【文章內(nèi)容簡介】 由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器的巨大市場和經(jīng)濟(jì)效益，國際上許多有實(shí)力的半導(dǎo)體廠商紛紛開發(fā)相應(yīng)的集成電路，以方便用戶、生產(chǎn)廠商使用，大批量生產(chǎn)。有的半導(dǎo)體廠商還給出了相關(guān)的電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)軟件。世界上主要生產(chǎn)、開發(fā)高頻交流電子鎮(zhèn)流器的主要生產(chǎn)廠商有：美國國際整流器公司（IR）、莫托羅拉公司（MC）、美國微線公司（ML）、韓國三星公司等。下面以美國IR公司為例，介紹其主要電子鎮(zhèn)流器用控制集成電路、相關(guān)設(shè)計(jì)軟件。美國國際整流器公司（IR）主要有以下型號的新型高頻交流電子鎮(zhèn)流器控制集成電路，它們分別為： IR2157IR2159/IR2159IR216IR215IR2156等型號。它們分別用于以下場合：①IR21571：驅(qū)動600V MOSFET的熒光燈和高強(qiáng)度放電燈（HID）的電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動控制集成電路。②IR2159/IR21591：調(diào)光控制和600V MOSFET驅(qū)動控制功能合一的電子鎮(zhèn)流器控制集成電路。③IR2167：具有PFC功能的高集成度，600V MOSFET驅(qū)動控制集成電路，常用于熒光燈和高強(qiáng)度放電燈（HID）的驅(qū)動控制。④IR2153：IR2153/IR2151驅(qū)動控制集成電路的改進(jìn)型，用以驅(qū)動半橋功率變換級。⑤IR215振蕩頻率可偏程和用于高壓半橋驅(qū)動。⑥IR215IR2156：常用于鹵素?zé)舻目刂乞?qū)動。下面以IR2157IR2159/IR2157為例介紹其主要功能。如表1所示。表1 常用IR 電子鎮(zhèn)流器IC特點(diǎn)特 點(diǎn) 型 號IR21571 IR2159/IR2157啟動功率低 √ √電源供電穩(wěn)壓二極管保護(hù) √ √600V半橋驅(qū)動 √ √工作頻率可編程控制 √ 死時(shí)間控制 √ 固定閉環(huán)調(diào)光 √ 模擬調(diào)光接口 √ 過流保護(hù) √ √故障保護(hù) √ √過溫保護(hù) √ √鄰近諧振保護(hù)near resonance protection √ √自動再啟動關(guān)斷 √ √功率因數(shù)校正 電源供電電壓穩(wěn)壓 DIP和SOLC封裝 16 16（六） IR公司的相關(guān)設(shè)計(jì)軟件美國IR公司為了方便它的IC使用和高頻交流電子鎮(zhèn)流器電路設(shè)計(jì)，它推出了相關(guān)設(shè)計(jì)軟件，軟件具有以下特點(diǎn)：IR公司的相關(guān)電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)軟件具有以下功能和相應(yīng)設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：(1)對給定的電路類型和輸入電壓范圍，可生成相應(yīng)的電路圖、元件表和印刷電路板圖。(2)良好的圖形設(shè)計(jì)界面，可給出電子鎮(zhèn)流器的電參數(shù)、元件值和整個電子鎮(zhèn)流器的相關(guān)文件。主要特點(diǎn)：⑴三步設(shè)計(jì)流程；⑵燈型號流覽；⑶設(shè)計(jì)流覽；⑷良好的顯示界面；⑸電子鎮(zhèn)流器工作點(diǎn)的計(jì)算；⑹電子鎮(zhèn)流器工作點(diǎn)的圖形表示；⑺Windows的圖形顯示界面；⑻ LC諧振腔元件參數(shù)計(jì)算；⑼PFC元件參數(shù)計(jì)算；⑽IR21571外圍相關(guān)元件參數(shù)計(jì)算；⑾電路圖；⑿元件清單；⒀PCB圖；⒁電參數(shù)圖；⒂元件參數(shù)表。燈的選擇和電路基本設(shè)計(jì)選擇主要包含：燈的選擇含以下內(nèi)容：燈型號、燈功率、燈管工作電壓、最大燈管預(yù)熱電壓、燈管最小點(diǎn)火電壓、預(yù)熱電流、預(yù)熱時(shí)間（秒）。