节能灯用智能型PTC热敏电阻原理及应用研究
1.前语
现在的荧光灯绝大多数为阴极预热式产品。人们为了进步荧光灯管的光效并延伸其使用寿数，在配套电器方面作了很多深化的研究作业，包含镇流器线路拓扑的挑选和阴极预热方法的挑选等。以期电子器件与对应的荧光灯管相匹配，到达充沛发挥荧光灯管的光效和使照明环境更舒适更节能的作用。本文参照荧光灯IEC规范和我国GB规范中关于阴极预热起动的要求，对常见的阴极预热方法进行了剖析，以为选用智能热敏电阻是荧光灯阴极预热发动的最佳计划。
2.阴极预热的意图
阴极预热式荧光灯的电极是一个极为重要的零件。荧光灯使用时刻的长短首要取决于电极的寿数。对交流电源来说，该电极既是阴极又是阳极。电极上涂有碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙为主的电子发射资料。这些资料只有当阴极的作业温度在900℃～1000℃时才干充沛发射电子。另一方面，阴极经过预热放出很多电子，使灯的发动电压下降，一般下降到阴极未预热发动电压的二分之一到三分之一。电压的下降减少了相关电子元器件所接受的电应力，然后下降了整灯的故障率，延伸了使用寿数。为此，阴极预热纳入了IEC和我国GB规范，明确规则此类荧光灯在点亮前有必要经过阴极预热，并对各种类型标准荧光灯的预热时刻和预热电流参数提出了要求。
图1电子镇流器简化电路图
3.阴极预热发动技能的开展情况
以往，荧光灯多选用电感式工频镇流器。跟着电子技能的开展，电子镇流器以其体积小、重量轻、功耗少、无频闪、无噪音、光效高级长处，逐渐替代电感式镇流器已成为必然趋势。在电子镇流器开展进程中，阴极预热问题一直是电子镇流器技能研究的要点之一。
电子镇流器的发动电压是由限流电感L和发动电容C1组成的L－C1串联谐振电路在C1两头发生的谐振电压。简化电路如图1所示。L－C1的品质因数Q=1/ωC1R=ωL/R，式中R为L－C1回路的损耗电阻，ω为L－C1回路的作业角频率。在L－C1回路对高频振荡电路的输出电压V1谐振时，限流电感L或C1上的电压VR=QV1。合理规划限流电感L和电容C1的参数，可使C1上的谐振电压VR到达使灯管点亮的值。阴极不进行预热的电路，电源一接通灯即点亮，这对阴极损害很厉害，会使灯管根部很快变黑，使灯管寿数变短。
为处理荧光灯阴极预热问题，人们使用了正温度系数热敏电阻（以下简称PTCR）。其温阻特性曲线如图2所示。曲线中的TB点是PTCR的开关温度（阻值增大到最小值两倍时的温度）。PTCR的体温高于TB点后，跟着温度的升高，PTCR的电阻就会骤变到很高的值，使用PTCR的这一特性规划的预热发动电路如图3所示。当电路接通的瞬间，高频电源的输出电压V0加到灯管两头，见图4，此刻，因为热敏电阻PTCR对谐振回路构成分流，使回路的Q值很低，灯管两头不能构成高压，也就不能点亮灯管。一起，高频电流经过电感L灯丝Rf和热敏电阻PTCR，对阴极进行预热，经过t1（GB规则大于0.4秒）的时刻后，PTCR因经过电流，体温升高，电阻值敏捷增大，削弱了对谐振回路的分流。当阻值增大到必定值时，谐振回路起振，谐振电压幅值V2增大到把灯管点亮。灯管点亮时（t2），灯管出现负阻特性，即灯管电流增大，灯管两头电压V3降到额外的作业电压值，预热发动进程完毕，灯管转入正常作业。
图2PTCR温阻曲线图
图3PTCR预热发动电路
