PTC型号及选型指南设计
PTC型号及选型指南

PTC型号及选型指南
PTC(Positive Temperature Coefficient)是指正温度系数热敏电阻,它是一种特殊的热特性材料,其电阻值随温度的上升而迅速增大。
PTC具有自恢复特性,能在电流通过时自动升温并保持一个稳定的温度。
PTC的主要作用是根据温度变化来实现自动保护和控制。
在选择PTC型号时,需要考虑以下几个方面:
1.额定电流:PTC的额定电流是指在正常工作温度下,PTC能够稳定
工作的最大电流值。
根据应用场景和所需自动保护的电流大小,选择适当
的额定电流值。
通常情况下,额定电流应小于PTC的最大允许电流。
2.额定电压:PTC的额定电压是指PTC能够承受的最大工作电压。
根
据所需电路工作电压范围,选择适当的额定电压。
额定电压应小于PTC的
最大允许电压。
3.温度响应特性:PTC的温度响应特性是指其电阻值随温度变化的规律。
根据所需的保护温度和温度变化范围,选择与应用匹配的温度响应特性。
4.尺寸和装载方式:PTC的尺寸和装载方式应与应用场景相匹配。
通常,PTC有各种尺寸和包装形式可供选择,如贴片式、体积式、插件式等。
5.响应时间:PTC的响应时间是指在超出其保护温度范围时,PTC能
够迅速升温并触发自动保护的时间。
根据所需的保护速度,选择具有适当
响应时间的PTC。
6.安全性能:PTC应具备良好的安全性能,能够在过压、过流、过温等异常情况下快速响应并切断电路。
选择具有较高安全性能的PTC可以提高系统的可靠性和稳定性。
换热器的选型和设计指南

换热器的选型和设计指南
热交换器选型与设计指南
一、热换器的选型
1、热换器类型
根据热换器工作的原理和结构特征,热换器可以分为流体直接交换器(Direct-Fluid Exchangers)、保温热换器(Heat-Preserving Exchangers)、热管(Heat Pipes)和热泵(Heat Pump)。
(1)流体直接交换器
流体直接交换器是最普遍的热换器类型,它是由连接在同一个容器内两个不同流体进行直接交换的,可以分为板式热换器(Plate Heat Exchanger)、管式热换器(Tube Heat Exchanger)、管壳式热换器(Tube-shell Heat Exchanger)、换热器(Exchanger)、板管式换热器(Plate-Tube Exchanger)等几种。
(2)保温热换器
保温热换器是通过在热换器内部设置一层隔热材料,使得一个流体和另一个流体不能直接接触,而是通过隔热材料进行热量交换的热换器,它包括直管保温器(Straight-TubeHeatPreservingExchanger)、折管保温器(Folded-TubeHeatPreservingExchanger)以及缠绕管保温器(Coil-TubeHeatPreservingExchanger)等几种。
(3)热管
热管是一种将热能以流体的形式进行输送的装置,它是由一段密封的
金属管束和一段或多段的循环管组成,通常将其称为柔性热管
( Flexible Heat Pipes),也可以称为硬性热管(Rigid Heat Pipes)。
(4)热泵。
自恢复保险丝选型指南

自恢复保险丝选型指南自恢复保险丝是一种重要的电气保护设备,主要用于在电路发生过载或短路时切断电流,以保护电器设备和电路的安全。
选择适合的自恢复保险丝类型对确保电路的正常运行至关重要。
本文将提供一个自恢复保险丝选型指南,帮助读者了解不同类型保险丝的特点和应用场景,以便根据实际需求选择合适的保险丝。
首先,我们需要了解什么是自恢复保险丝。
自恢复保险丝,也被称为PTC保险丝(正温度系数保险丝),是一种基于正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)效应的电阻材料制成的保险丝。
