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關于諧振頻率和振蕩頻率的關系??

有一篇貼子上面講到諧振頻率和振蕩頻率,想問一下:
1,諧振頻率和振蕩頻率的什么關系?
2,諧振頻率一定要大于振蕩頻率嗎?
3,一般兩者相差多大為宜?
4,假如兩者相等會有什么現象,如何去調整?

這些問題在書上都沒有講明白,這樣做的意義在哪 ,望各們指點..
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139132
LV.5
2
2006-03-31 15:31
沒有人知道嗎??自己先頂!
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139132
LV.5
3
2006-04-01 09:20
@139132
沒有人知道嗎??自己先頂!
有沒有高手呀,,真的沒人知道???
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25cc
LV.5
4
2006-04-01 12:04
有個圖,我講不出原理,你如果明白了,請說明一下吧,我也想知道.不知圖有沒畫錯.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/40/1143864284.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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139132
LV.5
5
2006-04-01 14:56
@25cc
有個圖,我講不出原理,你如果明白了,請說明一下吧,我也想知道.不知圖有沒畫錯.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/40/1143864284.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
有點不明白....這圖上的高頻和低頻振蕩分別是指什么?不可能是工作頻率吧,,??/
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yxwsh
LV.3
6
2006-04-01 19:40
@139132
有點不明白....這圖上的高頻和低頻振蕩分別是指什么?不可能是工作頻率吧,,??/
諧振頻率是由諧振電容和諧振電感所決定的.振蕩頻率是由磁環決定的.個人認為沒有關系.
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ne5532
LV.7
7
2006-04-02 12:00
@yxwsh
諧振頻率是由諧振電容和諧振電感所決定的.振蕩頻率是由磁環決定的.個人認為沒有關系.
諧振頻率過低可能會引起燈點不亮,諧振頻率過高可能會引起燈閃爍.
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2006-04-03 00:39
對于你的問題,發表一下個人觀點:我只是從理論上解釋一下,LC及我們說的諧振頻率,震蕩頻率一般是由驅動電路決定的.如果用磁環控制的電路,其震蕩頻率比較復雜,而且不便于分析,在此我不想多做分析!震蕩頻率一定要大于諧振頻率,及電路要工作在感性區,要不然會產生損耗在開關器件.置于兩者相差多少,要根據你的功率決定,因為頻率搞了,功率會下降.如果兩者相等,那么考慮到tolerance的影響以及如果電路工作在諧振狀態,對于電路的可靠性及元器件的過載能力要求很高,先建議你去看看諧振電路的知識!
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25cc
LV.5
9
2006-04-04 12:54
@ne5532
諧振頻率過低可能會引起燈點不亮,諧振頻率過高可能會引起燈閃爍.
諧振頻率與振蕩頻率一樣的話,鎮流器工作穩定嗎?有人說有隱患,有人說無所謂,到底誰說的對?
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小小新
LV.5
10
2006-04-04 16:28
個人理解:
諧振頻率是由諧振回路的LC元件參數確定的,是電路固有的,即一旦確定LC參數后,這個回路的諧振頻率也就確定了.
振蕩頻率是電路在振蕩工作時的頻率,它會受到電路其他參數的影響,甚至可能是受外來信號激發的.
當諧振頻率等于振蕩頻率時,電路的效率應該最高,不過諧振頻率不大可能等于振蕩頻率,因為電路不大可能沒有其他影響.
舉個日常生活例子,蕩秋千時,秋千的固有頻率是由秋千的繩子長度決定的,而實際蕩起來的頻率還跟你自己的用力,或者別人推你的周期有關,當這些配合得好時,秋千蕩得最高且最省力.
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139132
LV.5
11
2006-04-04 17:52
@小小新
個人理解:諧振頻率是由諧振回路的LC元件參數確定的,是電路固有的,即一旦確定LC參數后,這個回路的諧振頻率也就確定了.振蕩頻率是電路在振蕩工作時的頻率,它會受到電路其他參數的影響,甚至可能是受外來信號激發的.當諧振頻率等于振蕩頻率時,電路的效率應該最高,不過諧振頻率不大可能等于振蕩頻率,因為電路不大可能沒有其他影響.舉個日常生活例子,蕩秋千時,秋千的固有頻率是由秋千的繩子長度決定的,而實際蕩起來的頻率還跟你自己的用力,或者別人推你的周期有關,當這些配合得好時,秋千蕩得最高且最省力.
按照你的思路,如果用它激的方式,一般都可以達到最好的諧振方式了?它激的頻率可調.
在毛興武的書上所講的的P383-384頁上,他所說的諧振頻率為假設60KHZ,為什么要假設呢,而實際算出來也為58KHZ,但他做的電路的振蕩頻率只為35KHZ,為什么要相差這么大呢?
為什么不把諧振頻率做的和振蕩頻率一樣呢、.通過公式完全可以做到諧振頻率也等于35KHZ,比如說把電容取值很大..電感加大等..

但他的書上沒有說明為什么要這樣.有高手指點嗎????
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25cc
LV.5
12
2006-04-05 13:15
@139132
按照你的思路,如果用它激的方式,一般都可以達到最好的諧振方式了?它激的頻率可調.在毛興武的書上所講的的P383-384頁上,他所說的諧振頻率為假設60KHZ,為什么要假設呢,而實際算出來也為58KHZ,但他做的電路的振蕩頻率只為35KHZ,為什么要相差這么大呢?為什么不把諧振頻率做的和振蕩頻率一樣呢、.通過公式完全可以做到諧振頻率也等于35KHZ,比如說把電容取值很大..電感加大等..但他的書上沒有說明為什么要這樣.有高手指點嗎????
有人說諧振頻率高于振蕩頻率會令鎮流器工作在容性狀態,或者縮窄死區時間,而諧振頻率低于振蕩頻率的話,又會使燈絲電流增大,影響壽命,不知應如何安排?但有人堅持諧振低于振蕩,這是不是真理?
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139132
LV.5
13
2006-04-05 15:13
@25cc
有人說諧振頻率高于振蕩頻率會令鎮流器工作在容性狀態,或者縮窄死區時間,而諧振頻率低于振蕩頻率的話,又會使燈絲電流增大,影響壽命,不知應如何安排?但有人堅持諧振低于振蕩,這是不是真理?
