RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:20:50來(lái)源:
目前在節(jié)能燈、充電器等領(lǐng)域己得到了廣泛使用的RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器是應(yīng)客戶(hù)需求開(kāi)發(fā)的一種應(yīng)用于節(jié)能燈,集抗上電電涌和短路保護(hù)于一體的線(xiàn)繞型電阻器,該電阻器不僅解決了高壓容性負(fù)載上電電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作電流所帶來(lái)的玻璃管保險(xiǎn)絲誤動(dòng)作問(wèn)題,同時(shí)可大大提高短路或一定過(guò)載時(shí)線(xiàn)路保護(hù)的靈敏度,并且具有體積小、安裝方便、提高壽命等諸多優(yōu)點(diǎn)。
RXF21抗電涌線(xiàn)繞電阻器與普通線(xiàn)繞電阻器的不同在于,該產(chǎn)品在一定的電流下,呈現(xiàn)電阻狀態(tài),起到分壓、限流作用。當(dāng)電壓、電流超過(guò)一定值后具有負(fù)載短路保護(hù)功能,同時(shí)還具有較強(qiáng)的抗電涌性能。通過(guò)改變?cè)牧霞吧a(chǎn)工藝,將原線(xiàn)繞電阻器只具備電阻性能的特點(diǎn)調(diào)整為既具有電阻性能,又具有短路保護(hù)性能。
解決抗上電浪涌目前常見(jiàn)的幾種方法在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮的是方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和材料的選擇。目前解決抗上電浪涌常見(jiàn)的方法如下:方法一*:在上電回路中串入一個(gè)固定電阻器R,根據(jù)負(fù)載允許的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)時(shí)間選擇電阻器的功率與阻值。(如圖一)方法二:采用在上電回路中串入一個(gè)NTC電阻器,利用NTC電阻器的負(fù)溫度系數(shù)特性,在低溫時(shí)呈高阻抗,溫度升高以后,隨溫度升高,阻值下降,避免了正常工作時(shí)的無(wú)功損耗。NTC電阻器對(duì)環(huán)境溫度較低的場(chǎng)所具有明顯的優(yōu)勢(shì),但對(duì)于環(huán)境溫度較高時(shí),其抗上電浪涌性能大打折扣,因?yàn)樵陬l繁啟動(dòng)且環(huán)境溫度較高的情況下,溫度還沒(méi)有降到一定程度,又面臨著一次新的啟動(dòng),NTC的電阻值還沒(méi)有升到常態(tài),阻值仍較低。所以其又一次啟動(dòng)時(shí)的上電電流又較大。(如圖二)方法三:采用一個(gè)固定電阻器R *一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)相并聯(lián)的方式來(lái)克服上電浪涌的沖擊。剛接通時(shí),K處于打開(kāi)狀態(tài),電流經(jīng)R連接負(fù)載,選擇合適的電阻值即可起到抗上電浪涌的作用。
上電后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí),閉合K,避免了正常工作時(shí)的無(wú)功損耗,K可采用機(jī)械式,也可采用電子式。(如圖三)比較以上三種方法,結(jié)合節(jié)能燈的工作環(huán)境及成本等諸多情況,我們認(rèn)為選擇第一種方案比較優(yōu),因?yàn)楣?jié)能燈正常工作時(shí)殼體內(nèi)溫度達(dá)到80*C以上,對(duì)大功率燈超過(guò)100*C,同時(shí),節(jié)能燈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈、價(jià)格低廉,對(duì)成本控制很?chē)?yán)格,第三種方案性能比較優(yōu),但線(xiàn)路復(fù)雜,且成本比較高。所以比較終選擇了第一種方案。
電阻的設(shè)計(jì)抗沖擊性能的設(shè)計(jì)元器件分析與應(yīng)用1集成電路與元器件卷ICandComponent a.電阻器絲材的選擇RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器同時(shí)具有抗上電浪涌和負(fù)載短路保護(hù)雙重功能,電阻器的抗上電浪涌和短路保護(hù)性能,是一對(duì)相互制約的電參數(shù)。通過(guò)試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)如果合金絲材選用過(guò)細(xì),短路試驗(yàn)合格,其抗上電浪涌性能就差;如果合金絲材選用過(guò)粗,抗上電浪涌性能強(qiáng),但其短路試驗(yàn)時(shí),電阻器爆破聲大,甚至出現(xiàn)明火等不良現(xiàn)象。
因此,選用適宜的絲材是很關(guān)鍵的。通過(guò)選用不同材料、不同絲徑繞制的電1阻器反復(fù)試驗(yàn),我們收集、分析大量的74試驗(yàn)數(shù)據(jù),比較終確定了合適的合金材料,為電阻器初步設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