当电流通过保险丝时,保险丝的温度上升,电阻值随之增加,并限制电流的流动。
一旦过载或短路情况解除,保险丝会自动恢复到正常状态,电流继续流动。
因此,自恢复保险丝不需要更换,能够提供长时间的可靠保护。
1. 电流额定值(Current Rating):根据电路中的电流需求选择适当的电流额定值。
保险丝的额定电流应略高于电路中的最大工作电流,以确保保险丝能够快速切断电流,避免电路过载损坏。
2. 额定电压值(Voltage Rating):根据电路中的电压需求选择适当的电压额定值。
保险丝的额定电压应略高于电路中的最大工作电压,以确保保险丝能够安全切断电流,并避免电弧和火灾的发生。
3.尺寸和安装方式:根据电路的空间限制和安装需求选择适当的尺寸和安装方式。
自恢复保险丝通常可分为贴片式(SMD)和插件式两种安装方式。
贴片式保险丝适合于紧凑的电路板设计,而插件式保险丝则适用于传统的插件式电路板。
4. 响应时间(Time-to-Trip):响应时间是指保险丝从开始过载或短路发生到切断电流的时间。
根据系统的要求选择适当的响应时间。
一般来说,响应时间较短的保险丝能够更快地切断电流,但也可能对电路的正常工作造成干扰。
5. 温度特性(Temperature Coefficient):不同类型的自恢复保险丝的温度特性不同。
根据环境温度和电路工作温度范围选择适当的温度特性。
暖风机设计及PTC介绍

暖风机设计及PTC介绍PTC暖风机目录PTC暖风机的分类按传导方式分按结构特点分PTC元件选择设计要点PTC暖风机的分类按传导方式分按结构特点分PTC元件选择设计要点展开PTC暖风机PTC是一种陶瓷电热元件的简称。
它利用风机鼓动空气流经PTC 电热元件强迫对流,以此为主要热交换方式。
其内部装有限温器,当风口被风机堵塞时,可自行断电。
有的还装有倾倒开关,当暖风机倾倒时也能自行切断电源。
其输出功率在800-1200瓦,可随意调温,工作时送风柔和,升温快,具有自动恒温功能,PTC元件一般都具有防水功能,所以适合在浴室使用,售价在300~500元之间,是目前理想的便携式家用电暖器。
编辑本段PTC暖风机的分类按传导方式分(1)以热传导为主的PTC陶瓷加热器.其特点是通过PTC发热元件表面安装的电极板(导电兼传热)绝缘层(隔电兼传热)导热蓄热板(有的还附加有导热胶)等多层传热结构,把PTC元件发出的热量传到被加热的物体上.(2)以所形成的热风进行对流式传热的各种PTC陶瓷热风器.其特点是输出功率大,并能自动调节吹出风温和输出热量.(3)红外线辐射加热器.其特点实际利用PTC元件或导热板表面迅速发出的热量直接或间接地激发接触其表面的远红外涂料或远红外材料使之辐射出红外线,便构成了PTC陶瓷红外辐射加热器。
按结构特点分(1)普通实用型PTC陶瓷加热器.这类器具主要有: 电热蚊药驱蚊器、暖手器、干燥器、电热板、电烫斗、电烙铁、电热粘合器、卷发烫发器等.其特点是功率不大,但热效率高很实用.(2)自动恒温型PTC加热器.这类器具主要有:小型晶体器件恒温槽、恒温培养箱、电子保温瓶、保温箱、保温杯、保温盘、保温柜、保温桌等。
其特点是自动保温、结构简单、恒温特性好、热效率高、使用环境温度范围宽.(3)热风PTC加热器.这类热风PTC加热器主要有:小型温风取暖器、电吹风、暖房机、烘干机、干衣柜、干衣机、工业烘干设备等. 其特点是输出热风功率大、速热、安全、能自动调节风温和功耗。
PTC自恢复保险丝的选型

PTC自恢复保险丝的选型关键词:电子元件 , 保险丝 , 自恢复保险丝PTC (高分子正温度系数)器件可帮助防护过电流浪涌及过温的故障。
热敏电阻型器件可在故障条件下限制危险的大电流流过。
