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一体成型电感在多级电涌保护系统中的应用

作者: 发布时间:2020-08-10 15:04:03点击:1594

针对退耦一体成型电感在多级电涌保护系统中应用的问题,通过对雷电波经过串联一体成型电感的理论分析,串联一体成型电感对雷电波的传输有阻碍的作用,降低雷电波的陡度。利用理论与试验相结合的方法,采用雷电冲击平台模拟8/20μs的雷电流,对两级ZnO压敏电阻组成的电涌保护系统串联不同的退耦一体成型电感进行冲击试验,试验得出:两级相同参考电压的ZnO压敏电阻配合应用中,级ZnO压敏电阻残压及通流均大于第二级,级ZnO压敏电阻在雷电过电压的防护中主要起到释放雷电波能量的作用;在相同雷电冲击电压下,退耦一体成型电感的一体成型电感值越大,级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将增加,第二级ZnO压敏电阻通流、残压及吸收能量将减少。在限压型电涌保护器的实际应用中具有参考价值意义。


阻抗型一体成型电感镇流器在HID系统中应用非常普遍。随着社会的进步,人们对光的质量特别是对光色质量的稳定性和一致性提出新的要求。到1993年人们成功地解决了陶瓷和电极的封接工艺,HID光源技术开发研制取得了突破性的进展即陶瓷金卤灯的诞生,实现了人们30多年的梦想,成为电光源发展历史上一个重要的里程碑。陶瓷金卤灯的诞生使光源在光色稳定性和发光效率上有了明显提高,但陶瓷金卤灯在灯的中后期会出现管压峰值的上升的现象,这就需要更高的二次启动电压,否则灯很容易自熄,所以陶瓷金卤灯在电器配置上有新的要求,而一般阻抗型一体成型电感镇流器很难满足。

目前大都采用电子镇流器来配置陶瓷金卤灯,但HID电子镇流器设计成本高,寿命短,对于中,大功率产品节能效果还不如一体成型电感镇流器。

那么如何来解决一般一体成型电感镇流器点陶瓷金卤灯二次启动电压低的问题呢?如果我们设计一种高阻抗型一体成型电感镇流器,调整初级、次级圈数及比例和磁分路尺寸大小来控制漏感大小及开路电压的大小,从而控制和调整灯电流过零时开路电压相位角,提高二次启动电压(维持电压),这样有效地解决了一般阻抗型一体成型电感镇流器点陶瓷金卤灯二次启动电压低的问题。由于高阻抗型一体成型电感镇流器通过建立一个漏磁分路,有意将藕合初级线圈和次级线圈的互感漏磁通减少,最后只有一定数量的能量传到灯负载上。即当灯负载电流上升时,镇流器输出到灯上的电压就降低。这样,灯的稳定性好即恒功率输出,调整率在3%左右。

高阻抗型一体成型电感镇流器不仅有高二次启动电压(维持电压),和恒功率输出而且成本低,节能效果好,质量可靠,生命长,使用条件要求低等特点,这是HID电子镇流器遥不可及的. 


相比于传统的Si IGBT功率器件而言,碳化硅MOSFET可达到更高的开关频率、更高的工作温度以及更低的功率损耗。然而,快速的暂态过程使开关性能对回路的寄生参数更加敏感。因此,为了评估寄生一体成型电感对碳化硅MOSFET开关性能的影响,基于回路一体成型电感的概念,将栅极回路寄生一体成型电感、功率回路寄生一体成型电感以及共源极寄生一体成型电感等效成3个集总一体成型电感,并且从关断过电压、开通过电流及开关损耗等3个方面,对这3个一体成型电感对Si C MOSFET开关性能的影响进行了系统的对比研究。研究表明:共源极寄生一体成型电感对开关的影响更大,功率回路寄生一体成型电感次之,而栅极回路寄生一体成型电感影响最小。

一体成型电感最后,基于实验分析结果,为高速开关电路的布局提出了一些值得借鉴的意见。



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