?。簽轵?yàn)證其抗上電浪涌及短路性能,:我們結(jié)合使用條件搭接了以下原理試驗(yàn)線(xiàn)路。(如圖四)JQ單刀開(kāi)XK2單刀開(kāi)關(guān)Jti時(shí)間絡(luò)電器觸點(diǎn)圊四工作原理:該線(xiàn)路圖是模擬電子節(jié)能燈線(xiàn)路設(shè)計(jì)的,它首先通過(guò)橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)化為直流電,電容器C1為濾波電容,當(dāng)開(kāi)關(guān)K1閉合,瞬間會(huì)產(chǎn)生較大電流流過(guò)試驗(yàn)電阻,同時(shí),對(duì)電容器C2進(jìn)行充電,當(dāng)電容器充電趨于飽和,時(shí)間繼電器處于斷開(kāi)時(shí),電容器C2通過(guò)電阻R進(jìn)行泄放,電路就是通過(guò)對(duì)電容器C2的充放電,來(lái)完成對(duì)試驗(yàn)電阻器的反復(fù)沖擊,當(dāng)開(kāi)關(guān)K1、K2同時(shí)閉合,試驗(yàn)電阻應(yīng)在過(guò)流保護(hù)不動(dòng)作前迅速熔斷,且6A空氣開(kāi)關(guān)不動(dòng)作,無(wú)電飛弧、燃燒及較大熔斷聲。
間足夠長(zhǎng),應(yīng)根據(jù)阻容件的大小來(lái)合理選擇時(shí)間繼電器J的通斷時(shí)間,一般應(yīng)保證通電時(shí)間大于300ms,斷電時(shí)間2安全性的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素線(xiàn)路保護(hù)性能設(shè)計(jì):由于電子節(jié)能燈是由電子線(xiàn)路構(gòu)成的非線(xiàn)形阻抗,燈在非工作狀態(tài)下內(nèi)阻非常小,在開(kāi)燈的瞬間產(chǎn)生十幾倍甚至幾十倍以上的沖擊電流,同時(shí),接影響其安全性。
阻燃性能:RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器是采用一些低熔點(diǎn)的合金絲,繞制在絕緣瓷體上,其表面包封一層絕緣性能好、耐高溫、抗電飛弧的阻燃性涂料。其目的是為了阻燃。該產(chǎn)品在過(guò)載時(shí)無(wú)異常,在短路沖擊時(shí)無(wú)明火,真正起到了安全保護(hù)作用。
表面溫升:節(jié)能燈正常工作時(shí)殼體內(nèi)溫度達(dá)到80*C以上,對(duì)大功率燈超過(guò)100*C,電阻器瞬間承受的沖擊電流會(huì)使其本身產(chǎn)生較高的表面溫升,因此,我們認(rèn)為抗電涌線(xiàn)繞電阻器的標(biāo)稱(chēng)功率P和工作時(shí)的功率PR的選擇是非常重要的。一般小功率產(chǎn)品,P和,6可以選擇2倍,大功率產(chǎn)品P和,1可以選擇5倍。否則表面溫升會(huì)損壞燈具。
3.功率、阻值的選擇由于環(huán)境溫度及不同波形的脈沖均對(duì)熔斷有影響,電阻器的標(biāo)稱(chēng)功率應(yīng)選擇P=(2-5)Pr(其中P:抗電涌線(xiàn)繞電阻器的標(biāo)稱(chēng)功率;PR:抗電涌線(xiàn)繞電阻器工作時(shí)的功率)。
能燈中抗電涌線(xiàn)繞電阻器的選擇It:燈的工作電流,0.75表示為燈的功率因數(shù),一般在0.55*0.95之間。
假設(shè)試驗(yàn)電阻標(biāo)稱(chēng)功率為P=線(xiàn)繞電阻器。
b.電容器C2和泄放電阻器R的選擇:理論計(jì)算:電容器C2充放電電壓和所需時(shí)間的關(guān)系式:工作中瞬間過(guò)電壓及供電線(xiàn)路中電感負(fù)載切斷時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)等脈沖產(chǎn)生的浪涌干擾,可能會(huì)使電阻器產(chǎn)生電飛弧并伴有金屬飛物濺出,就會(huì)造成線(xiàn)路中其它元器件短路,擴(kuò)大故障面積。因此,選擇適宜的合金絲材,將直我們也可以設(shè)定標(biāo)稱(chēng)阻值,設(shè)計(jì)出其標(biāo)稱(chēng)功率。試驗(yàn)電阻器阻值選擇越大,其抗電流沖擊性能越好。因此,對(duì)功率在20W以下的產(chǎn)品,建議采用電阻值在50Q以下,大于20W的產(chǎn)品,采用電阻值在10Q以下。
集成電路與元器件卷四。效果分析積較小,成本較低,非常適合節(jié)能燈使用。它可以抑制沖擊電流、浪涌電流對(duì)產(chǎn)品的影響,把它與負(fù)載串聯(lián),在電源接通瞬間有較大的電流,可以抑制接通時(shí)的沖擊電流,使燈的抗電涌性能明顯提高,開(kāi)關(guān)燈次數(shù)可達(dá)上百次。
由于RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器由合金絲繞制,既有電阻又有電感,串聯(lián)在電源回路中,可以抑制電磁干擾,尤其對(duì)低頻端效果明顯。(見(jiàn)圖七)它還可以阻止諧波對(duì)電源線(xiàn)路的傳導(dǎo),起到阻止諧波進(jìn)入節(jié)能燈內(nèi)的作用。
過(guò)載熔斷性能得以提高,通過(guò)解剖某公司20W節(jié)能燈選用的玻璃管保險(xiǎn)絲為額定電流1.5A,按照丨速熔斷玻璃管保險(xiǎn)絲的性能,當(dāng)2倍額定電流時(shí),其熔斷時(shí)間為比較慢5秒,而選用一只1W、10Q抗電涌線(xiàn)繞電阻器在電流為3A時(shí),其熔斷時(shí)間為0.2秒,所以保護(hù)效果比保險(xiǎn)絲好,并且可同時(shí)滿(mǎn)足其抗上電浪涌的沖擊。
五。結(jié)論RXF21型抗電涌線(xiàn)繞電阻器不僅用于節(jié)能燈、智能電度表等電器中,做限流電阻用;同時(shí)適用于直接從市電整流元器件分析與應(yīng)用供電的電路中。它耐負(fù)荷和短路保護(hù)性能顯著,還具有獨(dú)特的抗電涌沖擊性能,在安全性能方面明顯優(yōu)于RX21型產(chǎn)品,它體積小、成本低、安裝方便、價(jià)格低廉,比較適合大量推廣。令