|
摘要:电子变压器过流(短路保护)保护功能的优劣与产品的安全使用密切相关;在电路中是否加入EMI抑制电路对并联电网中其它电器的合理使用带来影响。如何以最低的成本来实现过流保护功能与EMI抑制电路,在电路的设计与PCB板的排版方式上具有较大的技巧性,本文以60W电子变压器为例介绍了实现上述功能的设计技巧。
关键词:电子变压器;过流(短路)保护;EMI抑制电路;阻抗匹配
1.引言 电子变压器具有体积小,重量轻,转换效率高和价格低等特点,因此电子变压器在传统照明领域如商场局部照明、家居装饰照明中应用广泛。正因为其价格低,使生产厂家几乎无利可图,因此对产品的品质听之任之,尤其对过流保护(短路保护)与EMI的处理上更是感到无从下手。对任何电源产品来说过流保护是必需具备的条件,如电源不具备过流保护的功能,意味着在使用时安全上会存在诸多的隐患,如处理不当则有可能引起火灾的事故;同样电子变压器的大量使用,其产生的电磁干扰信号对电网的污染也是显而易见的,给与其并联电网中的其它电器产品的合理使用带来了影响。因此电子变压器产品在成本许可的范围内必需合理地处理好过流保护与EMI,才能提高产品的竞争力。
2.电子变压器的工作原理 半桥式逆变器分电压馈电与电流馈电两种方式,在国内以电压馈电式应用最为普遍,我们以电压馈电式来分析其工作原理。 图1是典型的电压馈电半桥式逆变器电路及工作原理图。在图1中,Q1、Q2是桥路的有源侧,电容C6、C7组成无源支路。灯负载则连接在桥路中有源支路和无源支路的两个中点之间。负载电流的回复通路由C6和C7提供。Q1、Q2既是振荡电路中的重要元件,同时又是功率开关管。 图2是具有过流(短路)保护和EMI抑制电路的60W电子变压器的原理图。R1、C4和双向触发二极管(Diac)D6等组成半桥式逆变器的启动电路。当电子变压器加电后,流经R1的电流对启动电容C4充电。当C4两端电压升高到D6的转折电压(约35V)后,D6则雪崩导通,C4通过Q2的基极→发射极网络放电,Q2因正向偏置而导通。在Q2导通期间,电流路径为:C6→RL→T2→T1→Q2→地构成回路。Q2集电极电流的瞬时变化(di/dt),通过T1-c在T1的两个次级绕组T1-a、T1-b的两端产生一个感应电势,极性是同铭端为负。其结果是Q2的基极电位升高,基极电流和集电极电流进一步增大,强烈地正反馈作用立即使Q2进入饱和状态。在Q2导通时,启动电容C4将通过D5和Q2放电,以阻止对Q2的基极产生进一步的触发脉冲。启动电路提供一个外部触发信号,高频振荡的建立与维持则借助于可饱和变压器T1绕组间的耦合,产生正反馈来实现。当T1达到饱和后,各绕组中的感应电势为零,Q2的基极电位呈下降趋势,IC2减小,T1-c中的感应电势将阻止IC2的减小,极性是同铭端为负。于是,Q2基极电位下降,Q1的基极电位上升,这种连锁正反馈迅速使Q2退出饱和跃变到截止状态,而Q1则由截止变成饱和导通。在Q1饱和导通时,电流通路是:Q1→T1-c→T2-RL-C7-地。当脉冲变压器T1磁芯进入饱和状态之后,连锁式的正反馈很快又使Q2再次饱和导通,而Q1由导通跃变为截止。如此周而复始,Q1和Q2轮流导通,将能量通过T2的次级绕组传递给负载。在作调光时加入C3可起到防止灯光闪烁的作用。 |