斷高壓，保護(hù)了鎮(zhèn)流器，同時(shí)鎮(zhèn)流器在恢復(fù)正常狀態(tài)時(shí)又可以工作。所以用PPTC來實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)保護(hù)可以大大的節(jié)省了客戶設(shè)計(jì)的時(shí)間以及節(jié)省客戶寶貴的PCB空間。
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