电子节能灯与电子镇流器设计与制造

三、电感镇流器的工作原理　19
四、用电子镇流器驱动荧光灯管　20
第四节　单端荧光灯　21
一、单端荧光灯的型号　21
二、荧光灯管的主要参数　22
第五节　双端荧光灯　24
一、双端荧光灯的种类　24
二、双端荧光灯的型号　25
三、灯的外形及灯头型号　25
四、灯的外形尺寸及其电参数　25
第六节　自镇流荧光灯的主要参数　27
一、自镇流荧光灯型号的编写规则　27
二、国家标准GB/T 17263-2002对自镇流荧光灯的要求　28
三、欧洲共同体对紧凑型荧光灯的质量法规　31
四、美国能源之星对紧凑型荧光灯的性能要求　32
第七节　光源的色表、显色性和色温　33
第三章　紧凑型荧光灯及电子镇流器的基本电路　35
第一节　电子镇流器电路的基本组成　35
第二节　半桥逆变电路及其工作原理　37
一、EMI滤波电路及整流、平滑滤波电路　38
二、半桥逆变电路的工作原理　39
三、电容C4的续流作用　41
第三节　半桥逆变电路的瞬态分析　43
一、负载为小功率、粗管径灯管时半桥逆变电路的瞬态分析和工作频率的计算　43
二、考虑启动电容时半桥逆变电路的瞬态分析　47
三、上述数学分析的结论　51
四、影响镇流器工作频率的一些因素　53
第四节　半桥逆变电路的其他形式　53
一、半桥逆变电路变异形式之一　54
二、半桥逆变电路变异形式之二　54
三、半桥逆变电路变异形式之三　55
四、半桥逆变电路变异形式之四　56
第五节　低功率因数自镇流荧光灯可靠性的判断　57
一、用电子镇流器综合性能测试仪测量节能灯的输入/输出特性　57
二、根据发射极或集电极电流波形对电路参数进行调试　58
三、在恒温箱中观察节能灯的功率随时间、频率随电压变化情况　59
四、在灯筒内长时间连续点燃被试节能灯　60
五、开关试验　60
第六节　回扫式逆变电路　61
一、电路的工作原理　61
二、电路的元器件参数　63
第七节　推挽式逆变电路　63
一、电路的工作原理　63
二、应用电路举例　64
第八节　自振荡IC芯片　64
一、用磁环变压器的半桥逆变电路的缺点　65
二、紧凑型荧光灯常用的IC驱动芯片　65
第九节　高压自振荡驱动芯片IR2153　65
一、IR2153的结构框图及引脚功能　66
二、IC的定时振荡器　67
三、IR2153的性能　67
四、用IR2153组成的电子镇流器电路　68
五、厚膜电路IR5×H　70
六、厚膜电路IR5×H应用举例　71
第十节　高压自振荡驱动芯片L6569　73
一、L6569的特点　73
二、用L6569组成一体化节能灯或电子镇流器　73
第十一节　紧凑型荧光灯专用芯片UBA2024　74
一、UBA2024的结构框图　75
二、UBA2024的工作说明　75
三、UBA2024应用电路中元器件参数举例　78
第十二节　紧凑型荧光灯专用芯片FAN7710　78
一、FAN7710的主要特点　78
二、FAN7710的引脚功能　79
三、FAN7710的应用电路及其工作分析　79
第四章　电子镇流器及节能灯中常用的无源器件及材料　83
第一节　电阻　83
一、电阻的结构　83
二、电阻的性能参数　84
第二节　电容器　87
一、电容器的分类　87
二、电容器的主要性能参数　88
三、电容器性能参数的表示方法　89
四、各类薄膜电容器性能的比较及其应用场合　90
五、电磁干扰抑制电容器(安规电容器)　91
第三节　电解电容器　93
一、电解电容器的结构　93
二、电解电容器的性能参数　93
三、电解电容器允许承受的纹波电流　94
四、电解电容器的质量判别方法　96
五、使用电解电容器时应注意的事项　97
第四节　磁性元件　98
一、锰锌铁氧体及其性能参数　98
二、初始磁导率、有效磁导率、电感因数、线圈匝数的计算　98
三、饱和磁通密度、磁芯中磁感应强度的计算　102
四、居里温度　108
五、磁性材料的功率损耗　108
六、磁芯的最高安匝数　112
七、电子镇流器中磁性材料的选用　113
第五节　电磁线　116
一、电磁线的种类　116
二、导线的线规(Wire Gauge)　118
三、电感线圈线径的选择、镇流器线圈的计算举例　120
四、集肤效应对线径选择的影响　123
第六节　保险丝　124
一、保险丝的形状及熔体结构　124
二、保险丝的性能参数　125
第七节　印制电路板　129
一、有关印制电路板的一些术语　129
二、常规的印制电路板基板材料　129
三、印制电路板版图的设计　131
