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【关键词】铝电解电容器 胶塞 电子元器件
1 前言
铝电解电容器(以下简称电容器)作为电子线路的重要基础元件,是众多电子元器件中发展较快的元件,据电子元件行业协会预测,铝电解电容器凭借其优异的技术特性在未来的电容器市场中仍将牢牢占据30%以上的份额,并有可能进一步扩大其市场份额。
橡胶封口塞(以下简称胶塞)作为电容器结构中的重要密封材料,其密封和电绝缘性能与电容器的使用寿命密切相关[1]。本文从电容器对胶塞的性能要求入手,详细分析论述了不同配方体系对胶塞性能的影响,并设计了相对应的胶塞生产工艺路线。
2 试验部分
2.1 主要原材料
2.2 主要仪器与设备
3 结果与讨论
3.1 配方设计
3.1.1 电容器对胶塞的基本性能要求
铝电解电容器对胶塞的基本性能要求有四项,分别为密封性,绝缘性,耐热氧老化和耐溶剂性能,耐腐蚀性。
3.1.2 生胶的选择
电容器用胶塞最早使用的材质为天然橡胶,但由于其密封性差及不耐老化而被市场所淘汰。目前胶塞主要采用乙丙胶和丁基胶,表1列出了三种主要气体在胶塞中的扩散率[3]。从表中可见,相比于天然胶和乙丙胶,丁基胶具备最好的密封性,因此是长寿命电容器的首选密封材料。
3.1.3 胶塞硫化体系
常用的橡胶硫化体系有硫磺硫化、过氧化物硫化、树脂硫化及硫载体硫化。硫磺硫化体系易带入游离硫使电解液性能恶化,且该体系形成的多硫键耐热性最差;过氧化物硫化容易引起断链,故不采用;树脂硫化体系可形成C-C、-C-O-C单键,硫载体硫化可形成-C-C-、-S-、-S2-,这些键离解能较高,耐热性能好,压变小,因此在胶塞配方设计上可选择树脂和硫载体硫化体系。
3.1.4 硫化体系对比
3.1.4.1 基础试验配方
该试验为探讨树脂硫化体系及硫载体硫化体系对胶塞的性能影响,基础试验配方见表2。
3.1.4.2 不同硫化体系对硫化特性的影响
分别采用门尼粘度仪和无转子硫化仪测量不同配方胶料的门尼粘度和硫化曲线,测试数据见表3。由表中可见,树脂硫化体系胶料(1#配方)的门尼粘度及起始门尼高,最高最低转矩提高,焦烧时间及工艺正硫化时间长。说明该体系胶料的加工安全性能较好,硫化程度高。
3.2 工艺设计
3.2.1 胶塞成型工艺
胶塞成型工艺主要有注塑成型和真空模压成型,这两种成型工艺的特点是注塑成型节省原料,其毛边率约为10%,而真空成型为30-60%;注塑成型生产工序少,生产效率高,可日产800-900模,而真空成型只有250-300模;但同时,注塑成型的缺点也很明显,由于采用高温硫化,注塑成型的胶塞密度低,力学性能较差,而真空成型的胶塞采用低温、高压、长时间硫化,这有利于提高胶塞的架桥密度,进而提升胶塞的性能。
胶塞的真空模压成型工艺流程如下。
称重-混炼-预成型出片-真空模压成型(一次硫化)-二次硫化-冲切-清洗-包装入库
3.2.2 混炼工艺
混炼工艺的目的是将生胶、炭黑、填料,硫化剂及其助剂等分散均匀,通常使用密炼机混炼,配套开炼机出条,其基本工作原理是利用密炼机混炼室内两转子的相对回转对胶料产生极大的挤压和剪切力,使胶料温度上升,粘度降低,更有利于其它原料在生胶中的分散。
该工艺流程的要点是低温、长时间混炼,虽然提高混炼温度可提高生产效率,但由于混炼是整个胶塞生产工序的起点,其混炼均匀程度对之后各个工序及胶塞质量均有极大影响,因此不建议为提高生产效率而大幅提高混炼温度。