書上說的又何解答?”諧振頻率假設為60KHz,“為什么不假設為20KHZ呢?問題在哪里呢?

這里的振蕩頻率是指工作頻率嗎?就是實際工作頻率....
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小小新
LV.5
14
2006-04-06 09:52
@139132
按照你的思路,如果用它激的方式,一般都可以達到最好的諧振方式了?它激的頻率可調.在毛興武的書上所講的的P383-384頁上,他所說的諧振頻率為假設60KHZ,為什么要假設呢,而實際算出來也為58KHZ,但他做的電路的振蕩頻率只為35KHZ,為什么要相差這么大呢?為什么不把諧振頻率做的和振蕩頻率一樣呢、.通過公式完全可以做到諧振頻率也等于35KHZ,比如說把電容取值很大..電感加大等..但他的書上沒有說明為什么要這樣.有高手指點嗎????
沒看過所說的書,所以對那些情況不清楚,我是按照電子電路的基本原理來說的,其道理應該也適應于節能燈.
而且,文章也僅是代表作者觀點,盡信書,不如無書.
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呆頭熊
LV.3
15
2006-04-11 11:33
@139132
按照你的思路,如果用它激的方式,一般都可以達到最好的諧振方式了?它激的頻率可調.在毛興武的書上所講的的P383-384頁上,他所說的諧振頻率為假設60KHZ,為什么要假設呢,而實際算出來也為58KHZ,但他做的電路的振蕩頻率只為35KHZ,為什么要相差這么大呢?為什么不把諧振頻率做的和振蕩頻率一樣呢、.通過公式完全可以做到諧振頻率也等于35KHZ,比如說把電容取值很大..電感加大等..但他的書上沒有說明為什么要這樣.有高手指點嗎????
這個問題我也困惑很久,諧振頻率的高低好像各執一詞,頻率如果調整,尤其在120V的電子鎮流器上更是矛盾
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2006-12-26 20:30
這個話題挺好的,大家請繼續啊!
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zwlfx
LV.4
17
2006-12-26 21:55
頂一下,平日里的高手呢?教一下吧
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protose
LV.7
18
2006-12-26 22:13
哪位來講一下ZVS和ZCS兩種開關控制方法?
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2006-12-27 09:02
@protose
哪位來講一下ZVS和ZCS兩種開關控制方法?
1、 落后的振蕩方式——國產電子鎮流器最大的致命缺陷
目前,國產電子鎮流器普遍采用自激振蕩方式(以下簡稱自激式)進行工作.自激式起源于50年代以前的電子管電路,是振蕩電路中最原始的振蕩方法,也叫自由振蕩.在自由振蕩的整個回路中,包括負載在內的所有元器件都參與振蕩的協調工作,都可以決定和改變振蕩電路的工作頻率甚至振蕩與否(也包括供電電壓、環境溫度等外在因素),因此,整個電路的振蕩包含有很大的偶然(運氣)成分,這是目前國產電子鎮流器最大的致命缺陷!也是質量不穩定的最大因素(同一批產品中有的可以用很多年,而有的只能用幾天).
振蕩方式對于電子鎮流器的工作質量來講究竟有多大的影響?我們以國內普遍采用的半橋式開關電路為例進行分析:
半橋電路的輸出電壓很低,只有直流主線電壓的1/2,采用無源功率因數校正網絡的半橋電路,在供電電壓低至150V時的輸出電壓最高僅有75V,而一般的熒光燈或節能燈(特別是T5熒光燈)所需要的工作電壓都遠遠高于這個值.在電子鎮流器的輸出電壓低于燈管工作電壓的情況下,對于半橋電路來講,需要依靠限流電感(L)和啟動電容(C)之間產生的串聯諧振,來提高燈管電壓.
根據串聯諧振的公式可以知道,要保證串聯諧振的建立,必須滿足條件:在特定頻率(F)情況下,電感(L)的感抗與電容(C)的容抗相等.由于在電子鎮流器中電感(L)與電容(C)的值是固定的,因此,如何保證電子鎮流器工作頻率(F)的準確性就成了保證電子鎮流器工作質量的最關鍵問題.
我們知道,自激式開關電路的振蕩頻率與很多因素有關,這些因素最終導致了:a、產品之間的工作數據離散性很大;b、同一只鎮流器在更換燈管時工作數據會隨之改變;c、即使是使用同一只燈管,隨著鎮流器元器件和燈管的老化,工作數據仍然會不斷變化;d、同一只鎮流器,使用同一只燈管,在同一天里,由于早、中、晚的溫差,也會使工作數據有很大的不同(在北方非常明顯).
顯然,電子鎮流器采用自激工作方式是一個錯誤.無論怎樣嚴格控制,都不可能保證批量生產的一致性和使用過程中的穩定性!燈管亮度和各種工作數據都存在非常大的差異和變化.
2、 負載的匹配問題——國產電子鎮流器的第二個致命缺陷!
負載的匹配問題,是被國內工程師忽視的一個重要問題,但又恰恰是國產電子鎮流器的第二個致命缺陷.說到忽視,是因為我在國內沒有見過這方面的書籍或有關介紹,與許多照明工程師朋友在一起交談時,幾乎沒有人知道電子鎮流器的開關電路與負載之間還需要匹配!說到致命缺陷,是因為自激工作方式不可能從根本上解決好這個問題!
電子鎮流器的工作電路中存在兩種振蕩頻率:一種是我們前面提到的開關電路的振蕩頻率(簡稱工作頻率);另一種是限流電感(L)和啟動電容(C)之間的諧振頻率(簡稱諧振頻率).由于諧振電路是開關電路的負載,因此,工作頻率與諧振頻率之間存在以下三種關系:
1) 工作頻率大于諧振頻率時,開關電路的負載呈感性:
電子鎮流器的負載呈弱感性時是最佳工作狀態,也就是說工作頻率稍快于諧振頻率時是最佳工作狀態.特別是使用場效應管做開關的電路,由于場效應管本身帶有反向并聯的阻尼二極管,可以有效抑制弱感性負載產生的浪涌電壓;對于使用雙極性三極管的電路,最好在三極管的集電極和發射極之間反向并聯快速二極管.但是,在負載感性過大時,三極管關斷時需要承受很大的浪涌電壓沖擊,會導致器件應力變差,容易損壞.