四、印制电路板成品的检验　132
第五章　电子节能灯及镇流器中所用的二极管及三极管　135
第一节　半导体二极管的特性和参数　135
一、二极管的伏安特性　135
二、整流二极管的主要参数　136
第二节　二极管的动态开关特性　138
一、二极管从正向导通到反向截止的反向恢复时间　138
二、反向恢复时间的测量　139
三、反向恢复时间的产生原因——电荷存储效应　139
第三节　双极型三极管的开关特性　142
一、三极管的三个工作区域　142
二、双极型三极管的开关时间　143
三、减小开关参数影响的方法　144
第四节　双极型三极管的开关损耗　146
一、三极管功率损耗的计算　146
二、减少三极管开关损耗和发热的措施　148
第五节　双极型三极管的安全工作区　150
一、功率三极管的安全工作区　150
二、二次击穿(S/B)现象　150
第六节　半桥逆变电路中冷爆现象的分析及三极管参数的选择依据　152
一、三极管的工作状态及冷爆现象的分析　152
二、双极型三极管参数的选择　154
第七节　高频高增益的双极型器件(H2BIP)　156
一、有源抗饱和电路　156
二、美国H2BIP管子的性能参数　157
三、用H2BIP型三极管组成的电子镇流器　157
第八节　MOS场效应功率开关管　159
一、MOS场效应管的结构　159
二、MOS场效应管的静态特性　159
三、MOS场效应管的动态特性　161
四、MOS场效应管的型号举例　162
五、MOS场效应管的安全工作区　163
六、MOS场效应管的驱动　164
七、MOS场效应管的并联使用　166
八、对MOS场效应管的保护措施　166
九、MOS场效应管与双极型器件(BJT)的比较　167
十、功率MOS场效应管的最新进展　168
第九节　绝缘栅双极型晶体管(IGBT)　169
一、IGBT的结构及工作原理　169
二、IGBT的静态特性　171
三、IGBT的开关特性　172
四、IGBT的开关损耗特性　172
五、IGBT的驱动　173
第六章　电子节能灯和镇流器的输入特性及减小输入电流谐波的方法　175
第一节　电子节能灯和镇流器输入电流的谐波　175
第二节　电子节能灯和镇流器输入电流的谐波含量及其表示方法　176
一、输入电流的谐波含量的表示方法　176
二、电流谐波的危害　177
第三节　电子节能灯和镇流器的线路功率因数　178
一、线性系统的功率因数　178
二、非线性负载的功率因数　179
第四节　功率因数的无源校正　182
第五节　逐流电路　183
第六节　双向自供辅助电源式PFC电路(双泵电路)　185
一、双泵电路的工作原理　185
二、双泵电路的两种改进形式　187
第七节　感性负载电流谐波抑制电路　189
第八节　高频泵电路　190
一、高频泵电路的工作原理　191
二、采用高频泵电路的36W电子镇流器　192
三、高频泵电路的缺点　193
第九节　用分立组件组成的有源谐波抑制电路　193
一、有源谐波抑制的PFC电路原理图　194
二、图6-15所示有源谐波抑制电路的实用电路　195
三、用半桥驱动IC芯片IR2153组成的PFC电路　198
四、图6-20所示电路的改进电路　198
第七章　电子镇流器的有源功率因数校正电路　201
第一节　APFC电路的工作原理　201
一、APFC电路的基本类型　201
二、升压型APFC电路的工作原理　202
三、APFC电路中开关频率fSW的表达式及其与升压电感L的关系..　203
四、APFC控制器的相关波形　205
第二节　峰值电流控制APFC控制器IC KA7526　207
一、KA7526芯片的特点　208
二、KA7526的结构框图及各引脚功能　208
三、KA7526的工作原理　209
四、应用电路举例　213
五、元器件参数选择依据　214
第三节　峰值电流控制APFC控制器L6561/L6562　217
一、L6561/L6562的结构框图　217
二、用L6562组成的APFC电路　218
三、APFC电路参数计算　220
四、用L6561组成的2×20W、2×40W一拖二电子镇流器　222
五、使用APFC IC的一些经验　225
六、APFC电路的EMI滤波电路　226
第四节　其他有代表性的峰值电流控制APFC控制器　226
一、APFC控制器MC33262/MC34262　227
二、APFC控制器MC33232　231
三、APFC控制器MC33368　232