但是它不同于只能使用一次就必须更换的传统保险丝,集电通公司通过多年精心打造的PTC器件在故障排除和断开电源之后能够复位,进而减少了元件成本、服务和维修费用。
PTC电路保护器件是由高分子PTC原料掺加纳米导体微粒所制成的。
在正常温度下原料紧密地将导体束缚在结晶状的结构,构成一个低阻抗的链接。
然而,当大电流通过或周围环境温度升高导致器件温度高于动作温度时,在高分子中的导体融化而变成无规律排列,体积膨胀并导致阻抗迅速提高。
高分子PTC用作过电流保护在电路中正温度系数(PTC)过电流保护器件是在电路中串联使用, 当电流急速增加的时候,PTC从低电阻变高电阻来保护电路。
这即称为器件‘动作’。
在正常工作状态中此器件电阻值远小于电路中的其余的电阻。
但是对过流情况做出反应,器件电阻提高(动作),从而将电路中的电流减少为任意电路器件均可以安全承载的值。
这一保护动作是因其内部I2RT所产生的热量或PTC 周围器件发热高温,使器件温度快速升高造成的。
PTC器件动作原理是一种能量的平衡,当电流流过PTC器件时,由于I2RT的关系会产生热量,而产生的热量便会全部或部份散发至环境中,没有散发出去的便会提高PTC器件的温度。
PTC选型方法与步骤第1步:决定电路参数您需要确定电路的以下参数:最大工作环境温度标准工作电流最大工作电压最大中断电流第2步:选择能容纳电路最大环境温度和标准工作电流的PTC器件使用折减比率[环境温度(℃)的保持电流(A)]表并选择与电路最大环境温度最匹配的温度。
浏览该栏以查阅等于或大于电路标准工作电流的值。
现在查看该行的最左边,查阅最适于该电路的器件系列。
第3步:将所选器件的最大电气额定值与电路最大工作电压和中断电流做比较使用电气特性表来验证您在第2步中所选的零件是否将采用电路的最大工作电压和中断电流。
PTC热敏电阻的选用方法.

PTC热敏电阻的选用方法
每一种热敏电阻都有“耐压”、“耐流”、“维持电流”及“动作时间”等参数。
您可以根据具体电路的要求并对照产品的参数进行选择,具体的方法如下:
①首先确定被保护电路正常工作时的最大环境温度、电路中的工作电流、热敏电阻动作后需承受的最大电压及需要的动作时间等参数;
②根据被保护电路或产品的特点选择“芯片型”、“径向引出型”、“轴向引出型”或“表面贴装型”等不同形状的热敏电阻;
③根据最大工作电压,选择“耐压”等级大于或等于最大工作电压的产品系列;
④根据最大环境温度及电路中的工作电流,选择“维持电流”大于工作电流的产品规格;
⑤确认该种规格热敏电阻的动作时间小于保护电路需要的时间;
⑥对照规格书中提供的数据,确认该种规格热敏电阻的尺寸符合要求。
例如,某控制电路需要过流保护,其工作电压为48伏特、电路正常工作时电流为450毫安、电路的环境温度为50℃。
要求电路中电流为5安培时2秒内应把电路中的电流降到500毫安以下。
我们可以根据其工作电压48伏特,首先选择耐压等级为60伏特的KT60-B系列热敏电阻,如表1所示;然后对照该系列热敏电阻的维持电流与温度关系列表选择KT60-0750B或KT60-0900B两种规格的产品,如表2所示;再根据动作时间与电流的关系图发现,5安培时KT60-0750B的动作时间为1秒钟左右而KT60-0900B的动作时间为2秒钟左右,如图1所示;因而应选择KT60-0750B规格的热敏电阻。
该种规格的热敏电阻动作后电路中的电流小于30毫安,因而能够满足过流保护的要求。
过流保护PTC热敏电阻器选用指南

过流保护PTC热敏电阻器选用指南过流保护PTC热敏电阻器选用指南1.最大工作电压PTC热敏电阻器串联在电路中,正常工作时仅有一小部分电压保持在PTC热敏电阻器上,当PTC 热敏电阻器启动呈高阻态时,必须承受几乎全部的电源电压,因此选择PTC热敏电阻器时,要有足够高的最大工作电压,同时还要考虑到电源电压可能产生的波动。