2) 工作頻率等于諧振頻率時,開關電路的負載呈阻性:
大家往往都認為電子鎮流器的負載呈阻性時,工作頻率與諧振頻率相等,L的感抗與C的容抗相等,此時會出現諧振電壓非常高的現象.實際上,L的銅阻、磁阻,C上的損耗,燈管并聯的因素,電路中其他元器件造成的損耗等等,決定了LC的諧振Q值不可能很高.因此,電子鎮流器完全可以工作在阻性負載情況下.
3) 工作頻率小于諧振頻率時,開關電路的負載呈容性:
容性負載對于電子鎮流器開關電路來講危害是最大的(致命的)!圖一a是開關電路的負載呈容性時場效應管的柵極驅動波形,在波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一b和圖一c是開關電路的負載呈容性時雙極性三極管的基極驅動波形,圖一b波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一c波形則產生了很嚴重的波形斷裂,相當于開關了兩次.這些波形都說明電子鎮流器開關電路是

工作在硬開關狀態,此時的開關管功耗加大,穩升加劇,應力變差,非常容易損壞.目前,許多進口高檔驅動芯片都設置有負載屬性的檢測功能,一旦檢測到負載為容性時會自動加大工作頻率.另外,對于不同型號的開關管來講,由于結電容不同,容性負載對于驅動波形的影響程度也有所不同,一般情況下,結電容小的開關管所受影響也較小.
根據以上分析可以得出一個結論:電子鎮流器開關電路的最佳負載只能是阻性或者弱感性.并且從啟動到正常工作的全過程,都要始終保證負載為阻性或者弱感性.
我們知道,自激式電子鎮流器啟動時的頻率與正常工作時的頻率是不一樣的(啟動頻率高于工作頻率)!這就出現了一個問題:電路的工作頻率究竟是應該按照啟動頻率設計?還是按照正常工作頻率設計?
1) 按照啟動頻率設計:啟動Q值容易滿足(對于高管壓、大功率燈管由為重要),但進入正常工作狀態后,工作頻率變低,諧振頻率超過了工作頻率,開關電路的負載呈容性,開關管工作在硬開關狀態.
2) 按照正常工作頻率設計:啟動時頻率過高,使感性負載加大,三極管關斷時承受很大的浪涌電壓沖擊,應力變差,容易損壞,并且啟動Q值很低,高管壓,大功率燈管無法啟動.
顯然,無論按照那種狀態進行設計都無法同時滿足啟動和正常工作的需要.實際上,目前國產電子鎮流器幾乎都是按照啟動頻率進行設計的,正常工作時開關管的驅動波形基本上都類似于圖一b和圖一c,開關管工作在硬開關狀態,承受的應力很大,這就是國產電子鎮流器為什么容易損壞的第二個主要原因.
        
它激式是解決國產電子鎮流器技術問題的必由之路
國產電子鎮流器的兩個致命缺陷,都和電路采用的自激振蕩工作方式有關.在目前技術條件下,要想徹底解決這兩個問題,只有選擇它激振蕩工作方式(簡稱它激式).它激式起源于80年代的集成電路技術,經過20多年的不斷完善和改良,適合各種行業應用的專用驅動芯片從技術上都已經非常成熟,有些高檔芯片已經發展到了具有人工智能的數字化和程序化功能.
1、它激式的工作原理

它激式驅動電路采用專用振蕩器(一般情況下是采用專用的振蕩IC)來產生頻率穩定的脈沖方波,并通過專用振蕩器中的功率放大電路將方波輸出,來驅動開關電路工作.常見的它激式半橋驅動電路見圖二和圖三.圖二使用了一片半橋電路專用的驅動IC,它有上下兩個輸出,各輸出一個幅值相等、方向相反的驅動脈沖,分別用來驅動上下兩只三極管開關工作;圖三使用了一片只有一個輸出的驅動IC,在驅動半橋電路時需要經過脈沖變壓器進行耦合,這種驅動IC可以用來驅動半橋、全橋、單管、推挽等不同的電路,成本很低,通用性很強,比較適合中國的國情.
2、它激式如何保證工作頻率的準確性和穩定性
圖二和圖三中專用驅動IC的工作頻率由RT、CT的充放電時間參數決定,振蕩工作電壓取自IC內部的基準電源,因此不受供電電壓波動和環境溫度變化的影響,工作頻率誤差僅取決于RT、CT以及IC的制造誤差和溫度系數.它激工作方式影響工作頻率的因素很少,非常容易保證工作頻率的準確性和穩定性,批量生產時的一致性非常好,從根本上克服了自激式工作不穩定的致命缺陷!
3、它激式如何解決負載匹配的問題
它激式采用專用的振蕩器來產生振蕩頻率,啟動和正常工作時的頻率都是一樣的,因此,可以保證開關電路在啟動和正常工作時的負載屬性始終都是弱感性和阻性的.從根本上解決了自激式電路負載呈容性(硬開關)的致命缺陷!

自激式與它激式的主要區別
1、 電路結構的區別
自激式屬于單入口、單出口的循環式電路結構,可以用圖四工作流程圖表示,從圖中可以看出,脈沖、開關、限流、負載四部分形成循環,這四部分中所有的元器件,都可能對循環回路的工作數據產生影響.因此,自激式的電路結構不夠合理.
      
它激式屬于模塊化并聯式電路結構,可以用圖五工作流程圖表示,從圖中可以看出,由于采用驅動IC進行它激式驅動,每一個電路模塊之間互無影響,最大程度的保證了電路的穩定性和可靠性.因此,它激式的電路結構比自激式要合理的多.
          
2、 電子鎮流器電路設計和調整方法的區別
由于電路結構的區別,使得電子鎮流器電路的設計和調整方法也有所區別.
a、 在設計自激式電子鎮流器時,由于自激式電路中的每一個元器件都相互關聯、相互制約,使得新電路的開發設計和調試工作難度很大,并且很難沿用其他規格型號電路的成熟數據.
