RXF21型抗電涌線繞電阻器及其應用
發布時間:2019-07-13 17:20:50來源:
目前在節能燈、充電器等領域己得到了廣泛使用的RXF21型抗電涌線繞電阻器是應客戶需求開發的一種應用于節能燈,集抗上電電涌和短路保護于一體的線繞型電阻器,該電阻器不僅解決了高壓容性負載上電電流遠遠大于正常工作電流所帶來的玻璃管保險絲誤動作問題,同時可大大提高短路或一定過載時線路保護的靈敏度,并且具有體積小、安裝方便、提高壽命等諸多優點。
RXF21抗電涌線繞電阻器與普通線繞電阻器的不同在于,該產品在一定的電流下,呈現電阻狀態,起到分壓、限流作用。當電壓、電流超過一定值后具有負載短路保護功能,同時還具有較強的抗電涌性能。通過改變原材料及生產工藝,將原線繞電阻器只具備電阻性能的特點調整為既具有電阻性能,又具有短路保護性能。
解決抗上電浪涌目前常見的幾種方法在設計時首先考慮的是方案的優化設計和材料的選擇。目前解決抗上電浪涌常見的方法如下:方法一*:在上電回路中串入一個固定電阻器R,根據負載允許的啟動電流及啟動時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NTC電阻器,利用NTC電阻器的負溫度系數特性,在低溫時呈高阻抗,溫度升高以后,隨溫度升高,阻值下降,避免了正常工作時的無功損耗。NTC電阻器對環境溫度較低的場所具有明顯的優勢,但對于環境溫度較高時,其抗上電浪涌性能大打折扣,因為在頻繁啟動且環境溫度較高的情況下,溫度還沒有降到一定程度,又面臨著一次新的啟動,NTC的電阻值還沒有升到常態,阻值仍較低。所以其又一次啟動時的上電電流又較大。(如圖二)方法三:采用一個固定電阻器R *一個常開開關相并聯的方式來克服上電浪涌的沖擊。剛接通時,K處于打開狀態,電流經R連接負載,選擇合適的電阻值即可起到抗上電浪涌的作用。
上電后,經過一定時間的延時,閉合K,避免了正常工作時的無功損耗,K可采用機械式,也可采用電子式。(如圖三)比較以上三種方法,結合節能燈的工作環境及成本等諸多情況,我們認為選擇第一種方案比較優,因為節能燈正常工作時殼體內溫度達到80*C以上,對大功率燈超過100*C,同時,節能燈市場競爭激烈、價格低廉,對成本控制很嚴格,第三種方案性能比較優,但線路復雜,且成本比較高。所以比較終選擇了第一種方案。
電阻的設計抗沖擊性能的設計元器件分析與應用1集成電路與元器件卷ICandComponent a.電阻器絲材的選擇RXF21型抗電涌線繞電阻器同時具有抗上電浪涌和負載短路保護雙重功能,電阻器的抗上電浪涌和短路保護性能,是一對相互制約的電參數。通過試驗,我們發現如果合金絲材選用過細,短路試驗合格,其抗上電浪涌性能就差;如果合金絲材選用過粗,抗上電浪涌性能強,但其短路試驗時,電阻器爆破聲大,甚至出現明火等不良現象。
因此,選用適宜的絲材是很關鍵的。通過選用不同材料、不同絲徑繞制的電1阻器反復試驗,我們收集、分析大量的74試驗數據,比較終確定了合適的合金材料,為電阻器初步設計奠定了基礎。
:為驗證其抗上電浪涌及短路性能,:我們結合使用條件搭接了以下原理試驗線路。(如圖四)JQ單刀開XK2單刀開關Jti時間絡電器觸點圊四工作原理:該線路圖是模擬電子節能燈線路設計的,它首先通過橋式整流電路將交流電轉化為直流電,電容器C1為濾波電容,當開關K1閉合,瞬間會產生較大電流流過試驗電阻,同時,對電容器C2進行充電,當電容器充電趨于飽和,時間繼電器處于斷開時,電容器C2通過電阻R進行泄放,電路就是通過對電容器C2的充放電,來完成對試驗電阻器的反復沖擊,當開關K1、K2同時閉合,試驗電阻應在過流保護不動作前迅速熔斷,且6A空氣開關不動作,無電飛弧、燃燒及較大熔斷聲。