2.不动作电流和动作电流为得到可靠的开关功能,动作电流至少要超过不动作电流的两倍。
由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见下图),因此要把最坏的情况考虑进去,不动作电流应选用在允许的最高环境温度时的值,对动作电流来说,选应用在较低环境温度下的值。
3.在最大工作电压时允许的最大电流需要PTC热敏电阻器执行保护功能时,要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件,一般是指用户存在产生短路可能性的情况。
规格书已经给出了最大电流值,超过这个值使用时,可导致PTC热敏电阻器破坏或早期失效。
4.开关温度(居里温度)我们可提供居里温度80 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃的的过流保护元件,一方面,不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻器芯片的直径,从降低成本方面考虑,应选用高居里温度和小尺寸元件;另一方面须考虑,这样选择的PTC热敏电阻器会有较高的表面温度,是否会在线路中导致不希望的副作用。
一般情况下,居里温度要超过最高使用环境温度20 ~ 40 ℃。
5.使用环境的影响在接触化学试剂或在使用灌注料或填料时,须特别小心钛酸钡陶瓷被还原导致PTC热敏电阻器效应下降,以及由于灌注造成的导热条件变化,都可能导致PTC热敏电阻器局部过热而损坏。
附:电源变压器过流保护PTC热敏电阻的选用举例已知一电源变压器初级电压220V,次级电压16V,次级电流1.5A,次级异常时的初级电流约350mA,10分钟之内应进入保护状态,变压器工作环境温度-10 ~ 40 ℃,正常工作时温升15 ~ 20 ℃,PTC热敏电阻器靠近变压器安装,请选定一PTC热敏电阻器用于初级保护。
PTC水加热器规格书

适用本规格书适用于盾安环境动力电池加热用型号为MZWH-J50X24、600Vdc、5000W的PTC水暖加热器总成产品。
1.产品功能描述该水暖加热器总成的额定电压为 600Vdc,在400V-710Vdc 的电压范围内,加热器可以稳定提供热量,基本不受电压波动影响。
本产品的智能控制系统包含 CAN 模块、PWM 模块等。
CAN 系统通过CAN 收发器与车身控制器连接,接受并解析 CAN 总线报文,并判断水暖加热器启动条件和输出功率限制,同时将控制器状态和自诊断信息上传至车身控制器。
PWM 系统与低端驱动器的输入端连接,低端驱动器的输出端与电动加热器功率接口连接,调节PWM 输出信号的占空比来控制水暖加热器的输出功率。
伴随着加热过程,系统通过温度传感器实时采集水温信息,自动调节输出的功率以达到用户的要求。
表1 试验脉冲等级及功能状态要求表2 不上电模式表3上电模式表4表59.使用注意事项9.1检查输入电源是否在规定电压范围内,正负极是否接反9.2检查加热器进水口、出水口是否连接紧密9.3检查各接口线路是否按照要求对接9.4在每次通电前确认各部件安装牢固,盖板盖好9.5当输入电压接入和断电5 分钟内,请勿做任何测量和接线等工作;9.6即使断电时也请不要触摸电路板上任何器件,因为静电可能会损坏某些元件。
10.品质责任及验收依据10.1 产品的技术标准以本技术规格书为准。
10.2 产品质量验收以本技术规格书、产品封样件、技术图纸和相关标准为依据。
10.3 若供货中发生对产品结构及性能需要提出改进,或本规格书的未尽之处与供方产品发生异议时,供、需双方应本着互惠互利、共同发展的原则,通过协商解决。