例如:在一只成熟的T5/14W電子鎮流器的基礎上,改制T5/28W電子鎮流器,你在增大輸出功率的同時,工作頻率也會隨之變化,開關管的最佳工作點也在不斷偏移,你在找回頻率和工作點的同時,功率又會發生變化,你必須反復若干次的調試實驗,才能最終達到設計需求.其設計和調整難度比重新設計一只新的T5/28W電子鎮流器沒有很大區別.
b、 它激式電子鎮流器屬于模塊化電路結構,結構和元件之間關聯甚少,因此,在進行電路設計和調整時顯得非常簡單.
例如,在一只成熟的它激式T5/14W電子鎮流器基礎上改制T5/21W、28W、35W電子鎮流器,由于它們的燈管電流都是170mA,因此,在改制時除了考慮加大元器件的功率值以外(例如電解電容器的容量和開關管的功率等等),可以不用調整其他任何元件的參數值(包括工作頻率、啟動電容、限流電感等等參數).也就是說,你可以采用同一只它激式T5熒光燈電子鎮流器去點燃14W、21W、28W、35W中的任何一只T5熒光燈管,并且都能得到滿意的測試結果.
實際上,在設計它激式電子鎮流器時,對于任何一款成熟的工作電路,無論你采用他來點燃什么規格和型號的燈管(例如T5、T8、T10、H型節能燈、2U、3U……8U節能燈等等),除了考慮元器件的功率和電壓耐受力以外,在根據需要確定工作頻率以后,需要調整的元器件基本上只有限流電感和啟動電容器的數值(只要同時滿足合適的諧振頻率和輸出功率就行了).因此,用于它激式電子鎮流器整機參數調整的元件非常少,使得設計和調整工作變的非常簡單!
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2006-12-27 09:12
@qdbs888
1、落后的振蕩方式——國產電子鎮流器最大的致命缺陷目前,國產電子鎮流器普遍采用自激振蕩方式(以下簡稱自激式)進行工作.自激式起源于50年代以前的電子管電路,是振蕩電路中最原始的振蕩方法,也叫自由振蕩.在自由振蕩的整個回路中,包括負載在內的所有元器件都參與振蕩的協調工作,都可以決定和改變振蕩電路的工作頻率甚至振蕩與否(也包括供電電壓、環境溫度等外在因素),因此,整個電路的振蕩包含有很大的偶然(運氣)成分,這是目前國產電子鎮流器最大的致命缺陷!也是質量不穩定的最大因素(同一批產品中有的可以用很多年,而有的只能用幾天).振蕩方式對于電子鎮流器的工作質量來講究竟有多大的影響?我們以國內普遍采用的半橋式開關電路為例進行分析:半橋電路的輸出電壓很低,只有直流主線電壓的1/2,采用無源功率因數校正網絡的半橋電路,在供電電壓低至150V時的輸出電壓最高僅有75V,而一般的熒光燈或節能燈(特別是T5熒光燈)所需要的工作電壓都遠遠高于這個值.在電子鎮流器的輸出電壓低于燈管工作電壓的情況下,對于半橋電路來講,需要依靠限流電感(L)和啟動電容(C)之間產生的串聯諧振,來提高燈管電壓.根據串聯諧振的公式可以知道,要保證串聯諧振的建立,必須滿足條件:在特定頻率(F)情況下,電感(L)的感抗與電容(C)的容抗相等.由于在電子鎮流器中電感(L)與電容(C)的值是固定的,因此,如何保證電子鎮流器工作頻率(F)的準確性就成了保證電子鎮流器工作質量的最關鍵問題.我們知道,自激式開關電路的振蕩頻率與很多因素有關,這些因素最終導致了:a、產品之間的工作數據離散性很大;b、同一只鎮流器在更換燈管時工作數據會隨之改變;c、即使是使用同一只燈管,隨著鎮流器元器件和燈管的老化,工作數據仍然會不斷變化;d、同一只鎮流器,使用同一只燈管,在同一天里,由于早、中、晚的溫差,也會使工作數據有很大的不同(在北方非常明顯).顯然,電子鎮流器采用自激工作方式是一個錯誤.無論怎樣嚴格控制,都不可能保證批量生產的一致性和使用過程中的穩定性!燈管亮度和各種工作數據都存在非常大的差異和變化.2、負載的匹配問題——國產電子鎮流器的第二個致命缺陷!負載的匹配問題,是被國內工程師忽視的一個重要問題,但又恰恰是國產電子鎮流器的第二個致命缺陷.說到忽視,是因為我在國內沒有見過這方面的書籍或有關介紹,與許多照明工程師朋友在一起交談時,幾乎沒有人知道電子鎮流器的開關電路與負載之間還需要匹配!說到致命缺陷,是因為自激工作方式不可能從根本上解決好這個問題!電子鎮流器的工作電路中存在兩種振蕩頻率:一種是我們前面提到的開關電路的振蕩頻率(簡稱工作頻率);另一種是限流電感(L)和啟動電容(C)之間的諧振頻率(簡稱諧振頻率).由于諧振電路是開關電路的負載,因此,工作頻率與諧振頻率之間存在以下三種關系:1)工作頻率大于諧振頻率時,開關電路的負載呈感性:電子鎮流器的負載呈弱感性時是最佳工作狀態,也就是說工作頻率稍快于諧振頻率時是最佳工作狀態.特別是使用場效應管做開關的電路,由于場效應管本身帶有反向并聯的阻尼二極管,可以有效抑制弱感性負載產生的浪涌電壓;對于使用雙極性三極管的電路,最好在三極管的集電極和發射極之間反向并聯快速二極管.但是,在負載感性過大時,三極管關斷時需要承受很大的浪涌電壓沖擊,會導致器件應力變差,容易損壞.2)工作頻率等于諧振頻率時,開關電路的負載呈阻性:大家往往都認為電子鎮流器的負載呈阻性時,工作頻率與諧振頻率相等,L的感抗與C的容抗相等,此時會出現諧振電壓非常高的現象.實際上,L的銅阻、磁阻,C上的損耗,燈管并聯的因素,電路中其他元器件造成的損耗等等,決定了LC的諧振Q值不可能很高.因此,電子鎮流器完全可以工作在阻性負載情況下.3)工作頻率小于諧振頻率時,開關電路的負載呈容性:容性負載對于電子鎮流器開關電路來講危害是最大的(致命的)!圖一a是開關電路的負載呈容性時場效應管的柵極驅動波形,在波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一b和圖一c是開關電路的負載呈容性時雙極性三極管的基極驅動波形,圖一b波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一c波形則產生了很嚴重的波形斷裂,相當于開關了兩次.