3.2.3 预成型工艺
预成型工艺的目的是获得长、宽、厚均适宜的胶片,便于后道硫化工艺的顺利实施,通常采用挤出机配套压延机以及冷却系统组成。
该工艺流程的要点是该工艺执行前后均要对胶片进行一段时间的停放,这是由于胶塞属高分子材料,其内部的高分子链段经历混炼和挤出的过程中均会产生一定程度的内应力,而适当时间的停放正是内应力自我消除的过程,这一点在进行预成型之后,硫化之前尤其重要。
3.2.4 硫化工艺
胶塞的硫化工艺分一次硫化和二次硫化两个阶段。一次硫化使胶塞成型,二次硫化进一步加深交联程度,改善胶塞的力学和压缩永久变形性能。
该工序的操作要点是合理分配一次硫化和二次硫化的硫化程度,在产品性能和生产效率上得到平衡。
3.2.5 冲切工艺
冲切即除边,是将除产品之外的多余部分去除,获得产品。胶塞冲切一般可分为干法冲切和湿法冲切:1)干法冲切,不需要介质,直接将成型胶片对孔平放于冲切机上冲切,其特点是模具使用寿命较短,产品易出现毛边、毛刺;2)湿法冲切,将成型胶片浸入介质中浸泡后的冲切,其特点是冲切环境中产生的微粒较少,胶丝、胶屑也很少。建议电容器用胶塞采用湿法冲切。
3.2.6 清洗工艺
清洗工艺的目的是去除胶塞生产过程中带入的微粒及各类离子,保证胶塞的绝缘性能。一般包括预清洗和精洗,预清洗:即通过震动,用水冲洗除去产品表面较大的胶屑及易掉的污染物;精洗:通过外力或产品自身的相互摩擦力去除产品表面的污染及微粒,精洗一般可分为三类:1.利用产品的相互摩擦力清洗;2.利用强力冲击清洗;3.利用超声波清洗。
4 结论
合理的胶塞配方及工艺设计是保证电容器性能的基本条件,选择丁基胶、树脂硫化体系及配套真空模压成型工艺可满足长寿命电容器对胶塞的使用性能要求。
参考文献
[1]王宁.铝电解电容器密封材料与电容器可靠性的关系[Z].中国国防科技质量与可靠性高峰论坛.北京,2010:98-99.
[2]朱绪飞,贾红兵,文威,林霖.橡胶塞的老化和电容器的寿命[J].电子元件与材料,2002,21(2):1-5.
[3]朱绪飞,刘霖,陈建平.电容器用橡胶制品及其发展趋势[J].特种橡胶制品,2002,23(5):30-33.
关键词:铝电解电容器;化成;磷酸;比容
铝电解电容器是广泛应用于电子工程中的重要电子元件之一,最大优点是在同样耐压下的单位体积电容量很大[1,2]。电极箔(化成箔)是铝电解电容器的核心材料,为了提高铝电解电容器单位体积的容量,普遍的方法一是经过扩面腐蚀提高铝箔的表面积,二是改变化成工艺的流程和配方来提高腐蚀箔的比容的转化率,从而提高比容。但对于中高压电容器用电极箔还有另一种提高比容的方法:将高温纯水煮后的腐蚀箔经过含有特定化学试剂的溶液浸渍,再进行相应电压下的化成处理。这一方法尤其适用于中压化成箔[3-5]。通过大量的试验对比和试验的化成箔性能及使用效果分析,确认经过磷酸前处理的中压化成箔比没有磷酸前处理的比容有所提高。
1 试验方法
1.1 试验用材料和仪器:中压腐蚀箔275Vf测试比容为1.85μF/cm2,化工材料电容器级己二酸铵、硼酸、磷酸,纯水;化成电源,可控温化成槽,耐压测试仪,容量测试仪。
