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半桥串并联谐振型电子镇流器谐振模式的定量解析及阻抗匹配

本人在开发照明电器中逐渐觉得,半桥串并联谐振电子镇流器比串联谐振型电子镇流器性能优越,它的原理更接近于电感镇流器的原理,有利于灯管的寿命延长.但本人尚未发现有关该模式的定量解析.叶慧贞、杨兴洲编著的《开关稳压电源》一书对串联谐振型开关稳压电源作了定量解析;路秋生编著的《高频交流电子镇流技术与应用》只对半桥开关逆变器的原理作了简单的定性描述;权威专家张占松、蔡宣三编著的《开关电源的原理与设计》亦对半桥串联谐振型电子镇流器谐振的原理、阻抗匹配作了简单的定量解析;陈传虞、毛兴武等编著的电子镇流器介绍书籍亦是简单介绍原理;《中国照明电器》出刊以来的各期内容亦未对该模式作过令人信服的定量解析.希望有关专家学者在照明领域作出卓越的理论研究成果.
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2005-03-02 17:21
我也希望能看到有此类的定量分析啊!给出一个计算公式,让设计更方便.现在我就在做一个串并联谐振电源,就是不知道如何计算各器件的参数!看:http://bbs.dianyuan.com/topic/23914
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tly05
LV.3
3
2005-03-02 21:37
楼主话题切中当前电子鎮流器研发中存在的重大不足,所出有关书籍均以介绍(或转載)元器件厂商的应用资料而已,大多沒有定量分析,有的甚至是人云亦云,更谈不上有新的创见.半桥串联谐振电路在灯迴路引入並联谐振是会产生良好的参数效应,我给上海一著名电梯厂的配套电子鎮流器厂为3C认证电路就用此案所通过,但我的数据仅是实验所得.
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ken21cn
LV.8
4
2005-03-02 23:08
关键是灯管模型难以描述吧.如果仅是这个简单的二阶系统的解析式(把灯管等效成一个电阻)那很容易.但就我知道的起码有六种以上的模型来表达.因此BALLAST之难很多时候难在对气体放电管的认识程度,简单的说,就是需要数学建模.建模的数据来自对灯管的认识,解析只是一个手段,现在诸如MATLAB的SIMULINK等都可以帮你解答和仿真.但灯模型呢?你的半桥如果接一个二极管跟接一个电阻,最终的特性是天壤之别吧.
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2005-03-03 00:36
@ken21cn
关键是灯管模型难以描述吧.如果仅是这个简单的二阶系统的解析式(把灯管等效成一个电阻)那很容易.但就我知道的起码有六种以上的模型来表达.因此BALLAST之难很多时候难在对气体放电管的认识程度,简单的说,就是需要数学建模.建模的数据来自对灯管的认识,解析只是一个手段,现在诸如MATLAB的SIMULINK等都可以帮你解答和仿真.但灯模型呢?你的半桥如果接一个二极管跟接一个电阻,最终的特性是天壤之别吧.
讲得不错,让我受益匪浅!看样子这个气体放电管向我现在搞得电火花一样,放电过程到目前为止还无法用精确的数学模型来描述!
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2005-03-04 11:49
@ken21cn
关键是灯管模型难以描述吧.如果仅是这个简单的二阶系统的解析式(把灯管等效成一个电阻)那很容易.但就我知道的起码有六种以上的模型来表达.因此BALLAST之难很多时候难在对气体放电管的认识程度,简单的说,就是需要数学建模.建模的数据来自对灯管的认识,解析只是一个手段,现在诸如MATLAB的SIMULINK等都可以帮你解答和仿真.但灯模型呢?你的半桥如果接一个二极管跟接一个电阻,最终的特性是天壤之别吧.
以上几位大侠讲出了内心的心声,与本人共鸣,本人表示谢意.本人想请KEN21CN大侠就欧司朗T5-80W灯管作为模型,试对串并联谐振型电子镇流器作个定量解析,本人渴求这样的硕果.
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ken21cn
LV.8
7
2005-03-04 13:45
@liuzr12345
以上几位大侠讲出了内心的心声,与本人共鸣,本人表示谢意.本人想请KEN21CN大侠就欧司朗T5-80W灯管作为模型,试对串并联谐振型电子镇流器作个定量解析,本人渴求这样的硕果.
你没明白我的意思
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zcj0304
LV.8
8
2005-03-04 16:03
@liuzr12345
以上几位大侠讲出了内心的心声,与本人共鸣,本人表示谢意.本人想请KEN21CN大侠就欧司朗T5-80W灯管作为模型,试对串并联谐振型电子镇流器作个定量解析,本人渴求这样的硕果.