這些波形都說明電子鎮流器開關電路是工作在硬開關狀態,此時的開關管功耗加大,穩升加劇,應力變差,非常容易損壞.目前,許多進口高檔驅動芯片都設置有負載屬性的檢測功能,一旦檢測到負載為容性時會自動加大工作頻率.另外,對于不同型號的開關管來講,由于結電容不同,容性負載對于驅動波形的影響程度也有所不同,一般情況下,結電容小的開關管所受影響也較小.根據以上分析可以得出一個結論:電子鎮流器開關電路的最佳負載只能是阻性或者弱感性.并且從啟動到正常工作的全過程,都要始終保證負載為阻性或者弱感性.我們知道,自激式電子鎮流器啟動時的頻率與正常工作時的頻率是不一樣的(啟動頻率高于工作頻率)!這就出現了一個問題:電路的工作頻率究竟是應該按照啟動頻率設計?還是按照正常工作頻率設計?1)按照啟動頻率設計:啟動Q值容易滿足(對于高管壓、大功率燈管由為重要),但進入正常工作狀態后,工作頻率變低,諧振頻率超過了工作頻率,開關電路的負載呈容性,開關管工作在硬開關狀態.2)按照正常工作頻率設計:啟動時頻率過高,使感性負載加大,三極管關斷時承受很大的浪涌電壓沖擊,應力變差,容易損壞,并且啟動Q值很低,高管壓,大功率燈管無法啟動.顯然,無論按照那種狀態進行設計都無法同時滿足啟動和正常工作的需要.實際上,目前國產電子鎮流器幾乎都是按照啟動頻率進行設計的,正常工作時開關管的驅動波形基本上都類似于圖一b和圖一c,開關管工作在硬開關狀態,承受的應力很大,這就是國產電子鎮流器為什么容易損壞的第二個主要原因.        它激式是解決國產電子鎮流器技術問題的必由之路國產電子鎮流器的兩個致命缺陷,都和電路采用的自激振蕩工作方式有關.在目前技術條件下,要想徹底解決這兩個問題,只有選擇它激振蕩工作方式(簡稱它激式).它激式起源于80年代的集成電路技術,經過20多年的不斷完善和改良,適合各種行業應用的專用驅動芯片從技術上都已經非常成熟,有些高檔芯片已經發展到了具有人工智能的數字化和程序化功能.1、它激式的工作原理它激式驅動電路采用專用振蕩器(一般情況下是采用專用的振蕩IC)來產生頻率穩定的脈沖方波,并通過專用振蕩器中的功率放大電路將方波輸出,來驅動開關電路工作.常見的它激式半橋驅動電路見圖二和圖三.圖二使用了一片半橋電路專用的驅動IC,它有上下兩個輸出,各輸出一個幅值相等、方向相反的驅動脈沖,分別用來驅動上下兩只三極管開關工作;圖三使用了一片只有一個輸出的驅動IC,在驅動半橋電路時需要經過脈沖變壓器進行耦合,這種驅動IC可以用來驅動半橋、全橋、單管、推挽等不同的電路,成本很低,通用性很強,比較適合中國的國情.2、它激式如何保證工作頻率的準確性和穩定性圖二和圖三中專用驅動IC的工作頻率由RT、CT的充放電時間參數決定,振蕩工作電壓取自IC內部的基準電源,因此不受供電電壓波動和環境溫度變化的影響,工作頻率誤差僅取決于RT、CT以及IC的制造誤差和溫度系數.它激工作方式影響工作頻率的因素很少,非常容易保證工作頻率的準確性和穩定性,批量生產時的一致性非常好,從根本上克服了自激式工作不穩定的致命缺陷!3、它激式如何解決負載匹配的問題它激式采用專用的振蕩器來產生振蕩頻率,啟動和正常工作時的頻率都是一樣的,因此,可以保證開關電路在啟動和正常工作時的負載屬性始終都是弱感性和阻性的.從根本上解決了自激式電路負載呈容性(硬開關)的致命缺陷!自激式與它激式的主要區別1、電路結構的區別自激式屬于單入口、單出口的循環式電路結構,可以用圖四工作流程圖表示,從圖中可以看出,脈沖、開關、限流、負載四部分形成循環,這四部分中所有的元器件,都可能對循環回路的工作數據產生影響.因此,自激式的電路結構不夠合理.      它激式屬于模塊化并聯式電路結構,可以用圖五工作流程圖表示,從圖中可以看出,由于采用驅動IC進行它激式驅動,每一個電路模塊之間互無影響,最大程度的保證了電路的穩定性和可靠性.因此,它激式的電路結構比自激式要合理的多.          2、電子鎮流器電路設計和調整方法的區別由于電路結構的區別,使得電子鎮流器電路的設計和調整方法也有所區別.a、在設計自激式電子鎮流器時,由于自激式電路中的每一個元器件都相互關聯、相互制約,使得新電路的開發設計和調試工作難度很大,并且很難沿用其他規格型號電路的成熟數據.例如:在一只成熟的T5/14W電子鎮流器的基礎上,改制T5/28W電子鎮流器,你在增大輸出功率的同時,工作頻率也會隨之變化,開關管的最佳工作點也在不斷偏移,你在找回頻率和工作點的同時,功率又會發生變化,你必須反復若干次的調試實驗,才能最終達到設計需求.其設計和調整難度比重新設計一只新的T5/28W電子鎮流器沒有很大區別.b、它激式電子鎮流器屬于模塊化電路結構,結構和元件之間關聯甚少,因此,在進行電路設計和調整時顯得非常簡單.例如,在一只成熟的它激式T5/14W電子鎮流器基礎上改制T5/21W、28W、35W電子鎮流器,由于它們的燈管電流都是170mA,因此,在改制時除了考慮加大元器件的功率值以外(例如電解電容器的容量和開關管的功率等等),可以不用調整其他任何元件的參數值(包括工作頻率、啟動電容、限流電感等等參數).也就是說,你可以采用同一只它激式T5熒光燈電子鎮流器去點燃14W、21W、28W、35W中的任何一只T5熒光燈管,并且都能得到滿意的測試結果.實際上,在設計它激式電子鎮流器時,對于任何一款成熟的工作電路,無論你采用他來點燃什么規格和型號的燈管(例如T5、T8、T10、H型節能燈、2U、3U……8U節能燈等等),除了考慮元器件的功率和電壓耐受力以外,在根據需要確定工作頻率以后,需要調整的元器件基本上只有限流電感和啟動電容器的數值(只要同時滿足合適的諧振頻率和輸出功率就行了).因此,用于它激式電子鎮流器整機參數調整的元件非常少,使得設計和調整工作變的非常簡單!
