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金卤灯电子镇流器调试进程

2017-06-02 06:53分类:维修电工 阅读:

 

金卤灯的灯管
金卤灯作为高强度气体放电灯的一支,它包含了高压气休放电灯的一些典型特征,以民用70w 单双端灯泡为例:纷歧样厂家或一样厂家的制作技能,均有或许使灯泡的电气参数呈现离散。首要体现为管压,管流及金卤丸的微量元素纷歧样,色温差错,其间以灯管电流为主。
一 恒功率
用一个电子镇流器 ,点纷歧样的灯泡会呈现纷歧样的功率。如用纷歧样厂家的灯泡有或许会呈现更大的参数纷歧样。所以关于电子式金卤灯镇流器,有恒功率的恳求,即同一电子镇流器点纷歧样厂家的灯泡会得到同一输入功率,例如点纷歧样70w 金卤灯为输出70w。点150w 负载灯泡时的输出也为70w。镇流器不会因为灯泡的纷歧样而影响输出功率,所以这个关于电子镇流器优为首要,这个功用可使纷歧样的灯在同一功率下宣告一样的光。(均恒多灯运用场合发作的光线差错并有用削减该差错的存在——恒功率)。
二 宽电压的输入。
电路构造中的前端APFC 电路,它的运用除能够批改,输入电压与电流的波形相位,还可使输出的直流电压安稳在400v 直流,即输入100v~260v 沟通改动时,电路的输出均为400v 直流,一同功率要素修整为0.99 以上,关于团体运用的TH D 的操控更据优势均匀可操控在8%电流总谐波含量,如电路调试超卓可控在3%以内。
APFC 分为DCM 和CCM 二种,DCM 为峰植电流型即通用多见的STL6561,SA7527 ,MC33262.。 CCM 型 IR1150 等。
DCM 大有些用于450w 以内的电路构造,因为DCM 是频率与脉宽均可调,电路构造相对简略,并且运用最为广泛的构造,该构造的缺陷为在空载主张时,上冲电压较高,准则上输出电压会逗留在400v,这个电压是由1 脚的电阻分压采样抉择的,1 脚基准电压为2.5v,如电阻分压逾越2.5v 芯片的输入会操控输出PWM 波形宽度会减小,会使电感的储能削减,然后削减输出能量,下降输出电压。2 脚为1 脚基准的信号抵偿端,接上去耦电容,可使主电路电压采样的冲击减小,3 脚为输入相位查看输入端,4 脚为过流维护端输入1V 有用,5 脚为零电流采样端,6 脚接地,7 脚为信号输出端,8脚为Vcc 正极。