本人洗耳躬听,并对这很感兴趣,灯管不等效于电阻,我很支持这观点
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2005-03-05 13:06
@ken21cn
你没明白我的意思
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/27/1109999196.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
半桥串并联谐振型电子镇流器原理图如图所示.它与半桥串联谐振型电子镇流器不同的是,CQ在串并联型中只起到预热启动作用,启动完成后CQ 被开关JQ所断开.在此电路中产生谐振的是LP、CQ、RP(即为灯管),本人针对该原理图提出如下疑问:1.稳态谐振时是否可借串联谐振的解析方法.2.串联谐振时回路阻抗Z=R+J(ωL-1/ωC)由于
ωL=1/ωC 故Z=RP 为纯电阻,串并联谐振时回路阻抗是否亦遵循如上结论.若能,KEN21CN大侠便可借助戴维南原理及拉氏变换、拉氏反变换做出定量解析.
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ken21cn
LV.8
10
2005-03-05 14:52
@liuzr12345
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/27/1109999196.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">半桥串并联谐振型电子镇流器原理图如图所示.它与半桥串联谐振型电子镇流器不同的是,CQ在串并联型中只起到预热启动作用,启动完成后CQ被开关JQ所断开.在此电路中产生谐振的是LP、CQ、RP(即为灯管),本人针对该原理图提出如下疑问:1.稳态谐振时是否可借串联谐振的解析方法.2.串联谐振时回路阻抗Z=R+J(ωL-1/ωC)由于ωL=1/ωC故Z=RP为纯电阻,串并联谐振时回路阻抗是否亦遵循如上结论.若能,KEN21CN大侠便可借助戴维南原理及拉氏变换、拉氏反变换做出定量解析.
镇流器和灯管是两个东西.线路拓扑(你画的是D类半桥)你得算其外部特性,再综合灯管的伏安特性的联立求得工作点.
一般的数据显示,高频时气体放电管还比较老实,15KHZ后基本有了线性,而不会象低频时的蝴蝶.管子的V,I特性是很多参数的函数.建模和解析是完全不一样的吧.
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2005-03-05 17:45
@zcj0304
本人洗耳躬听,并对这很感兴趣,灯管不等效于电阻,我很支持这观点
荧光灯的电特性为负阻特性,即灯电流大时,灯电压低,等效电阻小.
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2005-03-05 18:44
@liuzr12345
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/27/1109999196.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">半桥串并联谐振型电子镇流器原理图如图所示.它与半桥串联谐振型电子镇流器不同的是,CQ在串并联型中只起到预热启动作用,启动完成后CQ被开关JQ所断开.在此电路中产生谐振的是LP、CQ、RP(即为灯管),本人针对该原理图提出如下疑问:1.稳态谐振时是否可借串联谐振的解析方法.2.串联谐振时回路阻抗Z=R+J(ωL-1/ωC)由于ωL=1/ωC故Z=RP为纯电阻,串并联谐振时回路阻抗是否亦遵循如上结论.若能,KEN21CN大侠便可借助戴维南原理及拉氏变换、拉氏反变换做出定量解析.
我看到你的这个帖子,直到现在我才明白了什么是半桥串并联谐振电子镇流什么是串联谐振型电子镇流器.其实从原理上他们都是串联谐振型电子镇流器.让我们回到你所说的半桥串并联谐振电子镇流电路,其实他只是一个改进,不能说是一种新兴的电路.针对这个电路,我想谈以下我对这个电路的看法.不对之处,请指正!!!
我认为该电路的分析和我们通常分析的半桥串并联谐振,即半桥串联谐振并联负载并无多大的区别.此电路我认为比较使用于CFL和T5的电路中.原因如下,就如大家所了解的管径越细,越长灯的启动电压就要求比较高(相对于常用的T8灯管来说),我在这里那它和T8来比的原因就是T5是它的替代品未来的,就如T8是T12的替代品一样.而节能灯(管径细),T5(管径细而长)为了提高灯管的使用寿命我们往往回使用预热电路.而在灯正常工作以后,我们不希望流过灯丝电流太大,而CFL和T5灯管一个很大的特点就是灯丝预热电流比正常工作时的灯管电流大,如果我们在灯正常工作以后不对灯丝的电流进行限制,那么灯丝损耗从而电路效率比较低(<90%).而上面提到的电路,在预热时候相当于使灯的启动电容增大,这样在预热的时候灯不会被激发,当预热完成以后,把Cq关断,启动电容边小,从而启动电压增大,以便灯能够可靠的被启动.而此时灯丝没有电流.