祥見這篇文章論述1167181733.doc
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lucky10
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2006-12-27 09:12
@qdbs888
1、落后的振蕩方式——國產電子鎮流器最大的致命缺陷目前,國產電子鎮流器普遍采用自激振蕩方式(以下簡稱自激式)進行工作.自激式起源于50年代以前的電子管電路,是振蕩電路中最原始的振蕩方法,也叫自由振蕩.在自由振蕩的整個回路中,包括負載在內的所有元器件都參與振蕩的協調工作,都可以決定和改變振蕩電路的工作頻率甚至振蕩與否(也包括供電電壓、環境溫度等外在因素),因此,整個電路的振蕩包含有很大的偶然(運氣)成分,這是目前國產電子鎮流器最大的致命缺陷!也是質量不穩定的最大因素(同一批產品中有的可以用很多年,而有的只能用幾天).振蕩方式對于電子鎮流器的工作質量來講究竟有多大的影響?我們以國內普遍采用的半橋式開關電路為例進行分析:半橋電路的輸出電壓很低,只有直流主線電壓的1/2,采用無源功率因數校正網絡的半橋電路,在供電電壓低至150V時的輸出電壓最高僅有75V,而一般的熒光燈或節能燈(特別是T5熒光燈)所需要的工作電壓都遠遠高于這個值.在電子鎮流器的輸出電壓低于燈管工作電壓的情況下,對于半橋電路來講,需要依靠限流電感(L)和啟動電容(C)之間產生的串聯諧振,來提高燈管電壓.根據串聯諧振的公式可以知道,要保證串聯諧振的建立,必須滿足條件:在特定頻率(F)情況下,電感(L)的感抗與電容(C)的容抗相等.由于在電子鎮流器中電感(L)與電容(C)的值是固定的,因此,如何保證電子鎮流器工作頻率(F)的準確性就成了保證電子鎮流器工作質量的最關鍵問題.我們知道,自激式開關電路的振蕩頻率與很多因素有關,這些因素最終導致了:a、產品之間的工作數據離散性很大;b、同一只鎮流器在更換燈管時工作數據會隨之改變;c、即使是使用同一只燈管,隨著鎮流器元器件和燈管的老化,工作數據仍然會不斷變化;d、同一只鎮流器,使用同一只燈管,在同一天里,由于早、中、晚的溫差,也會使工作數據有很大的不同(在北方非常明顯).顯然,電子鎮流器采用自激工作方式是一個錯誤.無論怎樣嚴格控制,都不可能保證批量生產的一致性和使用過程中的穩定性!燈管亮度和各種工作數據都存在非常大的差異和變化.2、負載的匹配問題——國產電子鎮流器的第二個致命缺陷!負載的匹配問題,是被國內工程師忽視的一個重要問題,但又恰恰是國產電子鎮流器的第二個致命缺陷.說到忽視,是因為我在國內沒有見過這方面的書籍或有關介紹,與許多照明工程師朋友在一起交談時,幾乎沒有人知道電子鎮流器的開關電路與負載之間還需要匹配!說到致命缺陷,是因為自激工作方式不可能從根本上解決好這個問題!電子鎮流器的工作電路中存在兩種振蕩頻率:一種是我們前面提到的開關電路的振蕩頻率(簡稱工作頻率);另一種是限流電感(L)和啟動電容(C)之間的諧振頻率(簡稱諧振頻率).由于諧振電路是開關電路的負載,因此,工作頻率與諧振頻率之間存在以下三種關系:1)工作頻率大于諧振頻率時,開關電路的負載呈感性:電子鎮流器的負載呈弱感性時是最佳工作狀態,也就是說工作頻率稍快于諧振頻率時是最佳工作狀態.特別是使用場效應管做開關的電路,由于場效應管本身帶有反向并聯的阻尼二極管,可以有效抑制弱感性負載產生的浪涌電壓;對于使用雙極性三極管的電路,最好在三極管的集電極和發射極之間反向并聯快速二極管.但是,在負載感性過大時,三極管關斷時需要承受很大的浪涌電壓沖擊,會導致器件應力變差,容易損壞.2)工作頻率等于諧振頻率時,開關電路的負載呈阻性:大家往往都認為電子鎮流器的負載呈阻性時,工作頻率與諧振頻率相等,L的感抗與C的容抗相等,此時會出現諧振電壓非常高的現象.實際上,L的銅阻、磁阻,C上的損耗,燈管并聯的因素,電路中其他元器件造成的損耗等等,決定了LC的諧振Q值不可能很高.因此,電子鎮流器完全可以工作在阻性負載情況下.3)工作頻率小于諧振頻率時,開關電路的負載呈容性:容性負載對于電子鎮流器開關電路來講危害是最大的(致命的)!圖一a是開關電路的負載呈容性時場效應管的柵極驅動波形,在波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一b和圖一c是開關電路的負載呈容性時雙極性三極管的基極驅動波形,圖一b波形的上升沿有一個明顯的鋸齒波;圖一c波形則產生了很嚴重的波形斷裂,相當于開關了兩次.這些波形都說明電子鎮流器開關電路是工作在硬開關狀態,此時的開關管功耗加大,穩升加劇,應力變差,非常容易損壞.目前,許多進口高檔驅動芯片都設置有負載屬性的檢測功能,一旦檢測到負載為容性時會自動加大工作頻率.另外,對于不同型號的開關管來講,由于結電容不同,容性負載對于驅動波形的影響程度也有所不同,一般情況下,結電容小的開關管所受影響也較小.根據以上分析可以得出一個結論:電子鎮流器開關電路的最佳負載只能是阻性或者弱感性.并且從啟動到正常工作的全過程,都要始終保證負載為阻性或者弱感性.