1.2 试验一(无磷酸前处理),沸腾纯水中煮5分钟,60℃纯水浸渍1分钟,在3g/L、85℃的己二酸铵溶液中加电,50mA/cm2恒流升压到300V后恒压5分钟,然后取出清洗,再在50g/L、85℃的硼酸和1g/L硼砂混合水溶液中50mA/cm2恒流升压到300V后恒压10分钟,取出用纯水冲洗干净,在100℃的干燥箱中烘干,待测试。
1.3 试验二(有磷酸前处理),沸腾纯水中煮5分钟,然后用0.5%磷酸60℃水溶液浸渍1分钟,用常温纯水冲洗干净,然后在3g/L、85℃的己二酸铵溶液中加电,50mA/cm2恒流升压到300V后恒压5分钟,然后取出清洗,再在50g/L、85℃的硼酸和1g/L硼砂混合水溶液中50mA/cm2恒流升压到300V后恒压10分钟,取出用纯水冲洗干净,在100℃的干燥箱中烘干,待测试;其它条件相同只改变磷酸溶液的浓度1.0%、1.5%、2.0%再做3组数据。
1.4 试验三(有磷酸前处理),沸腾纯水中煮5分钟,然后用1%磷酸50℃水溶液浸渍1分钟,用常温纯水冲洗干净,然后在3g/L、85℃的己二酸铵溶液中加电,50mA/cm2恒流升压到300V后恒压5分钟,然后取出清洗,再在50g/L、85℃的硼酸和1g/L硼砂混合水溶液中50mA/cm2恒流升压到300V后恒压10分钟,取出用纯水冲洗干净,在100℃的干燥箱中烘干,待测试;其它条件相同只改变磷酸溶液的温度,磷酸的温度分别为55、60、65、70℃再做4组数据。
2 结果与讨论
表1为在温度恒定的情况下,改变前处理磷酸浓度的化成箔性能对比数据。从表中可以看出,化成箔的比容随着磷酸浓度的变化而变化,从试验数据上看在磷酸浓度为1.0%的时候比容系数最高,随着磷酸浓度继续升高比容系数反而变小。
表2为在磷酸浓度恒定的情况下,改变磷酸前处理温度的化成箔性能对比数据。从表2中可以看出,磷酸浓度不变,温度在适当范围改变,化成箔的比容系数随温度的高低也表现出相应的变化,随着温度的升高,化成箔比容系数先增加后减小。
试验用腐蚀箔是电子光箔经过电化学扩孔后的一种半成品,其微观结构是分布比较均匀与表面垂直有一定深度的小孔洞,如图1所示。因腐蚀工艺和参数设定不同,其孔洞大小和深度有所区别。随着化成电压的升高,隧道孔孔洞逐步增大。
化成箔是在腐蚀箔的基础上经过电化学的方式在腐蚀箔的表面形成一层氧化铝作为电容器的绝缘介质,中高压电极箔化成时为了节省能源,化成前必须经过一道纯水煮沸的工序,中压化成一般5分钟,使腐蚀箔表面生成水合氧化铝,再经过电化学处理就形成氧化铝绝缘介质,但在前处理水煮生成水合氧化铝过程中,其最外层会产生一种羽状水含量较高的氧化铝胶体,尤其是中压在后面的化成中很难转化为无水氧化铝,影响了氧化膜的质量和化成箔的比容,但经过稀磷酸在一定温度和时间内的处理,可以将外部的羽状水合氧化铝胶体溶解去除,这样可以提高氧化膜质量和适当提高比容,如图2所示。
3 结论
通过磷酸前处理在中压电极箔化成试验数据数据和原理的分析,可以得出以下结论:(1)中压电极箔化成时,利用适当浓度稀磷酸在一定温度范围内做二次前处理可以提高中压化成箔的比容2~3%。(2)中压电极箔化成时,利用适当浓度稀磷酸在一定温度范围内做二次前处理可以提高中压化成箔的耐水性,即减小Tr60的时间。
参考文献
[1]毛卫民,何业东.电容器铝箔加工的材料学原理[M].北京:高等教育出版社,2012.
[2]林学清,洪雪宝.铝电解电容器工程技术[M].厦门:厦门大学出版社,2006.
[3]黄子石.铝电解电容器用阳极铝箔扩面增容研究[D].长沙:中南大学,2008.