11.产品标识PTC加热器产品本体上应清晰地印有商标、制造厂识别标志、额定电压、额定频率、产品型号和额定功率等产品标识。
包装箱上应标明产品型号、数量、生产日期及制造厂名等。
12.产品包装与运输方式12.1单件产品采用珍珠泡棉包装;12.2单件装于五层瓦楞纸包装箱内;12.3供货产品采用汽车运输方式,送至需方。
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PRG系列陶瓷贴片自WMZ13A过流过压保WMZ12AⅠ过流保护WMZ12A Ⅱ过流过载智能电表线圈变压器通讯接口保护热敏电WMZ13A 汽车用过流LED灯具自恢复式过智能电表用自恢复式WMZ13B系列继电器阻PTC热敏电阻模块电容上电防浪涌冲击自恢复热敏电阻逆变焊机滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻变频器储能电容浪涌抑制自恢复PTC热敏电阻逆变电源滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻伺服驱动板滤波电容上电浪涌抑制自恢复热敏电阻WMZ12B 140V过流保护PTC热敏电阻WMZ12C 30V/60V 过流保护PTC热敏电阻WMZ12D 15V/18V 过流保护PTC热敏电阻600Vac通讯设备交换机过流过载保护PTC热敏电阻550Vac仪器/仪表/机过流过载保护PTC热敏电阻250Vac配线架过流过载保护PTC热敏电阻WMZ7消磁PTC热敏电阻WMZ91裸片冰箱压缩机启动PTC热敏电阻壳装压缩机启动PTC热敏电阻250Vac配线架过流过载保护自恢复PTC热敏电阻通用PTC过热保护温度传感器KTY系列电机用温度传感器电机PTC热保护温度传感器贴片过热保护PTC热敏电阻测温型线性PTC热敏电阻插件过热保护PTC热敏电阻SMD贴片线性PTC热敏电阻NXP(恩智浦)KTY系列热敏电阻LED恒流补偿热敏电阻PTC热敏电阻器三大特性:BaTiO3陶瓷是一种典型的铁电材料,常温下其电阻率大于1012Ω.cm,相对介电常数高达104,是一种优良的陶瓷电容器材料。
在这种材料中引入稀土元素如Y、Nb等,可使其电阻率下降到10Ω.cm以下,成为具有很大的正温度系数的半导体陶瓷材料,在居里温度以上几十度的温度范围内,其电阻率可增大4-10个数量级,产生PTC效应。
这种效应是一种晶界效应,只有多晶陶瓷材料才具有。
正是由于这种PTC效应,PTC热敏电阻器得到了极其广泛的应用。
根据应用领域划分,PTC热敏电阻器有三大特性:电阻-温度特性;伏安特性;电流时间特性。
●电阻--温度特性(R--T特性):指的是在规定电压下,PTC热敏电阻器的零功率电阻值与电阻本体温度之间的关系(如下图所示)。
●电压--电流特性(V—I特性):指加在热敏电阻器引出端的电压与达到热平衡的稳态条件下的电流之间的关系(如下图所示)。
●电流—时间特性(I—T特性):指热敏电阻器在施加电压过程中,电流随时间的变化特性。
开始加电压瞬间的电流称为起始电流,平衡时的电流称为残余电流(如下图所示)。
▇ PTC的失效模式●衡量PTC热敏电阻器可靠性有两个主要指标:A.耐电压能力----超过规定的电压可导致PTC热敏电阻器短路击穿,施加高电压可淘汰耐压低的产品,确保PTC热敏电阻器在最大工作电压(Vmax)以下是安全的;B、耐电流能力----超过规定的电流或开关次数可导致PTC热敏电阻器呈现不可恢复的高阻态而失效,循环通断试验不能全部淘汰早期失效的产品。
●在规定的使用条件下,PTC失效后呈现高电阻态。
长期(一般大于1000小时)施加在PTC热敏电阻器上的电压导致其常温电阻升高的幅度极小,居里温度超过200℃的PTC发热元件相对要明显。
除PTC发热元件外,PTC失效的主要原因是由于开关操作中陶瓷体中心产生应力开裂。