我們知道,自激式電子鎮流器啟動時的頻率與正常工作時的頻率是不一樣的(啟動頻率高于工作頻率)!這就出現了一個問題:電路的工作頻率究竟是應該按照啟動頻率設計?還是按照正常工作頻率設計?1)按照啟動頻率設計:啟動Q值容易滿足(對于高管壓、大功率燈管由為重要),但進入正常工作狀態后,工作頻率變低,諧振頻率超過了工作頻率,開關電路的負載呈容性,開關管工作在硬開關狀態.2)按照正常工作頻率設計:啟動時頻率過高,使感性負載加大,三極管關斷時承受很大的浪涌電壓沖擊,應力變差,容易損壞,并且啟動Q值很低,高管壓,大功率燈管無法啟動.顯然,無論按照那種狀態進行設計都無法同時滿足啟動和正常工作的需要.實際上,目前國產電子鎮流器幾乎都是按照啟動頻率進行設計的,正常工作時開關管的驅動波形基本上都類似于圖一b和圖一c,開關管工作在硬開關狀態,承受的應力很大,這就是國產電子鎮流器為什么容易損壞的第二個主要原因.        它激式是解決國產電子鎮流器技術問題的必由之路國產電子鎮流器的兩個致命缺陷,都和電路采用的自激振蕩工作方式有關.在目前技術條件下,要想徹底解決這兩個問題,只有選擇它激振蕩工作方式(簡稱它激式).它激式起源于80年代的集成電路技術,經過20多年的不斷完善和改良,適合各種行業應用的專用驅動芯片從技術上都已經非常成熟,有些高檔芯片已經發展到了具有人工智能的數字化和程序化功能.1、它激式的工作原理它激式驅動電路采用專用振蕩器(一般情況下是采用專用的振蕩IC)來產生頻率穩定的脈沖方波,并通過專用振蕩器中的功率放大電路將方波輸出,來驅動開關電路工作.常見的它激式半橋驅動電路見圖二和圖三.圖二使用了一片半橋電路專用的驅動IC,它有上下兩個輸出,各輸出一個幅值相等、方向相反的驅動脈沖,分別用來驅動上下兩只三極管開關工作;圖三使用了一片只有一個輸出的驅動IC,在驅動半橋電路時需要經過脈沖變壓器進行耦合,這種驅動IC可以用來驅動半橋、全橋、單管、推挽等不同的電路,成本很低,通用性很強,比較適合中國的國情.2、它激式如何保證工作頻率的準確性和穩定性圖二和圖三中專用驅動IC的工作頻率由RT、CT的充放電時間參數決定,振蕩工作電壓取自IC內部的基準電源,因此不受供電電壓波動和環境溫度變化的影響,工作頻率誤差僅取決于RT、CT以及IC的制造誤差和溫度系數.它激工作方式影響工作頻率的因素很少,非常容易保證工作頻率的準確性和穩定性,批量生產時的一致性非常好,從根本上克服了自激式工作不穩定的致命缺陷!3、它激式如何解決負載匹配的問題它激式采用專用的振蕩器來產生振蕩頻率,啟動和正常工作時的頻率都是一樣的,因此,可以保證開關電路在啟動和正常工作時的負載屬性始終都是弱感性和阻性的.從根本上解決了自激式電路負載呈容性(硬開關)的致命缺陷!自激式與它激式的主要區別1、電路結構的區別自激式屬于單入口、單出口的循環式電路結構,可以用圖四工作流程圖表示,從圖中可以看出,脈沖、開關、限流、負載四部分形成循環,這四部分中所有的元器件,都可能對循環回路的工作數據產生影響.因此,自激式的電路結構不夠合理.      它激式屬于模塊化并聯式電路結構,可以用圖五工作流程圖表示,從圖中可以看出,由于采用驅動IC進行它激式驅動,每一個電路模塊之間互無影響,最大程度的保證了電路的穩定性和可靠性.因此,它激式的電路結構比自激式要合理的多.          2、電子鎮流器電路設計和調整方法的區別由于電路結構的區別,使得電子鎮流器電路的設計和調整方法也有所區別.a、在設計自激式電子鎮流器時,由于自激式電路中的每一個元器件都相互關聯、相互制約,使得新電路的開發設計和調試工作難度很大,并且很難沿用其他規格型號電路的成熟數據.例如:在一只成熟的T5/14W電子鎮流器的基礎上,改制T5/28W電子鎮流器,你在增大輸出功率的同時,工作頻率也會隨之變化,開關管的最佳工作點也在不斷偏移,你在找回頻率和工作點的同時,功率又會發生變化,你必須反復若干次的調試實驗,才能最終達到設計需求.其設計和調整難度比重新設計一只新的T5/28W電子鎮流器沒有很大區別.b、它激式電子鎮流器屬于模塊化電路結構,結構和元件之間關聯甚少,因此,在進行電路設計和調整時顯得非常簡單.例如,在一只成熟的它激式T5/14W電子鎮流器基礎上改制T5/21W、28W、35W電子鎮流器,由于它們的燈管電流都是170mA,因此,在改制時除了考慮加大元器件的功率值以外(例如電解電容器的容量和開關管的功率等等),可以不用調整其他任何元件的參數值(包括工作頻率、啟動電容、限流電感等等參數).也就是說,你可以采用同一只它激式T5熒光燈電子鎮流器去點燃14W、21W、28W、35W中的任何一只T5熒光燈管,并且都能得到滿意的測試結果.實際上,在設計它激式電子鎮流器時,對于任何一款成熟的工作電路,無論你采用他來點燃什么規格和型號的燈管(例如T5、T8、T10、H型節能燈、2U、3U……8U節能燈等等),除了考慮元器件的功率和電壓耐受力以外,在根據需要確定工作頻率以后,需要調整的元器件基本上只有限流電感和啟動電容器的數值(只要同時滿足合適的諧振頻率和輸出功率就行了).因此,用于它激式電子鎮流器整機參數調整的元件非常少,使得設計和調整工作變的非常簡單!