最大收益率:19.42%
北信源(300352):公司目前客户仍以政府部门、军队军工企业、能源、金融等重要领域的国有企业和事业单位为主,一般客户下半年制定次年年度预算和投资计划,审批集中在次年的上半年,采购招标则安排在次年年中或下半年,因此公司每年上半年销售较少,销售主要集中在下半年尤其是第四季度,公司2011 年和2012 年第四季度的净利润占比分别高达81.4%和77.7%,因此上半年我们认为更应该关注订单的获取情况,由于期间费用季节均分,因此净利润的绝对参考意义不大,并不影响全年的业绩预期。今年以来,媒体多次报道政府和企业的网络信息安全事件,我国也推出多个信息安全相关的政策,一定程度上提高了行业的关注度。可中期关注。
注:收益率的计算公式为:(本周五收盘价—上周五收盘价)/上周五收盘价。
最大收益率的计算公式为:(本周最高价—上周五收盘价)/上周五收盘价。
大盘表现采用沪深300指数在相应计量周期内的变动幅度来计量,超越大盘指机构或所推荐股票的收益率高于同期大盘表现的值。
累计排名榜中剔除了荐股次数不足3次(不含3次)的机构。
新宙邦300037 公司电容器化学品包括铝电解电容器化学品、固态高分子电容器化学品和超级电容器电解液。2007年以来,公司电容器业绩增速与铝电解电容器化学品增速高度相关,同时受益于行业地位与新产品推出,电容器业绩增幅均优于铝电解电容器化学品水平。12年,我国铝电解电容器化学品进出口产值1.08亿美元,同比下降21.86%;13年1-2月对应产值为1501万美元,同比增长6.50%。并且公司有望第一批进入“特斯拉产业链”和“电动车产业链”。但因特斯拉产业链还未传导入A股锂电材料企业,导致大卖的几款车型未能为包括公司在内的锂电材料企业贡献业绩。而未来电动车市场的启动、新兴消费领域崛起势必对公司业绩产生深远影响。中期宜关注。
玉龙股份 601028
预计公司2013 年产量、营业收入、毛利的增速有望达到30%以上,但由于今年费用增速较快,尤其是财务费用今年可能达到2000 万(去年为-289 万),所以净利润的增速可能慢于毛利增速。公司的募投项目已投产,将更好地迎接油气输送管的景气上升周期。未来主要关注四点:(1)浙北-福州特高压交流线路的招标对钢管塔的需求,由于玉龙股份第一次入围,本次中标概率也会较高;(2)所得税率优惠政策。公司正在申请高新技术企业的认证,有望于今年获批,今年有可能享有15%的所得税率。(3)中石化新浙粤管线有可能在2014 年初启动招标,由于中石化内部管道企业较少,可能更大比例地向民营企业采购,新疆的伊犁玉龙有可能获得订单。(4)直缝埋弧焊管订单有望持续突破。可中长期关注。
丽珠集团 000513
5月公布的广东招标方案对市场震动颇大,而产品线较多的广东省内企业丽珠被认为首当其冲,公司虽然产品线众多,但主要毛利润来自于参芪、生殖类、OTC、IVD 及原料药等,其中参芪属独家品种,生殖类受影响小(FSH不在医保;HMG 为单独定价,与其他企业不在同一质量层次),OTC、IVD和原料药均不受影响。产品整体增速较第一季度有所放缓,下半年有望逐步恢复。我们判断第二季度为公司全年经营的低点,预计下半年生殖类产品的事件性冲击将逐步淡化,省标陆续开启对部分产品的放量及营销改革的推动将逐步显现,B转H的一次性费用也不影响对公司长期价值的判断,二级市场上,该股今年3月份以来一直处于震荡走弱趋势,与其业绩放缓有关,近期该股开始逐步走强,关注。
民和股份 002234