如下图,在PTC热敏电阻器动作动过程中,PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度的分布不均匀导致中心应力大而分层裂开。
PTC瓷片内温度、电阻率、电场、和功率密度沿片厚度方向的分布应用原理当电路处于正常状态时,通过过流保护用PTC热敏电阻的电流小于额定电流,过流保护用PTC热敏电阻处于常态,阻值很小,不会影响被保护电路的正常工作。
当电路出现故障,电流大大超过额定电流时,过流保护用PTC热敏电阻陡然发热,呈高阻态,使电路处于相对"断开"状态,从而保护电路不受破坏。
当故障排除后,过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态,电路恢复正常工作。
图2为电路正常工作时的伏-安特性曲线和负载曲线示意图,由A点到B点,施加在PTC热敏电阻上的电压逐步升高,流过PTC热敏电阻的电流也线性增加,表明PTC热敏电阻的电阻值基本不变,即保持在低电阻态;由B点到E点,电压逐步升高,PTC热敏电阻由于发热而电阻迅速增大,流过PTC热敏电阻的电流的也迅速降低,表明PTC热敏电阻进入保护状态。
正常的负载曲线低于B点,PTC热敏电阻就不会进入保护状态。
通常而言有三种过流过热保护的类型:1、电流过载(图3):RL1为正常工作时的负载曲线,当负载阻值减少,如变压器线路短路,负载曲线由RL1变为RL2,超过B点, PTC热敏电阻器进入保护状态;2、电压过载(图4):电源电压增加,如220V电源线突然升到380V,负载曲线由RL1变为RL2,超过B 点, PTC热敏电阻器进入保护状态;3、温度过热(图5):当环境温度升高超过一定限度,PTC热敏电阻器伏-安特性曲线由A-B-E变成A-B1-F,负载曲线RL超过B1点,PTC热敏电阻器进入保护状态;过流保护电路图型号参数过流保护PTC热敏电阻器选用指南1.最大工作电压PTC热敏电阻器串联在电路中,正常工作时仅有一小部分电压保持在PTC热敏电阻器上,当PTC热敏电阻器启动呈高阻态时,必须承受几乎全部的电源电压,因此选择PTC热敏电阻器时,要有足够高的最大工作电压,同时还要考虑到电源电压可能产生的波动。
2.不动作电流和动作电流为得到可靠的开关功能,动作电流至少要超过不动作电流的两倍。
由于环境温度对不动作电流和动作电流的影响极大(见下图),因此要把最坏的情况考虑进去,对不动作电流来说,选应用在允许的最高环境温度时的值,对动作电流来说,选应用在较低环境温度下的值。
3.在最大工作电压时允许的最大电流需要PTC热敏电阻器执行保护功能时,要检查电路中是否有产生超过允许的最大电流的条件,一般是指用户存在产生短路可能性的情况。
规格书已经给出了最大电流值,超过这个值使用时,可导致PTC热敏电阻器破坏或早期失效。
4.开关温度(居里温度)我们可提供居里温度80 ℃、100 ℃、120 ℃、140 ℃的的过流保护元件,一方面,不动作电流取决于居里温度和PTC热敏电阻器芯片的直径,从降低成本方面考虑,应选用高居里温度和小尺寸元件;另一方面须考虑,这样选择的PTC热敏电阻器会有较高的表面温度,是否会在线路中导致不希望的副作用。
一般情况下,居里温度要超过最高使用环境温度20 ~ 40 ℃。
5.使用环境的影响在接触化学试剂或在使用灌注料或填料时,须特别小心钛酸钡陶瓷被还原导致PTC热敏电阻器效应下降,以及由于灌注造成的导热条件变化,都可能导致PTC热敏电阻器局部过热而损坏。