沒有圖?
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2006-12-27 09:52
@lucky10
沒有圖?
UI2000儀器上的頻率嚴格上講即不是工作頻率,也不是振蕩頻率,是指整燈工作頻率.我們這里講的兩種頻率指開關電源的工作頻率,開關電源負載LC諧振頻率,目前還沒有儀器來測量.
   但可以用示波器測量開關波形,在上升沿上沒有容性硬開關點,且波形方正,就認為兩種頻率接近了.
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lucky10
LV.5
23
2006-12-27 10:03
@qdbs888
UI2000儀器上的頻率嚴格上講即不是工作頻率,也不是振蕩頻率,是指整燈工作頻率.我們這里講的兩種頻率指開關電源的工作頻率,開關電源負載LC諧振頻率,目前還沒有儀器來測量.  但可以用示波器測量開關波形,在上升沿上沒有容性硬開關點,且波形方正,就認為兩種頻率接近了.
看了一下3個圖,明白了一點.
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hsy839
LV.4
24
2006-12-27 15:36
@qdbs888
祥見這篇文章論述1167181733.doc
看了以后,受益非淺,謝謝你的指點,幫我解決了一個困惑已久的問題,再次感謝!
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139132
LV.5
25
2006-12-30 14:11
@qdbs888
祥見這篇文章論述1167181733.doc
多謝指點,但是現在有一個比較大的問題/國外所生產的專業IC都買得很貴,國內根本就沒有辦法去處理,那有沒有可以介紹可以作它激式的好IC呢,當然,國外知名的就不用介紹的,重點要價錢國內的工程師可以接受的.以前在網上看到一個在中山做的那個說有這個方面的IC,才1塊多,不知真的還是假的呀!
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2006-12-30 15:42
@lucky10
看了一下3個圖,明白了一點.
我這么跟你說:IC做電子鎮流器沒有無病,做分體遠離熱源,如一體化節能燈,國內、國外毛病大的很,這是因為,高溫特性不過關.一到高溫,IC內部產生的變化,使自身工作頻率飄移,使功率管工作在容性狀態,易死機.
   IC工作遠沒有分立元件鎮流器范圍、環汫那么寬,而且涉及頻率調整的元件必須選溫度系數小的,否則,工作、振蕩頻率飄移,危害大了.
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25cc
LV.5
27
2006-12-30 17:41
@窮則思變
對于你的問題,發表一下個人觀點:我只是從理論上解釋一下,LC及我們說的諧振頻率,震蕩頻率一般是由驅動電路決定的.如果用磁環控制的電路,其震蕩頻率比較復雜,而且不便于分析,在此我不想多做分析!震蕩頻率一定要大于諧振頻率,及電路要工作在感性區,要不然會產生損耗在開關器件.置于兩者相差多少,要根據你的功率決定,因為頻率搞了,功率會下降.如果兩者相等,那么考慮到tolerance的影響以及如果電路工作在諧振狀態,對于電路的可靠性及元器件的過載能力要求很高,先建議你去看看諧振電路的知識!
2U小功率節能燈全部都是振蕩頻率低于諧振頻率的,算一下電感量和燈頭電容就知道,但為什么不出事呢?
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wujx727
LV.4
28
2006-12-30 20:54
@窮則思變
對于你的問題,發表一下個人觀點:我只是從理論上解釋一下,LC及我們說的諧振頻率,震蕩頻率一般是由驅動電路決定的.如果用磁環控制的電路,其震蕩頻率比較復雜,而且不便于分析,在此我不想多做分析!震蕩頻率一定要大于諧振頻率,及電路要工作在感性區,要不然會產生損耗在開關器件.置于兩者相差多少,要根據你的功率決定,因為頻率搞了,功率會下降.如果兩者相等,那么考慮到tolerance的影響以及如果電路工作在諧振狀態,對于電路的可靠性及元器件的過載能力要求很高,先建議你去看看諧振電路的知識!
請問一下DB3觸發電路的功率,頻率怎么調節才能達到最好的效果,我發現常把頻率降下來了功率也有所下降,而且波峰系數也高了,大俠指點一下!謝謝 !
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zwlfx
LV.4
29
2007-01-29 23:04
@窮則思變
對于你的問題,發表一下個人觀點:我只是從理論上解釋一下,LC及我們說的諧振頻率,震蕩頻率一般是由驅動電路決定的.如果用磁環控制的電路,其震蕩頻率比較復雜,而且不便于分析,在此我不想多做分析!震蕩頻率一定要大于諧振頻率,及電路要工作在感性區,要不然會產生損耗在開關器件.置于兩者相差多少,要根據你的功率決定,因為頻率搞了,功率會下降.如果兩者相等,那么考慮到tolerance的影響以及如果電路工作在諧振狀態,對于電路的可靠性及元器件的過載能力要求很高,先建議你去看看諧振電路的知識!
震蕩頻率一定要大于諧振頻率,電路才是工作在感性區嗎
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zwlfx
LV.4
30
2007-01-29 23:44
@窮則思變
對于你的問題,發表一下個人觀點:我只是從理論上解釋一下,LC及我們說的諧振頻率,震蕩頻率一般是由驅動電路決定的.如果用磁環控制的電路,其震蕩頻率比較復雜,而且不便于分析,在此我不想多做分析!震蕩頻率一定要大于諧振頻率,及電路要工作在感性區,要不然會產生損耗在開關器件.置于兩者相差多少,要根據你的功率決定,因為頻率搞了,功率會下降.如果兩者相等,那么考慮到tolerance的影響以及如果電路工作在諧振狀態,對于電路的可靠性及元器件的過載能力要求很高,先建議你去看看諧振電路的知識!
看看這個http://bbs.dianyuan.com/topic/46223
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shanyang
LV.5
31
2007-01-30 01:09
各位兄弟,要想做好鎮流器器就自己跳試一個比較看看,工作頻率比諧振頻率高好還是低好,呵呵,千萬不要人云亦云啊,呵呵.
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