公司是亚洲最大的父母代肉种鸡生产企业,已形成以父母代肉种鸡饲养和商品代肉鸡苗生产为核心,肉鸡养殖、屠宰加工与生物科技相结合的较为完善的产业链。公司在肉鸡养殖和生产方面技术领先且兼具规模优势,产品价格是当地鸡苗价格风向标,同时享有一定溢价。公司整体硬件和软件水平显著高于同类企业,在集团客户采购方面具有中小企业无法比拟的优势。今年受H7N9影响,鸡苗行情持续低迷,养殖户积极性不高并有退出,未来若无疫病影响预计上涨弹性较大。此外,公司"新壮态"叶面肥对促进蔬菜水果生长效果明显,下半年将正式开始销售,从公司对项目的支持和考核看我们预计叶面肥未来将是公司增长新亮点。从K线上看,自4月下旬以来,该股量能频频放大,资金进场迹象非常明显,表明市场资金认为目前股价极具投资价值,值得投资者关注。
海联讯 300277
5月份公司公告称中标国家电网公司输变电项目2013年第二批货物集中招标——通信设备集成及新建通信网设备项目包14、15,中标金额:2403万元;国家电网公司变电项目2013年第三批货物集中招标——通信设备集成服务设备的公告》,公告显示公司中标其中包8、包26、包28、包41、包43共5个包。中标金额:5290万元;公司于近日参与了国家电网公司变电项目2013年第四批货物集中招标——通信设备集成服务及新建通信网设备的公开招标,公司中标其中包7、包11、包18共3个包,中标金额:3358万元。公司频频中标国家电网项目,对下半年业绩有积极影响。可中期关注。
戴维医疗 300314
2013年上半年,公司坚持贯彻执行年度经营计划,继续立足婴儿保育设备主业,提升研发实力和产品竞争力,完善和升级产品结构,优化公司管理制度及流程,保持公司持续稳健发展。但由于政府的招标项目较去年同期有所减少,导致营业收入比去年同期略有下降。同时,公司的市场开拓费用及研发投入费用等均有所增加,影响了公司的净利润水平,另一方面,公司流动资金及募集资金存款利息收入增加,导致财务费用较上年同期大幅减少。综合各方面因素,报告期内公司净利润仍有小幅上升。上半年,公司实现营业收入11,148.95万元,同比减少5.64%。实现利润总额4,359.64万元,同比增加6.56%。宜中期关注。
南都电源 300068
2013 年上半年,公司营收同比增长平稳,海外业务取得较大突破。从今年1 季度销售数据来看,整体营业收入同比增长25.40%,后备电源实现海外销售接近2 亿元人民币,同比增长72.50%,占销售收入比重约为25%;而海外业务占整体销售的比重在2012 年仅为19.11%。预计上半年公司海外业务收入同比增幅将超过50%,是收入增长的主要来源。公司是通信后备电池龙头,从产品类别上来看,铅酸仍是通信后备电池主要品种,但是锂电池的市场空间正在逐步打开,主要用于小型基站和出口。2013 年1 季度公司通信后备锂电池销售收入同比增长249.21%,预计上半年高增速得以维持,后市可积极关注。
关键词:通用变频器 主电路 控制电路板 故障
1.引言
电力电子技术、微电子与集成电路控制技术的发展,不断推动通用变频器技术向着多功能、智能化、性价比更优的方向发展。然而,随着变频器的普及和应用,其故障维修问题也日渐突出。通用变频器在现场运行中受到不利影响的因素各种各样、不尽相同,因此发生故障的原因千差万别,同样的故障类型可能是由不同原因引起的,同样的故障原因也可能引起不同的故障类型,有些故障原因表现的比较明显,而有些则很隐讳,因此现场经验显得尤为宝贵。下面,就结合现场经验,谈一下通用变频器主要部件--主电路和控制电路板在实际运行中出现的故障。
2.主电路
通用变频器的主电路主要由整流模块、滤波电容、逆变模块、限流电阻、继电器等组成。其中,影响通用变频器寿命的主要元件之一是滤波电容器(大容量铝电解电容器),它的寿命主要是由加在其两端的直流电压和内部温度所决定,在主回路设计时已经充分考虑了直流环节可能出现的最高电压,所以内部的温度对电解电容器的寿命起决定性作用,其相对温度劣化特性直接影响通用变频器的寿命,因为电解电容器内部化学反应随着温度的升高会加速劣化,而电解电容器的内部温度是其周围环节温度与由脉动电流而引起的温升之和,在电解电容器劣化过程中,会使电容量减小、漏电流和介质损耗tgδ值增大等。因此,一方面应在安装通用变频器时考虑环境温度的影响,另一方面,当谐波干扰较大时应采取措施减小脉动电流,如在中间回路加装直流电抗器、在输入端加交流电抗器,从而延长电解电容和通用变频器的寿命。