我记得OSRAM有一个专利电路用于CFL中,和此电路非常相似,特别是设计思想,我当时曾经分析过那个电路,所以我觉得此电路并无多大区别.还有就是在分析要注意T5的热态电阻的问题,建议大家使用仿真软件辅助分析.
以上个人意见,欢迎批评指正,共同探讨.
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liuzr12345
LV.5
13
2005-03-07 11:32
@穷则思变
我看到你的这个帖子,直到现在我才明白了什么是半桥串并联谐振电子镇流什么是串联谐振型电子镇流器.其实从原理上他们都是串联谐振型电子镇流器.让我们回到你所说的半桥串并联谐振电子镇流电路,其实他只是一个改进,不能说是一种新兴的电路.针对这个电路,我想谈以下我对这个电路的看法.不对之处,请指正!!!我认为该电路的分析和我们通常分析的半桥串并联谐振,即半桥串联谐振并联负载并无多大的区别.此电路我认为比较使用于CFL和T5的电路中.原因如下,就如大家所了解的管径越细,越长灯的启动电压就要求比较高(相对于常用的T8灯管来说),我在这里那它和T8来比的原因就是T5是它的替代品未来的,就如T8是T12的替代品一样.而节能灯(管径细),T5(管径细而长)为了提高灯管的使用寿命我们往往回使用预热电路.而在灯正常工作以后,我们不希望流过灯丝电流太大,而CFL和T5灯管一个很大的特点就是灯丝预热电流比正常工作时的灯管电流大,如果我们在灯正常工作以后不对灯丝的电流进行限制,那么灯丝损耗从而电路效率比较低(
按照你的看法,该电路即为串联谐振电子镇流器电路.那么它的定量解析可借助于叶慧贞、杨兴洲编著的《开关稳压电源》对串联谐振型开关稳压电源作的定量解析.谐振元件LP、CP都可以按照有关公式求出.
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2005-03-08 08:16
@liuzr12345
按照你的看法,该电路即为串联谐振电子镇流器电路.那么它的定量解析可借助于叶慧贞、杨兴洲编著的《开关稳压电源》对串联谐振型开关稳压电源作的定量解析.谐振元件LP、CP都可以按照有关公式求出.
至于你说的那本书我没有看过,所以不清楚书中的内容.但是我们可以采用工程上的近似计算,然后计算机辅助分析pspice仿真,得到的结果应该是不错的
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liuzr12345
LV.5
15
2005-03-09 09:33
@穷则思变
至于你说的那本书我没有看过,所以不清楚书中的内容.但是我们可以采用工程上的近似计算,然后计算机辅助分析pspice仿真,得到的结果应该是不错的
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孤星
LV.5
16
2005-03-09 11:16
@liuzr12345
以上几位大侠讲出了内心的心声,与本人共鸣,本人表示谢意.本人想请KEN21CN大侠就欧司朗T5-80W灯管作为模型,试对串并联谐振型电子镇流器作个定量解析,本人渴求这样的硕果.
听了各位大師的精辟解釋受益菲淺,小弟為大師鼓掌!精彩!
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aban
LV.4
17
2005-03-11 15:30
@liuzr12345
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/27/1109999196.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">半桥串并联谐振型电子镇流器原理图如图所示.它与半桥串联谐振型电子镇流器不同的是,CQ在串并联型中只起到预热启动作用,启动完成后CQ被开关JQ所断开.在此电路中产生谐振的是LP、CQ、RP(即为灯管),本人针对该原理图提出如下疑问:1.稳态谐振时是否可借串联谐振的解析方法.2.串联谐振时回路阻抗Z=R+J(ωL-1/ωC)由于ωL=1/ωC故Z=RP为纯电阻,串并联谐振时回路阻抗是否亦遵循如上结论.若能,KEN21CN大侠便可借助戴维南原理及拉氏变换、拉氏反变换做出定量解析.
有关问题请查阅陈传虞教授新出版的《电子节能灯与电子镇流器的原理和制造》一书,他讲解了有关电子镇流器的原理和一些计算公式,请您去查阅.肯定对各位DX有所帮助的.
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ken21cn
LV.8
18
2005-03-11 21:22
@aban
有关问题请查阅陈传虞教授新出版的《电子节能灯与电子镇流器的原理和制造》一书,他讲解了有关电子镇流器的原理和一些计算公式,请您去查阅.肯定对各位DX有所帮助的.
我用MATLAB算过他的公式,遗憾的是:与实际相差甚远
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liuzr12345
LV.5
19
2005-03-12 17:14
@aban
有关问题请查阅陈传虞教授新出版的《电子节能灯与电子镇流器的原理和制造》一书,他讲解了有关电子镇流器的原理和一些计算公式,请您去查阅.肯定对各位DX有所帮助的.
tanhx/x=0.145,x=?