这个有些的首要牢靠性是来自于主电路的主张冲击电流以及MOS的导通角,假定采样电流过低,4 脚采样反响不及时,会致使MOS 导通电流过大,致使电路失效。
输出的电压过高(主张时),1 脚与2 脚去耦参数不匹配,空载电压会上冲到450-500V 以上,致使MOS 的耐压超支致电路溃散。
在低电压时,MOS 的升压电流更大(PWM 输出导通较宽)MOS 温升较高。这时可将电压计划设定为挨近值,例如:120v~260v 时对等负载查验时,可将电感的感量及匝数,依照260v 时的输入值,设定并最大或许削减次级匝数。在120v 时可将输入最低电压设定为110v最大极限添加电感感量,使母线在110v 满载时输出抵达额外的400v。在260v 时设定次级是因为输入电压添加,输入电流减小会使次级电压下降,5 脚电流采样失效,使芯片进入从头主张(误以为空载)母线不断脉动的从头主张。110V 调试时感量大,可削减因输入电压低而致使的PWM 频率太高,带来的MOS 开关损耗,感量大时亦可有用削减峰值电流的值。
另一削减MOS 温升的办法是并联一路吸收网络。电阻并联高速二极管后在串联一只电容可使MOS 开关时的尖峰反向电压得到有用吸收。(小功率无显着优势)。
在110v 时最大感量后,能够最大值电流采样电阻,例:在调试70w 负载,110v 时可接80W 负载实验,并恰当最大化这一值,以保证在低压可有用避免主张时冲击电流过大(电流反响速度更快)。
器材的挑选上有几点需留神:
⑴ 电容 要挑选一些关于高频损耗较小,耐高温,容量差错较小的电容。例如:去耦电容的容量差错及随温度改动量的巨细会抉择主张和输出电压的精度。(华容及法拉,较为安稳,经长时刻验证)。
⑵ 电阻 分压采样的这个精度抉择母线电压,所以要挑选1%精度的金属膜电阻,电流采样最佳选用无感(小功率无格外恳求)。
⑶ 二极管 准则上开关时越小的二极管损耗越小,但在实习运用时未能发现这一趋势,(日本新电源在大功率120v 250w 以上有压倒性优势)。
以上是器材挑选的几点心得。
三 降压式限流:
Buck 电路在降压电路中有广泛的运用是经过限流来下降输出的电压,电路比照老练,有较多成功事例。但我以为,Buck 比照习气峰值电流小而均匀电流大的场合。关于HID 灯来说有不少的缺陷,早年有过的调试履历得出作用为100w 以下的HID 比照适宜。150w 以上不能接受温升太高,并且越是管压低管流大的灯负载越是显着。Buck 电路如今绝大有些厂家是运用电源芯片UC3843-UC3845 这类。加运放完结恒电流输出,在加上母线电压400v 安稳,即完结安稳输入功率。
但因为UC3843 芯片为固定频率调度占空比的IC,最大占空比为50%,即假定是负载纷歧样较大时,会从20%~50%之间去调度占空比来调度MOS 的开关时刻,削减MOS 导通时刻,在经L,C 滑润滤波来完结调度负载电压这一办法。那么假定是100w 负载时,50%的导通和25%的导通,25%的导通峰值电流会是50%的一倍,负载调整率越高越会使功率越低,温升越高,损坏概率就会越高。如图:

原理:
UC3843 为电源专用芯片各脚工作原理如下:
8 脚 REF 5V 基准电压
7 脚 VCC
6 脚 PWM 输出
5 脚 接地
4 脚 Rt.ct.振荡且信号输入
3 脚 过流维护 1V 有用
2 脚 内部运放输入
1 脚 抵偿
主张:做中大功率时选用其它功率调度构造,做50%占空比(固定)经过PFM 式调度输出电流或许双管正激式,中大功率时作用十分好的构造。
双管正激式在大功率电源以及电子逆变焊范畴有较多成功运用,值得学习调整办法安全,输出更低电压,更大电流安全牢靠关于大功率金卤灯的低频驱动有压倒性优势。
在BUCK 电路各调度中,准则上频率越高时,峰值电流越小,但开关损耗越大,所以主张频率30KH 支配,另电流输入中的电阻尽或许大些,太小在灯负载改动大时,会采样失利,功率失控,致使炸机。L 的挑选在降压式电路中的电感是储能及滑润波形的作用,所以对磁材能够用铁氧体磁芯和非晶磁环均可,感量可恰当加大。感量加大可使MOS 的开关波形中的余振更小,更有利于MOS 的工作可减小MOS 的反向接受电压,(示波器能够查验MOS 的源漏极)。
器种挑选如上:(PFC 电路中的挑选准则)
四 全桥输出:
如今运用较为广泛为IR2110-IR2153,L6569+6569,UBA2030~UBA2033。在HID 全桥中以半桥的高压吸收以及芯片排版处理较为首要。例:
在2153+2153.6569+6569 的主电路中,上管的自举电压中输出信号的处理有几点履历:
上管的供电电压是由芯片Vcc 处12v 经外部二极管或内部二极管鄙人管导通时中线接地后,向VB 端充电。下管截上后,上管导通时,中线由对地OV 上拉到挨近400v。此刻,VB 端在中线上加11V(二极管减0.7v 后到电容上只需11v 支配)上管的驱动能量均由此电容的充电电流驱动,所以,电容的电压抉择上管时,工作状况,如:容量较小在全桥驱动中,因为频率较低向电容的充电次数,没有高频中的次数多,所以需相应加大此处电容容量以保证上管的驱动电压,在向上管输出1 时,在1 的后端电压最佳能高过9v。不然上管的MOS 开关波形将会受损,开关损耗加大,易损坏。可将芯片的Vcc 说到15v可改进此项,但也要根据纷歧样MOS 调试,作用纷歧样。
尽或许做到芯片的单点接功率管的地,此项对在驱动MOS 的芯片输出波形上较为首要,以减小外界对芯片工作时的搅扰,Vb 电容,RT.CT 布线要短,Vcc 滤波电容要尽或许挨近1 和4 脚。
在中线上接一只二极管并于VB 电容规矩端以防半桥中线振荡时带来的,正向尖脉冲会损坏芯片悬浮地VSS,也便是电路主张或许正常工作时(格外是在灯泡未进入稳态的进程中)输出波形颤抖对半桥的正向尖脉冲。
UBA2030-2033,这是飞利浦关于全桥驱动专业计划的芯片有HV自供电功用比照抢先和简略的电路驱动构造。HV 降压滤波电容,RT.CT.VB 电容即可。如用简略的驱动,显着,UBA2030 的绝大有些优势并未闪现。
如减小低频方波关于镇流器以及电源冲击,以及噪声的处理,可用单片机生成PWM 波对UBA2030,以及全桥IR2110-+2153 完结挨近正弦波的处理,即生成在纯方波之前和往后,加一高速PWM 的小方波,以减滑全桥方波的前极和后极构成过渡电压波形即可,呈现挨近正弦波可有用减小,纯方波带来的低频噪音及对镇流器周边辐射。
全桥MOS 中二个半桥对地的电容,及二极管吸收,根据以往的履历,不要过火依托MOS 中的自代的二极管,要加强全桥中的Lc 吸收。
高压焚烧路途
因为后极母线电压会随灯的击穿而降至灯电压,所以准则只需挑选的放电管的雪崩值高于灯管电压而低于母线空载电压即可。通常挑选230v~350v 之间,有半导体DISC,空气放电式,陶瓷放电式,可控硅触发式,自耦式等多种构造。如今以半导体式和自耦式居多。轿车的HID 以陶瓷放电为主。
⑴ 半导体式 放电次数较多,寿数较长。但放电才干有限,峰值电流不大,电压精度较好。
⑵ 空气放电 受空气的湿度影响较大,关于放电电压恳求不高的高压场合较为适用,可用于超高压的活络主张的二级放电。
⑶ 陶瓷管 来历于防雷管范畴,利益顺态电流可上千A,寿数不长,有用寿数在5 万-10 万次支配,(视纷歧样厂家作用纷歧样,最佳的是西门子),寿数晚期电压值漂离较大。
⑷ 可控硅式 前期因为DISC 的半导体构造的不老练而做的代替电路,由DB3 的分压抉择可控硅的放电电压,寿数较长,但电流能量较小,开关速度较慢,关于高压钠灯较为适用,关于金卤灯对脉冲宽度有恳求的场合不太适用,可改进构造但本钱较高扔掉。
⑸ 自耦式 将全桥的电线并联一104-474 电容.在电容中串入变压器的初级,全桥振荡时,电容二端电压骤变充放电电流,流过变压器初级时,会在次级构成高压输出构造,升压才干由 MOS 的内阻以及电容的内阻抉择,电流巨细由电容容量抉择,但电容越大,充放电电流越大,对全桥构成的背负越重,晦气于长时刻灯工作越小容量。放电电流越弱,对长线焚烧晦气,同一负载用自耦式104 和DISC 式全桥有10 度支配温差。(150Hz 70w)

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