四、APFC控制器FAN7527　235
五、过渡模式(TM)APFC控制器的最新进展　236
第五节　固定开通时间零电流开关(ZCS)升压式APFC控制器　237
一、固定开通时间零电流开关APFC控制器的结构框图和工作原理　237
二、固定开通时间零电流开关APFC控制器UC1852/UC2852/UC3852　239
三、固定开通时间APFC控制器FAN7528/FAN7529/FAN7530　243
四、临界导通模式APFC电路的优缺点　245
五、常用的开通时间不变的APFC芯片　246
第六节　固定开关频率平均电流型APFC控制器　246
一、固定频率平均电流型APFC控制器组成框图　247
二、增益调制器的输入　247
三、开关管占空比的控制、前(后)沿调制　249
第七节　固定频率、平均电流型APFC控制器UC3854、UCC1817/18、UCC2817/18、UCC3817/18　250
一、固定频率、平均电流型APFC控制器UC3854　250
二、固定频率、平均电流型APFC控制器UCC3817/18、UCC2817/18、UCC1817/18　252
第八节　固定频率、平均电流型、连续导通模式APFC控制器FAN4810、ML4821、IR1150　257
一、固定频率、平均电流型、连续导通模式APFC控制器FAN4810　257
二、固定频率、平均电流型、连续导通模式APFC控制器ML4821　262
三、固定频率、平均电流型、连续导通模式APFC控制器IR1150　266
四、各种固定频率、平均电流型、连续导通模式APFC控制器芯片　267
五、分析和阅读固定频率、平均电流型延续导通模式APFC控制器电路图的方法　268
第八章　荧光灯的启动要求及预热启动　269
第一节　荧光灯的启动要求　269
第二节　荧光灯的预热启动　270
一、日光灯的启动　270
二、荧光灯的预热方式　271
第三节　热敏电阻　272
一、PTC热敏电阻的特性　272
二、PTC热敏电阻的参数　272
三、NTC热敏电阻　273
第四节　荧光灯用PTC热敏电阻的预热启动　274
一、由PTC热敏电阻组成的灯丝预热电路　274
二、PTC热敏电阻在灯丝预热电路中的正确选用　274
第五节　荧光灯的无功耗预热启动　276
一、将PTC热敏电阻与触发二极管串联　276
二、将PTC热敏电阻与压敏电阻串联　276
三、通过继电器将PTC热敏电阻关断　277
四、用变频法预热启动　277
第九章　电子镇流器的保护电路　279
第一节　过电流保护　279
第二节　过电压保护及压敏电阻的选用　280
一、压敏电阻的特性　280
二、压敏电阻对过电压的保护原理　281
三、压敏电阻的参数　282
四、压敏电阻的命名方法　283
五、压敏电阻在电子镇流器中的应用　284
第三节　电子镇流器的异常状态保护　284
一、异常状态　285
二、对异常状态保护电路的要求　285
第四节　电子镇流器的异常状态保护电路　285
一、异常状态保护电路之一　286
二、异常状态保护电路之二　287
三、异常状态保护电路之三　287
四、异常状态保护电路之四　290
五、异常状态保护电路之五　291
六、采用可恢复的过电流保护元件——聚合物开关(Polyswitch)　291
七、IC中的异常状态保护　292
第十章　电子镇流器控制器IC　295
第一节　概述　295
第二节　自振荡镇流器控制器IR2520D　297
一、IR2520D的结构框图及各引脚功能　297
二、电路功能说明　299
三、适应不同灯管的设计步骤　303
四、电路的调整　303
第三节　自振荡镇流器控制器IR2157/IR21571　304
一、IR2157的结构框图及各引脚功能　305
二、IR2157的预热启动　307
三、IR2157的各种保护功能及自动再启动　310
四、IR2157的低压电源——自举电源　315
五、电源去耦旁路电容、地线在PCB布线时的一些规则　315
六、IR2157应用举例　316
七、IR21571与IR2157的区别　317
第四节　具有调光功能的IR2159/IR21591、IR21592/IR21593　317
一、IR21592/IR21593的结构框图及引脚功能　317
二、实现调光功能的方法　318
三、IR21592/IR21593的调光功能　321
四、对触发启辉电流的限制　323
五、用IR21592/IR21593组成的36W调光电路　324
