新型无汞平面光源用零电压逆变电源的研究.pdf

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1、第47卷第9期电力电子技术Vo1．47．No．92013年9月PowerElectronicsSeptember2013新型无汞平面光源用零电压逆变电源的研究刘震(西安交通大学，电子物理与器件教育部重点实验室，陕西西安710049)摘要：为提高电路的转换效率，降低对功率开关器件的耐压要求，提出了一种新型的零电压双管反激逆变器。通过引入一级辅助开关来控制输入电压的通断，从而降低了主开关器件在关断期间所承受的电压应力，解决了反激逆变器在高输入电压情况下开关管承受电压应力过高的问题。分析并验证了该拓扑的工作原理，制作了基于l2寸无汞平面光源(FFL)逆变电源的原型。实验结果表明，在高

2、输入电压下，双管反激逆变器主开关管所承受的电压应力较传统的反激逆变器低。采用该结构驱动的无汞FFL在输入功率为62．5w时．可获得8000cd／m的亮度以及19．5lm／w的系统发光效率。关键词：反激逆变器；平面光源；双管；电压应力中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—10ox(2013)09—0004—02StudyofZVSTwo．switchFlybackInverterf0rMercury．freeFlatFluorescentLampLIUZhen(KeyLaboratoryforPhysicalElectronicsandDevicesoftheM

3、in~tryofEducation，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’帆710049，China)Abstract：Anovelzero—voltageswitching(ZVS)two—switchflybackinverterispresentedtoreducethevoltagestressonMOSFETandimprovetheconverterefficiency．ThevoltagestressonMOSFETisreducedbyadoptinganauxiliary．switchtoblockthehighinputDCvoltagedu

4、ringtheturn—oftimeofswitchingperiod．Theprototypeisbuiltwithanewlydeveloped12inchmercury-freeflatfluorescentlamp(FFL)andtheinverterconceptsaredemonstrated．Theex—perimentalresultsshowthatthevoltagestressonMOSFETisreducedwiththeincreasingofinputvoltagecomparedwiththetraditionalflybackinverter．A

5、maximumluminanceabout8000cd／mandsystemeficiencyabout19．5lm／Wcanbeachievedwiththeproposedinverter，Keywords：flybackinverter；flatfluorescentlamp；two—switch；voltagestressFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61205022)1引言开关管所承受的电压应力也随之增大。为解决主开关管所承受电压应力过高的问题，文献【4】

6、提出无汞FFL(以下简称FFL)具有亮度均匀性高、了一种解决方法．但效果不理想。响应时间短、寿命长及无污染等优点，被认为是液基于此．这里提出一种新型零电压双管反激晶背光源的理想替代光源。FFL的亮度、亮度均匀逆变器．解决了反激逆变器在高输入电压情况下性及发光效率与逆变电源的电压、工作频率等因开关管所承受电压应力过高的问题。素相关。为优化FFL的性能，对逆变电源『l_】进行了优化设计。文献(3】介绍了几种可用于驱动FFL2原理与设计的逆变电源结构。其中反激逆变器由于具有结构2．1电路结构简单且能实现软开关的特点，在介质阻挡放电器图1示出新型零电压双管反激逆变器结构。件的逆变电源中

7、得到广泛应用。反激逆变器适用通过引入辅助开关V来控制输入电压的通断，从于输入电压较低的场合．随着输入电压的升高，而降低了主开关器件在关断期间所承受的电压应力。电容C，C，为开关管V，V，的寄生电容或外接等效电容；L。为变压器T的初级电感，包含励磁电基金项目：国家自然科学基金项目(61205022)定稿日期：2013—05—27感和漏感。模块100为FFL的等效模型，其中cd，作者简介：刘震(1977一)，男，湖北武汉人，博士，讲师分别为介质层及放电空间的等效电容，为放研究方向为平板显示器件。