附:电源变压器过流保护PTC热敏电阻的选用举例已知一电源变压器初级电压220V,次级电压16V,次级电流1.5A,次级异常时的初级电流约300mA,10分钟之内应进入保护状态,变压器工作环境温度-10 ~ 40 ℃,正常工作时温升15 ~ 20 ℃,PTC热敏电阻器过热保护用PTC热敏电阻器产品概述利用PTC热敏电阻器在居里温度以上电阻值陡然升高的特性,当环境温度异常升高时,装有PTC热敏电阻器的保护线路通过阻值的改变而接通或断开回路,达到保护组件目的。
主要参数保护温度点TS(℃)额定零功率电阻值R25(Ω)保护温度时的电阻值(Rs,Min)保护温度-15℃电阻值(RS-15,Max)应用原理如图1,在正常环境温度温下,PTC热敏电阻器阻值Rp小于Rs,输出电压较低,当环境温度超过设定温度时,PTC热敏电阻器阻值Rp快速上升超过Rs,从而导致Vo增加到足够高的电压而动作(图2)。
图(1)图(2)应用实例节能灯用PTC热敏电阻1.前言目前的荧光灯绝大多数为阴极预热式产品。
人们为了提高荧光灯管的光效并延长其使用寿命,在配套电器方面作了大量深入的研究工作,包括镇流器线路拓扑的选择和阴极预热方式的选择等。
以期电子器件与对应的荧光灯管相匹配,达到充分发挥荧光灯管的光效和使照明环境更舒适更节能的效果。
本文参照荧光灯IEC标准和我国GB标准中关于阴极预热起动的要求,对常见的阴极预热方式进行了分析,认为采用智能热敏电阻是荧光灯阴极预热启动的最佳方案。
2.阴极预热的目的阴极预热式荧光灯的电极是一个极为重要的零件。
荧光灯使用时间的长短主要取决于电极的寿命。
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材料。
这些材料只有当阴极的工作温度在900℃~1000℃时才能充分发射电子。
另一方面,阴极通过预热放出大量电子,使灯的启动电压降低,通常降低到阴极未预热启动电压的二分之一到三分之一。
电压的降低减少了相关电子元器件所承受的电应力,从而降低了整灯的故障率,延长了使用寿命。
为此,阴极预热纳入了IE C和我国GB标准,明确规定此类荧光灯在点亮前必须经过阴极预热,并对各种型号规格荧光灯的预热时间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.阴极预热启动技术的发展状况以往,荧光灯多采用电感式工频镇流器。
随着电子技术的发展,电子镇流器以其体积小、重量轻、功耗少、无频闪、无噪音、光效高等优点,逐步取代电感式镇流器已成为必然趋势。
在电子镇流器发展过程中,阴极预热问题一直是电子镇流器技术研究的重点之一。
电子镇流器的启动电压是由限流电感L和启动电容C1组成的L-C1串联谐振电路在C1两端产生的谐振电压。
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回路的工作角频率。
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。
合理设计限流电感L和电容C1的参数,可使C1上的谐振电压VR达到使灯管点亮的值。
阴极不进行预热的电路,电源一接通灯即点亮,这对阴极损伤很厉害,会使灯管根部很快变黑,使灯管寿命变短。
为解决荧光灯阴极预热问题,人们利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,随着温度的升高,PTCR的电阻就会骤变到很高的值,利用PTCR的这一特性设计的预热启动电路如图3所示。
当电路接通的瞬间,高频电源的输出电压V0加到灯管两端,见图4,此时,由于热敏电阻PTC R对谐振回路构成分流,使回路的Q值很低,灯管两端不能形成高压,也就不能点亮灯管。
同时,高频电流通过电感L灯丝Rf和热敏电阻PTCR,对阴极进行预热,经过t1(GB规定大于0.4秒)的时间后,PTCR 因通过电流,体温升高,电阻值迅速增大,减弱了对谐振回路的分流。
当阻值增大到一定值时,谐振回路起振,谐振电压幅值V2增大到把灯管点亮。