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用HVArc Guard MLCC防止電容器電弧放電

作者: 時間:2013-03-14 來源:網絡 收藏

隨著Vishay在高壓多層陶瓷()技術上的一系列突破,Vishsy制造出了一種新的表面貼裝,比以往任何類型的都更適合鎮(zhèn)流器應用。這些新的 采用NP0和X7R電介質,電壓等級從直流250V到直流1000V。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/167349.htm

在照明應用中 電容器的優(yōu)勢

用于鎮(zhèn)流器電路中的可以在空氣中可承受超過1000VDC的高電壓。典型照明鎮(zhèn)流器的電路框圖見圖1。電容器容易產生表面閃絡和內部擊穿。只要出現(xiàn)這兩種情況中的一種,由表面閃絡引起的電路不穩(wěn)定會引發(fā)故障,進而損壞周圍的器件,即便此時電容器還能暫時保持正常的功能。 電容器的獨特設計可以閃絡,同時可以使用更小尺寸的鎮(zhèn)流器外殼。

圖1 典型的電子鎮(zhèn)流器電路

直到現(xiàn)在,在高壓照明鎮(zhèn)流器中使用的MLCC還是采用1210、1808和1812這樣大尺寸的外殼。新型HVArc Guard高壓MLCC電容器可以取代在鎮(zhèn)流器電路中的這些標準高壓電容器,讓工程師設計出更緊湊的電路,并降低器件成本。

在照明鎮(zhèn)流器種用到的標準高壓MLCC電容器和HVArc Guard電容器。例如,一種常見的630V MLCC電容器的外殼為1206(0.126英寸X0.063英寸),可以用外殼尺寸為0805(0.079英寸X0.049英寸)的HVArc Guard MLCC電容器來代替。使用HVArc Guard電容器可以節(jié)約50%或更多的電路板空間。

HVArc Guard表面安裝型MLCC電容器具有小徑向尺寸和高擊穿電壓的特點,非常適用于緊湊型電子熒光燈鎮(zhèn)流器的高壓逆變器部分。事實上,HVArc Guard電容器的擊穿電壓是標準高壓電容器的兩倍。下面還提供了該電容器的更多電壓特性信息。

用HVArc Guard電容器省卻昂貴的外層包封

直到現(xiàn)在,設計工程師還需要采取各種各樣花費不菲的措施,例如外層包封,來在高壓應用中的閃絡。雖然包封會增加制造和設計成本,人們還是會經常采用這種方法來滿足電器安全標準的要求。在一些應用中,人們還在使用老式帶涂層和引線的通孔電容器,避免使用外層包封的器件。

Vishay HVArc Guard內部采取了特殊的防護結構,無需采用包封來表面電弧。HVArc Guard可以很好地代替老式帶涂層和引線的通孔電容器,由于省去了高成本的人工插裝工序,因此可以大大節(jié)省制造成本。

HVArc Guard電容器改善了電壓擊穿能力。

圖中文字:Average voltage breakdown in Air(VDC):空氣中的平均擊穿電壓(VDC)

與標準高壓電容器相比,HVArc Guard電容器提供了更好的擊穿電壓性能。上面的柱狀圖比較了標準的高壓1812尺寸電容器與HVArc Guard電容器在空氣中的平均擊穿電壓。由于HVArc Guard電容器防止了表面閃絡,它們在空氣中的擊穿電壓比傳統(tǒng)的標準高壓電容器高兩倍。

在照明控制電路中使用HVArc Guard電容器

在照明控制電路中,能量由整流后的AC主電路提供,如下面的框圖所示。很多鎮(zhèn)流器電路中還使用了前置轉換器,轉換器的功率因數接近于1。前置轉換器的輸出電壓經過調節(jié),精度非常高。熒光燈的燈絲需要預熱,然后用非常高的啟動/輝弧電壓來點亮燈泡。當輝弧產生、燈泡導電時,基本等效電路看起來就象一個電感器,與并聯(lián)的電阻器和電容器串聯(lián)在一起。

圖2 照明控制電路

輸入電壓來自于正弦波的AC市電。為把輸入電流整形成接近線電壓的波形,轉換器會產生一個升壓電感電流,就象整流后的輸入電壓。來自二極管整流橋的穩(wěn)壓電壓被送到電路的鎮(zhèn)流器部分。當鎮(zhèn)流器部分開始工作以后,由電容緩沖器(Csnubber)和二極管組成的電流泵會限制整流橋輸出的上升和下降時間。緩沖器也被用來減少EMI。

許多照明鎮(zhèn)流器使用兩個功率MOSFET開關,如圖2所示。MOSFET交替驅動和導通變壓器繞組。

做為標準照明鎮(zhèn)流電路,這個基本電路已經使用很多年了,但是有幾個缺點。電路沒有自啟動功能,也沒有調光功能,為了能正常工作,還需要一個大變壓器。

驅動IC的進步使照明鎮(zhèn)流器發(fā)生了很大改進。這些電路可以根據邏輯電平/參考地輸入,驅動低側或高側MOSFET,而無需采用驅動變壓器。圖3中的例子顯示了鎮(zhèn)流器電路所需的各種電容器。

圖3 實際的熒光燈鎮(zhèn)流器電路

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