智能热敏电阻在电子镇流器上的特点与优越性

智能热敏电阻在电子镇流器上的特点

在对荧光灯阴极预热技术进行了充分研究的基础上，从理论上对材料应用方面的传统认识，利用了材料的固有特性和一般气体放电灯的负阻特性，我们研制成功了既能满足荧光灯灯丝预热要求，又能自动关断的智能元件。

　　其实施方案是：把具有适当阻值及开关温度TB的PTC延迟型热敏电阻同具有适当的压敏电压U1mA（在此电压下压敏电阻Rz的通流为1mA）和通流量的压敏电阻Rz进行串联复合，使成为智能电阻Ri，用以取代电子镇流器及电子节能灯中的普通热敏电阻PTCR。PTCR的温阻特性已示于图2，氧化锌压敏电阻的伏安特性。从图7可看出，氧化锌压敏电阻是对电压的器件，其通流值随所施加的电压值的增大而增大，把PTCR和压敏电阻Rz串联复合成智能电阻Ri，接在电子镇流器的灯丝预热回路中，

其作用过程如下：当接通电源瞬间，电子镇流器的开路输出电压（一般为1000VP－P左右），使压敏电阻Rz导通。适当选择U1mA,使导通电流等于该灯管的灯丝预热电流）灯丝电流经Ri流过。适当地选择PTCR阻值、体积及开关温度TB，使在0.4s(1s达到此开关温度后，Ri中的PTCR阻值骤增至高阻状态。这样，一方面限制了压敏电阻的通流量，一方面使Ri=Rz＋PTCR支路近于开路，这时由L和C1构成的串联谐振回路起振，谐振电压U2增大到把灯管点亮，灯点亮后呈负阻特性，灯管两端电压下降到灯管正常工作电压，此灯管工作电压一般远低于所选定的压敏电阻的压敏电压U1mA，所以，灯点亮后，Rz自行关断。Ri=Rz＋PTCR处于“休闲状态”。

　　可见，该智能型PTC热敏电阻是利用PTC热敏电阻的延迟特性来完成灯丝预热时间和PTC热敏电阻的限流特性来保护压敏电阻Rz不至于“过荷”而烧坏；又利用压敏电阻Rz的压敏电压U1mA特性和荧光灯管的负阻特性满足预热电流并关断预热回路。这样Rz与PTCR的串联复合体－智能热敏电阻Ri，就能完成荧光灯灯丝预热及"关断”功能。使用智能热敏电阻Ri，不需要改变原电子镇流器的电路参数，需用相应规格的智能热敏电阻Rpi替换PTCR即可。使用中，接通电源，智能热敏电阻就通过电流对灯丝进行预热，在灯管点亮后，智能热敏电阻近于开路状态，关断了预热回路，自身功耗近于零，相当于一个无触点的自动开关。

　　在电子镇流器或电子节能灯上使用智能热敏电阻有如下特点：

　　（1）智能热敏电阻由于其结构上的原因，能充分适应电子镇流器和电子节能灯产生的高频高压的作用条件。经过10000次的模拟开关试验后，智能热敏电阻的预热启动特性基本不变。对于灯管老化、灯阴极失去激活、不易启动的情况，电子镇流器输出呈开路状态，其开路电压一般在10000V(GB标准要求小于1500V），此时，智能热敏电阻仍能承受5s（标准要求镇流器元件能耐异常状态的持续时间为5s）的高频高压，经过200次的异常状态试验，预热启动特性变化。（一般电子镇流器均有异常状态保护电路，当灯管老化、灯不易启动、输出端出现高压、大电流时，保护电路一般会在2s内动作，因此，智能热敏电阻所承受的高频高压时间一般只有2s左右，不会到5s。

　　（2）智能热敏电阻自身呈现的电容值很小，对电子镇流器的输出特性没有影响。
　　 （3）可以按规格的荧光灯预热电流的要求，在0.4s～2s的时间里，使灯丝达到预热要求。如菲利浦照明电子（上海）公司对灯丝的预热效果，是用灯丝的热态与冷态电阻之比描述的。他们测试了智能热敏电阻的预热效果，热态电阻与冷态电阻与之比在4～5之间，符合其预热要求。又如上海浦东某独资照明公司在26W电子节能灯上使用智能热敏电阻，各项参数均符合标准要求。

　　（4）智能热敏电阻在荧光灯管点亮后，功耗为零，与PTCR相比，相应提高光通量(40～80)流明。同时可使电子镇流器或电子节能灯壳体内温度降低，在18W电子节能灯壳内温度降低(3～5)℃，从而降低了晶体管及电解电容器的热损坏率，提高了整灯的可靠性。

　　（5）智能热敏电阻在灯管点亮后，关断了预热回路的电流，这防止了自身性能的蜕化，也减少了灯丝的热发射，延长了灯管的使用寿命，如威海北洋集团灯管厂在18W电子节能灯上使用智能热敏电阻，通断10万次之后，解剖观察阴极，大部分电子粉颜色为白色，阴极损耗正常，北洋照明电器公司进行实验后认为：在相同条件下，智能热敏电阻与PTCR相比，灯管发黑的程度要轻得多，只有PTCR的一半左右，他们的结论是：采用智能热敏电阻预热启动，可延长灯管寿命。

　　总之，节能灯用智能型PTC热敏电阻以其独有的自动通断性能，克服了PTC在荧光灯阴极预热问题上存在的缺点，而且性能价格比也比较好，使用安全，是电子镇流器和电子节能灯比较理想的预热元件。

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