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电子式霓虹灯变压器的设计 免费猫

发布时间:2020-02-17 14:15:30 阅读: 来源:排气阀厂家

电子式霓虹灯变压器的设计

图1

电子式霓虹灯变压器和电感式产品一样,也是一个高漏抗变压器,其负载特性也是非线性的。但是它的起辉电压、工作电压和工作电流均比电感式的低一些,这是由于它的工作频率高所决定的。

3电子式霓虹灯变压器的设计

电子式霓虹灯变压器实质上是个开关电源,即220V市电经AC/DC/AC/变换成高于20kHz的高频电压,输入到高频升压变压器去起动霓虹灯,如果不考虑产品的经济性,就比较容易设计,性能也可以做得很好。但是这样设计出来的产品,成本将会很高,无法进入市场。这也是电子式霓虹灯在技术上提高较慢的根本原因。因此,必须在满足成本要低而且性能要好的条件下进行设计,难度是很大的。

3.1以变压器为中心进行设计

设计开关电源时,一般都是以电路为中心进行设计,然后要求开关变压器满足电路的性能。如果采用这种设计方法就很难达到电子式霓虹灯变压器的要求。为此必须以变压器为中心进行设计,因为只有高漏抗的变压器才能满足霓虹灯的工作特性,而电路则处于满足变压器漏抗要求的辅助地位。

3.2最佳漏感设计

设计开关电源时,希望开关变压器的漏感不要太大,以免由漏感产生的尖峰电压损坏开关管。但是,从电子式霓虹灯变压器的负载特性可知,在最佳灯管工作电流下需要一个最佳漏感。此漏感比一般开关电源变压器的漏感大得多,因为它的圈数有数千圈,漏感是与圈数的平方成正比的。

在设计电子式霓虹灯变压器时,首先应确定绕组的漏磁结构,再根据功率选择合适的磁心,但应适当加大(计算方法与开关变压器相同)。然后按照变压器输出空载电压和灯管工作电压以及开关频率确定漏抗,最后计算出漏感(计算出的漏感值是不准确的,需要经过实验加以修正)。同时根据需要确定电路。

3.3电路的选择原则

各种单端和双端的无工频变压器的开关电源型式均可做为电子式霓虹灯变压器的开关电源。但是必须满足成本要低、性能要好的要求。因此设计时在满足性能要求的前提下,电路必须简单,元器件必须要少。

从电子式霓虹灯变压器的工作特性(如尖峰电压高)等考虑,一般采用半桥式比较合适。

3.4开关管的安全工作区与变压器高压绕组的绝缘

电子式霓虹灯变压器因为漏感大、其尖峰电压 1000V,因此必须考虑开关管阻断电压的选择及缓冲电路的计算,使开关管工作在安全区。

电子式霓虹灯变压器输出端的空载电压高达十余kV,因此,必须重视高低压绕组间及与地间的绝缘设计。理想的绝缘结构是采用环氧树脂灌注绕组,灌注厚度不应小于3mm。

上述两个设计环节是提高产品可靠性的保证,也是产品质量保障体系中的重点。

3.5提高亮度的途径

亮度低是多数电子式霓虹灯变压器存在的问题,也是推广使用的障碍之一。可以考虑从两方面着手进行设计。

(1)加大输出功率。电感式霓虹灯变压器的输出功率约为250W,电子式霓虹灯变压器由于频率高,可以考虑加大至130~180W(频率低的功率可大一些,频率高的可小一些)。

(2)提高开关频率。开关频率可以设计为20~80kHz。

从上述两方面改善以后,估计亮度可以从800~1100流明提高至1500流明,甚至更高。

4结束语

本文提出从五个方面进行电子式霓虹灯变压器的设计,其中有经验和教训,也有设计策略,不一定正确,敬请批评指正。今后要深入研究的工作还比较多,如:提高频率可以提高亮度的原理、利用计算机进行仿真以便从理论上提高设计水平、如何增加电子式霓虹灯变压器点燃灯管的长度(目前国内为12m)、如何进一步推广使用等。

来源:电子工程网

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