間足夠長,應根據阻容件的大小來合理選擇時間繼電器J的通斷時間,一般應保證通電時間大于300ms,斷電時間2安全性的設計應考慮以下幾個因素線路保護性能設計:由于電子節能燈是由電子線路構成的非線形阻抗,燈在非工作狀態下內阻非常小,在開燈的瞬間產生十幾倍甚至幾十倍以上的沖擊電流,同時,接影響其安全性。
阻燃性能:RXF21型抗電涌線繞電阻器是采用一些低熔點的合金絲,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。該產品在過載時無異常,在短路沖擊時無明火,真正起到了安全保護作用。
表面溫升:節能燈正常工作時殼體內溫度達到80*C以上,對大功率燈超過100*C,電阻器瞬間承受的沖擊電流會使其本身產生較高的表面溫升,因此,我們認為抗電涌線繞電阻器的標稱功率P和工作時的功率PR的選擇是非常重要的。一般小功率產品,P和,6可以選擇2倍,大功率產品P和,1可以選擇5倍。否則表面溫升會損壞燈具。
3.功率、阻值的選擇由于環境溫度及不同波形的脈沖均對熔斷有影響,電阻器的標稱功率應選擇P=(2-5)Pr(其中P:抗電涌線繞電阻器的標稱功率;PR:抗電涌線繞電阻器工作時的功率)。
能燈中抗電涌線繞電阻器的選擇It:燈的工作電流,0.75表示為燈的功率因數,一般在0.55*0.95之間。
假設試驗電阻標稱功率為P=線繞電阻器。
b.電容器C2和泄放電阻器R的選擇:理論計算:電容器C2充放電電壓和所需時間的關系式:工作中瞬間過電壓及供電線路中電感負載切斷時的自感電動勢等脈沖產生的浪涌干擾,可能會使電阻器產生電飛弧并伴有金屬飛物濺出,就會造成線路中其它元器件短路,擴大故障面積。因此,選擇適宜的合金絲材,將直我們也可以設定標稱阻值,設計出其標稱功率。試驗電阻器阻值選擇越大,其抗電流沖擊性能越好。因此,對功率在20W以下的產品,建議采用電阻值在50Q以下,大于20W的產品,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,非常適合節能燈使用。它可以抑制沖擊電流、浪涌電流對產品的影響,把它與負載串聯,在電源接通瞬間有較大的電流,可以抑制接通時的沖擊電流,使燈的抗電涌性能明顯提高,開關燈次數可達上百次。
由于RXF21型抗電涌線繞電阻器由合金絲繞制,既有電阻又有電感,串聯在電源回路中,可以抑制電磁干擾,尤其對低頻端效果明顯。(見圖七)它還可以阻止諧波對電源線路的傳導,起到阻止諧波進入節能燈內的作用。
過載熔斷性能得以提高,通過解剖某公司20W節能燈選用的玻璃管保險絲為額定電流1.5A,按照丨速熔斷玻璃管保險絲的性能,當2倍額定電流時,其熔斷時間為比較慢5秒,而選用一只1W、10Q抗電涌線繞電阻器在電流為3A時,其熔斷時間為0.2秒,所以保護效果比保險絲好,并且可同時滿足其抗上電浪涌的沖擊。
五。結論RXF21型抗電涌線繞電阻器不僅用于節能燈、智能電度表等電器中,做限流電阻用;同時適用于直接從市電整流元器件分析與應用供電的電路中。它耐負荷和短路保護性能顯著,還具有獨特的抗電涌沖擊性能,在安全性能方面明顯優于RX21型產品,它體積小、成本低、安裝方便、價格低廉,比較適合大量推廣。令