整流模块和逆变模块及电流传感器故障损坏现象较为少见,一旦故障则是破坏性的,一般有明显的特征,故障原因主要是由于电源缺相、过电压,输出侧过负载、过电流、接地等。整流模块损坏的主要原因是由于电源三相电压不平衡较大、电源阻抗过小或同一电源变压器上装有晶闸管负载或无功功率补偿电容器。
电流互感器损坏,其现象表现为,变频器主回路送电,当变频器未起动时,有电流显示且电流在变化,这样可判断互感器已损坏,但有时会有比较小的稳定电流显示,这是由于电流互感器的下限值非线性特性引起的,属于正常状态。
通用变频器内部元件也有偶尔然故障,如逆变器的驱动光耦合器故障;还有因操作时不慎使控制端子不适当的闭合,如因连接线有毛刺致使相邻端子短接,造成短路,如果发生在控制回路,通用变频器会出现EEPROM故障信息,只有对其重新置位就可以消除,但严重时需要送制造厂做软件恢复修复。
在维护保养时,应通过测量电解电容器的容量来判断其劣化程度,当电容低于初期值的80%、绝缘阻抗在5MΩ以下时,应考虑更换电解电容器。
3.控制电路板
控制电路板是通用变频器的心脏部分,由于采用SMT贴片制造技术,具有很高的可靠性,本身出现故障的概率极小,由于集成芯片的各引脚之间的距离极小,要特别注意防止高电物质掉入,在粉尘大、湿度大的场合要注意,否则极易引起故障。在通用变频器运行环境较差的场合,应选用IP等级高的机型,另外要注意防尘,并增加清扫次数。
如上所述,控制电路板上的电路种类较多,同样,最影响通用变频器寿命的也是电路中的电容器和逆变器电路中的缓冲电容器,其特性与前述相同,但电容量比滤波电容器小得多,通过的脉动电流基本恒定,不受主回路的影响,其寿命主要由温度和通电时间决定。另外,与主回路不同的是,由于电容器数量较多,且都焊接在电路板上,通过测量电容量来判断劣化情况是比较困难的,一般根据目测观察其表面是否有异常,然后确定测量点,找出故障位置;还可以通过置换控制电路板的方法判断故障,必要时更换新的控制电路板。
控制电路板上的电流、电压检测通道如果损坏会出现过电流故障。控制电路板损坏,可能是由于环境太差,有导电性固体颗粒附着在电路板上或有腐蚀性气体,使控制电路板腐蚀而致绝缘降低;控制电路板的零电位是与机壳连在一起的,由于接地不良,会使控制电路板的零电位受干扰,造成控制电路板损坏;另外,由于连接插件松动,如电流或电压反馈信号线接触不良,会出现过电流故障时有时无的现象等。
电源电路是为通用变频器本身提供工作电源,如控制端子用电源、逆变器驱动电源、操作显示板电源及风扇用电源等,这些电源都是从主电路的直流电压回路取出后、通过开关电源再由内部变压器分路整流得到的,因此,某一回路的电源短路,除了使本回路的整流受损外,还可能影响其他电源部分,如误将本机提供的控制端子用电源与公共地短接,将致使电源电路上的变压器或开关电源部分损坏;风扇电源的短路将导致其他电源故障等。
逆变器驱动电路和缓冲电路以及过电压、缺相等保护电路,与控制板间通过耦合器相连接,控制电路板将PWM驱动信号输入到逆变器功率模块上,或保护电路将故障信号传输到控制电路板上,所以在检测逆变器模块的同时,还应测量光耦合器,以判断逆变器是否受到影响。
4.结语
总之,通用变频器是一种具有丰富功能特性的智能化装置,能够为人们提供一个按照实际需要,自行构造一个适用而可靠的控制系统的途径。然而,实际运行过程中,必须要做好其主要部件--主电路和控制电路板的保养维护工作,确保通用变频器运行的安全性可靠性因此,具有一定的理论基础与现场应用经验是十分宝贵的。