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ken21cn
LV.8
20
2005-03-12 22:41
@liuzr12345
tanhx/x=0.145,x=?
他指的也许就这个,这个我也算过.
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liuzr12345
LV.5
21
2005-03-13 14:14
@ken21cn
他指的也许就这个,这个我也算过.
希望诸位解出结果.
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100200
LV.5
22
2005-03-13 15:16
@liuzr12345
tanhx/x=0.145,x=?
你所说的T5-80W可靠性 保护解决了吗?有生产吗?
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liuzr12345
LV.5
23
2005-03-14 09:10
@100200
你所说的T5-80W可靠性保护解决了吗?有生产吗?
保护很好,现今开发T5系列产品.
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yiren-yi
LV.5
24
2005-03-15 15:20
@aban
有关问题请查阅陈传虞教授新出版的《电子节能灯与电子镇流器的原理和制造》一书,他讲解了有关电子镇流器的原理和一些计算公式,请您去查阅.肯定对各位DX有所帮助的.
哪能买到这本书,上海有的买吗?我去上还书城,这方面的书实在是太少了.
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nkf898
LV.5
25
2005-03-15 20:58
@ken21cn
你没明白我的意思
ken21cn:你好!

  能否提供T5、T8灯管的击穿电压吗?就是开始的启动电压.
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ken21cn
LV.8
26
2005-03-15 21:42
@nkf898
ken21cn:你好!  能否提供T5、T8灯管的击穿电压吗?就是开始的启动电压.
那么多的规格,哪能写的完?查看GB/T10682国标准
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liuzr12345
LV.5
27
2005-03-16 13:38
@ken21cn
那么多的规格,哪能写的完?查看GB/T10682国标准
为使tanhx/x=o.145,x=?能解出结果和深入讨论陈氏解析式,下面提供双曲函数之定义式;
           x   -x                  x      -x
   sinhx=(e  - e  )/2      coshx=(e  +   e   )/2
        
  
  
                       x   -x     x     -x
   tanhx=sinhx/coshx=(e  -e   )/(e  +  e   )




   cothx=1/tanhx   sechx=1/coshx    cschx=1/sinhx .
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aban
LV.4
28
2005-03-16 18:04
@yiren-yi
哪能买到这本书,上海有的买吗?我去上还书城,这方面的书实在是太少了.
人民邮电出版的,各新华书店应该有卖.
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liuzr12345
LV.5
29
2005-03-18 19:05
@liuzr12345
为使tanhx/x=o.145,x=?能解出结果和深入讨论陈氏解析式,下面提供双曲函数之定义式;          x  -x                  x      -x  sinhx=(e  -e  )/2      coshx=(e  +  e  )/2                                  x  -x    x    -x  tanhx=sinhx/coshx=(e  -e  )/(e  +  e  )  cothx=1/tanhx  sechx=1/coshx    cschx=1/sinhx.
诸位,tanhx/x=a,a为已知数,x是可以通过查表法,数值解法,公式解法求出来的.
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liuzr12345
LV.5
30
2005-03-21 12:45
@liuzr12345
诸位,tanhx/x=a,a为已知数,x是可以通过查表法,数值解法,公式解法求出来的.
abam:现以T5-35W-230V 匹配计算为例计算如下:
灯管功率 Pla=35W, Ula=224V,Ila=0.16A 灯管阻抗 Rla=1400Ω  E/2=163V  f=37.98KHZ IO=E/2 / Rla =163/1400=0.116A 1-tanhα/α =35/(163 x 0.116)=1.85 tanhα/α=1-1.85= - 0.85, 负数不符合定义,若以绝对值继续计算下去,即得α= 0.75  τ=1/(4x0.75x37.98 x 10000)=8.8μS  L=τRla=8.8x 0.000001 x 1400=12.3mH,此结果与实际相差甚远.如何解释?
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ken21cn
LV.8
31
2005-03-21 13:24
@liuzr12345
abam:现以T5-35W-230V匹配计算为例计算如下:灯管功率Pla=35W,Ula=224V,Ila=0.16A灯管阻抗Rla=1400Ω  E/2=163V  f=37.98KHZIO=E/2/Rla=163/1400=0.116A1-tanhα/α=35/(163x0.116)=1.85tanhα/α=1-1.85=-0.85,负数不符合定义,若以绝对值继续计算下去,即得α=0.75  τ=1/(4x0.75x37.98x10000)=8.8μS  L=τRla=8.8x0.000001x1400=12.3mH,此结果与实际相差甚远.如何解释?
这个可能是你运算的问题.我之前说比较远,但没有远到这个地步.
你的tanhx/x这个地方好象有点问题吧
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