第五节　自振荡镇流器控制器UBA2021　326
一、UBA2021的结构框图　327
二、用UBA2021组成的紧凑型荧光灯　327
三、用UBA2021组成的58W荧光灯管的电子镇流器　332
四、UBA2021的外接保护电路　332
五、电子镇流器控制芯片UBA2014　332
第六节　高压自振荡镇流器控制器L6574　337
一、L6574的结构框图及各引脚功能　337
二、L6574各部分的作用　339
三、L6574的应用电路　342
第七节　电子镇流器控制器KA7541、FAN7544及KA7543　345
一、电子镇流器控制器KA7541　345
二、电子镇流器控制器FAN7544　352
三、具有反馈调光功能的镇流器控制器KA7543　355
第八节　镇流器控制器MC33157　362
一、MC33157的特点　362
二、MC33157的简化结构框图及各引脚功能　362
三、电路各部分功能的说明　364
四、用MC33157组成的2×55W灯管镇流器电路　370
第九节　APFC及电子调光镇流器控制器ML4833　373
一、ML4833的主要特点　374
二、ML4833的结构框图及引脚功能　374
三、ML4833 功率因数校正部分的功能　375
四、ML4833镇流器控制驱动部分的功能　376
五、ML4833的典型应用电路　380
第十节　PFC及电子镇流器控制器IR2166　381
一、IR2166的特点　382
二、IR2166的结构框图及各引脚功能　382
三、IR2166镇流器控制与驱动部分的功能　382
四、IR2166功率因数校正部分的功能　385
五、IR2166的应用电路　387
第十一节　由低压电源供电的推挽(调光)电路　389
一、用IR2156组成的低压非调光电路　389
二、用IR21592组成的调光电路中外接元件参数的选用　391
三、低压线路中PCB走线的考虑　393
四、升压变压器的设计　393
五、输出电感的设计　394
第十二节　冷阴极荧光灯电子镇流器　395
一、冷阴极荧光灯(CCFL)的特点　395
二、UBA2071/UBA2071A的结构框图和主要性能特点　395
三、UBA2071/UBA2071A各部分的功能说明　397
四、UBA2071的应用电路　405
第十三节　卤钨灯用电子变压器　407
一、IR2161的特点　407
二、用IR2161组成的卤钨灯的电子变压器　407
三、用IR2161组成的电子变压器的设计　412
四、电子变压器的开路保护　413
第十四节　高强度气体放电(HID)灯电子镇流器　414
一、HID灯及其电子镇流器的特点　414
二、UBA2030T的性能及特点　415
三、UBA2030T的功能说明　416
四、UBA2030T的应用电路　416
五、HID灯在汽车前灯中的应用　417
第十一章　电子节能灯和电子镇流器的流水线生产及产品的安全认证　419
第一节　元器件的检验与筛选　419
一、二极管　419
二、电解电容器　419
三、薄膜电容器　420
四、电阻　420
五、开关三极管　420
六、磁性材料　421
七、节能灯的塑料外壳　421
第二节　电子节能灯和电子镇流器的流水线生产　422
一、电子节能灯和电子镇流器的流水线生产流程　422
二、在波峰焊接时应注意的事项　424
三、对补焊中焊接质量的要求　425
四、测试、老化、检验中应注意的事项　426
第三节　电子镇流器新产品研发的过程控制　426
一、开发项目的来源　426
二、新产品试制的四个阶段　427
第四节　有关电子节能灯和电子镇流器的国家标准　428
一、荧光灯系列　429
二、电子镇流器系列　429
三、关于能效标准　430
四、管形荧光灯镇流器节能产品认证的实施规则和过程　430
第五节　电子节能灯和电子镇流器的安全认证　431
一、有关安全认证的要求　431
二、我国的3C认证以及如何申请3C认证　432
第六节　关于电子节能灯和电子镇流器的电磁兼容问题　434
一、电子节能灯和电子镇流器中的电磁干扰源　434
二、电磁干扰中传导干扰的两种形式及其判别方法　435
三、消除和减小电子镇流器中传导干扰的方法　436
四、无源滤波电路的类型和作用　437
五、差模滤波器及共模滤波器在EMC测试的各个频段的作用　439
第七节　电子节能灯的UL安全认证　444
一、如何选择认证机构　444
二、如何申请认证　445
三、工厂现场审查　447
四、跟进服务　447
参考文献...　449