参考文献:
[1]刘松林.《通用小功率变频器故障浅议》.设备管理与维修,2000
[2]曲延昌.《一起变频器故障的芯片级维修》.设备管理与维修,2010
[3]高大鹏,史国萍,安茂奎.《变频器常见故障分析和预防措施》.黑龙江科技信息,2010
[4]王仁祥.《通用变频器选型与维修技术》.中国电力出版社,2004
【关键词】 电子镇流器原理 检测
1 电子镇流器工作原理
交流电子镇流器是将工频(50/60Hz)交流电变换为较高频率的交流电,并能使一个或几个荧光灯正常启动和稳定工作的变换器。交流电子镇流器的核心就是高频变换电路,在其全桥整流器与大容量的滤波电解电容器之间,往往要设置—级功率因数校正(PFC)升压型变换电路,获得低电流谐波畸变,实现高功率因数。Dc/Ac逆变器的功能是将直流电压变换成高频电压。作为功率开关使用的晶体管有双极型功率管。(如:金属一氧化物—半导体场效应晶体管(MOS~FET)、静电感应晶体管(SIT)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT))等。逆变电路的开关频率—般为20—50kHz,输出波形取决于电路结构的选择。DC/AC逆变电路主要有半桥式逆变电路和推挽式逆变电路两种型式,输出级电路通常采用LC串联谐振网络。通过LC电路发生串联谐振启动灯,利用电容两端产生的高压脉冲将灯启动。为使电子镇流器安全、稳定、可靠从镇流器输出到DC/AC逆变电路引入反馈网络,通过控制电路以保证与高频产生器频率同步化。形成保护电路,是将电子镇流器的输出信号采样,一旦出现灯开路或灯不能启动等异常状态,则通过控制电路使振荡器停振,关断高频变换器输出,从而实现保护功能。
2 实验测量电子镇流器的参数
2.1 万用表测量支路电压及电流
电源输入电压:Ui=220V
通过桥式镇流后电压:U1=280V
Q2集电极对地电压:U2=18V
Q1集电极对a点电压:U3=260V
2.2 示波器测量高频电压波形及频率
2.3 改进方法测量灯管两端电压
当直接用示波器测量灯管两端电压时,由于示波器接有地线,容易使电路造成严重短路现象。现将示波器改进:
在示波器电源线前窜连两个变压器即可屏蔽示波器地线。
3 电子镇流器的检修
3.1 外观检查法
观察电子镇流器中的元器件和灯管外观是否出现异样。例如:铝电解电容器击穿,外壳爆裂,外逸而“发胖”。功率开关晶体管损坏,严重时塑壳会炸裂。在电阻表面出现黑色烧痕。
3.2 万用表测量法
(1)电阻测量法:电子镇流器中有很多元件击穿短路或出现开路,使用万用表通过测量元件的电阻作出判断。例如:保险丝和灯管灯丝常被烧断,开关晶体管C—E极之间常发生穿通,整流二极管、双向触发二极管击穿和开路,电阻烧毁开路,有时也出现阻值变大的情况。
(2)电压测量法:首先测量滤波电容器两端有无直流电压。在正常情况下,铝电解电容两端的无载直流电压应约310v.灯可以正常点燃时则约为280v。若测不出电压或测得的电压位不正常,则应检查整流二极管和滤波电容等元件。当镇流器维持正常振荡时.两个功率开关晶体管的发射结(BE结)均为反偏,且约为—0.3v。如果测量镇流器低端的晶体管发射结正偏,且为0.7v,说明振荡器未振荡。如果低端晶体管发射结没有约0.7v的直流电压,则说明振荡器启动电路中的元件有的损坏,极个别情况才出现晶体管发射结损坏。
3.3 替代法
在没有检测手段或因检测手段不完备无法准确确定元件是否完好时,用相同型号或参数相近的元件将被怀疑出现故障的元件更换下来的检修方法。例如,由于双向二极管不论是完好还是内部开路,其阻值均为无穷大,因此用电阻法不能判断其好坏。当怀疑其损坏时,可用同型号的双向二极管(大多为DB3型)取而代之,进行验证。
参考文献:
[1]王佩珠,张惠民.模拟电路与数字.经济科学出版社,1999.