浅谈变压器的两种保护电路

图1为电子变压器的原理图，基本原理：220V交流电源经共模滤波L1、D1、D2、D3、D4整流后得到100Hz的脉动直流，供Q2、Q3、L2、L3组成的半桥自激振荡电路（振荡电路与自激式荧光灯电子镇流器类似），不同之处是整流后的直流电压不加滤波电解，这是因为负载是卤钨灯呈阻性，对波峰比等指标无要求，所以，可以直接将脉动直流逆变成高频供负载使用，因不用加滤波器，负载又是阻性的，所以线路功率因数可达0.95以上，故用量较大，但这种产品因输出经L3变换成低压大电流才能供负载使用，一旦负载短路，输出电流一般都达数安培，如不加保护就会损坏Q3、Q2或FU1，同时引起输出导线发热，引起火灾。所以出口产品都必须设计保护电路。
保护电路的简析如下：
负载LA端发生短路时，引起R5两端电压升高，该电压经D11、R4向C4充电，C4两端电压达到0.6V以上时，经R3供给Q1基极，Q1导通使C3放电，此时，不管主电路的脉动直流在什么相位，Q2、Q3都均要等脉动电压过零（即180度）才会关闭。因Q2、Q3的关闭，R5两端电压为零，Q1截止。当第二脉动直流电压开始时，由R1供电给C3充电，C3两端电压达到 28～30V时，DB3触发Q3基极，电路重新起振，如此时输出还是短路状态，保护电路重复上述过程。 这种电路是重复启动关闭，所以称为可恢复保护电路。(注：C4极性弄反了，请各位注意)

实际应用中保护电路做好也是不容易的，其难度在，灵敏度设的过高会发生一通电就保护，灯启不动。这是因为灯丝在冷态时，阻值较小引起的。如降低灵敏度，真正发生短路时又不保护而损坏电路。所以很多朋友或大部分有名企业就设计这种可恢复保护电路。把灵敏度设计得高一点，启动时，连续不断地触发，使灯丝不断加热，因灯丝加热后的阻值与冷阻时的阻值相差几十倍，使灯丝发热，电流下降，灯就能正常启动工作了。
但这样做的后果是，因保护是触发→启动→关闭→再触发→再启动→再关闭的重复过程，实际使用中发生短路时，电路为1秒内100次的开关启动，输出导线也同样经1秒100次数安培大电流冲击，时间短可能没问题，时间长了就会损坏电子变压器，搞不好导线发热引起火灾。
另外这种可恢复电路正常工作时，Q2、Q3发热严重，（一般在80-95度），因该电路是电流正反馈振荡电路，即负载越重，反馈电流越大，Q2、Q3基极电流IB也越大，IB越大，Ic也越大，Ic越大就功率管容易损坏。所以，没有办法，只有降低基极IB。IB减小，三极管在正常工作时，只能工作在浅饱和，或放大状态。在这种状态工作时功率管C、E之间降压大，所以发热严重。
以上粗略分析，这种可恢复保护电路是有害无益的。但实际开发中，很多同行，为了完成任务，为了混口饭吃，没办法，只能糊弄老板，老板再去糊弄那些不懂行的客户。
以前接触电子变压器开发，就坚决反对这种做法。要做就做锁定式，即不可恢复保护电路。这是对自己、对社会、对客户负责，虽然给自己增加了难度，但这是值得的。在此也希望同行不要做这种不负责任的事。


不可恢复保护原理，及实际产品中保护电路部分参数的设定：
1、基本原理：市电经D1-D4整流的脉动直流送至半桥自激变换电路，逆变成20KHz以上（100Hz带包络成份）的高频电压经L3进行低压大电流转换后供负载LA使用，
２、脉动直流经D5隔离，C3滤波成脉动较小的直流电压，供R1、C3、DB3、SCR等组成的启动保护电路使用。加D5、C3的目的是为可控硅保护时提供不过零的维持电流。加D5是为考虑到功率因数，使电子变压器工作时电路对电网呈阻性。
３、当LA短路或负载加大时，R5两端电压大于额定负载的几倍时。D11导通，经R6给C5充电，C5正端电压大于0.6V以上时，Q1导通。给SCR控制极加触发电流，SCR导通（R1要提供足够的维持电流）。
当主电路脉动电压、电流到180度过零时，Q2、Q3截止，因此时可控硅是经C3滤波后获得的，所以，不会国为主电路的电流、电压过零而截止。为此，SCR１一经触发就一直保持导通状态。SCR1的导通也使C3电压为零，DB3无触发，所以，称这种电路是一种不可恢复的保护电路。
实际应用中应该注意几点问题。
１、R8、R5阻值选择，通电后灯功率调至额定值，用万用表测C5两端电为0.4V~0.5V。然后，加载，C5两端升高，可以设负载1倍时保护电路动作。（此时C5两端电路要在1V以上）如低温灯冷阻时启动保护，可设为1.5倍。
２、输出线的长度也会影响保护的灵敏度，所以建议还是规定好输出导线的长度。否则，可能会引起长导线不保护，而短导线保护过灵敏，灯启不动的现象。
３、R6、C5要看成是有延时功能的延时触发电路，当输出导线短、低温、灯冷态等，启动时就保护。可以适当加大R6阻值，或C5的容量使动作时间延长，灯就能可靠的启动。当然也不能过长，要考虑负载短路时保护动作的可靠性。
４、短路测试一定要在做好过载（1~1.5倍）后，输出线直接短路试验。否则没把握好会使电路功率管损坏。
具体结节问题还有，有兴趣的朋友可来此交流。总结一下，这种电路虽然看起来比可恢复的麻烦一点。
但它有两个好处，
一、可加大Q2、Q3的驱动，使Q2、Q3正常工作时工作在深饱和状态。功率管的温升较低，约在50度左右，与可恢复的功率管温升相比，功率管损耗很小。
二、一旦负载短路，一年不去处理也不会出现安全问题。