基本設(shè)計(jì)選擇含以下內(nèi)容：最低電源電壓、最大電源電壓、預(yù)熱直流總線電壓、啟動點(diǎn)火直流總線電壓、直流工作總線電壓、PFC工作頻率、鎮(zhèn)流器工作頻率。并且BDA軟件有兩種工作方式：1．標(biāo)準(zhǔn)3步法（含以下步驟）：選燈型、選擇電路形式、自動生成設(shè)計(jì)結(jié)果。2．高級工作方式（含以下設(shè)計(jì)步驟）：①工作點(diǎn)計(jì)算和IR21571外圍元器件計(jì)算；②允許預(yù)先設(shè)定所要求參數(shù)值；③設(shè)計(jì)靈活，方便。三、單級高性能、高功率因數(shù)高頻交流電子鎮(zhèn)流器由于雙級式高頻交流電子鎮(zhèn)流器使用元件多，價(jià)格較高。所以盡管性能指標(biāo)好，但也難于大批量生產(chǎn)、使用，為了進(jìn)一步簡化電路，提高電子鎮(zhèn)流器的性能指標(biāo)，國內(nèi)外的一些科研院所、高等院校、大公司紛紛提出了單級新型、高功率因數(shù)高頻交流電子鎮(zhèn)流的新概念、新電路，下面分別加以介紹。（一）高功率因數(shù)、低電磁幅射、具有寬調(diào)光范圍的電子鎮(zhèn)流器 Hui教授（）提出。這種鎮(zhèn)流器具有以下特點(diǎn)：(1)低電磁幅射，傳導(dǎo)干擾低，可調(diào)光范圍寬；(2)功率調(diào)節(jié)范圍為10%100%；(3)采用SEPIC DC/AC變換調(diào)壓；(4)低EMI，低電壓應(yīng)力；(5)可用于單管、多管熒光燈照明。（二）一種改進(jìn)電荷泵功率因數(shù)校正（CPPFC）的電子鎮(zhèn)流器這種電路由美國李澤元教授領(lǐng)導(dǎo)的VPEC的Jin Rong Qian教授（）和李澤元教授提出。主要有以下特點(diǎn)：(1)引入了電荷泵的概念、工作原理、電路；(2)提高功率因數(shù)的工作原理分析；(3)，200V交流電壓輸入，效率為80%；(4)只用一個電感，由于電荷泵采用了一個電容，而電容又比電感在電路上好處理。（三）一種用于緊湊型熒光燈的新型自激E類電子鎮(zhèn)流器由美國（CIeveland State University的Louis Robert Nerone 教授（）提出。論文和實(shí)驗(yàn)對點(diǎn)火和燈電路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行進(jìn)行了分析、討論，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。有限流保護(hù)功能，可適用于任何Q值和占空比，價(jià)格低。（四）一種改進(jìn)單級電子鎮(zhèn)流器起動特性的新方法由我國臺灣National Chung Cheng University的Tsaifu Ｗｕ教授（）和他的學(xué)生Yong－Jing Wu提出，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種方法主要有以下特點(diǎn)：１、利用同步開關(guān)技術(shù)（Synchronous Switch Technique,SST）來改進(jìn)電子鎮(zhèn)流器的啟動特性。２、利用變形單級電子鎮(zhèn)流器技術(shù)實(shí)現(xiàn)鎮(zhèn)流（SingleStage Inverter、SSI）。３、討論了ＰＦＣ半級和逆變電路半級間功率不平衡而引入的較高電壓應(yīng)力對開關(guān)器件的影響。４、討論了電子鎮(zhèn)流器的工作狀態(tài)、控制策略和元件電壓應(yīng)力間的相互關(guān)系。５、討論了利用熱阻檢測電路來減小燈絲濺射的問題，并通過實(shí)驗(yàn)證明了這種電路燈管開關(guān)工作18000次后燈絲無明顯濺射。６、論文和實(shí)驗(yàn)電路對單級鎮(zhèn)流電路的變化特性進(jìn)行了分析，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（五）采用反激推挽集成變換器的電子鎮(zhèn)流器該電路和實(shí)現(xiàn)主要由巴西federal University of Minas Genais的Ricardo Nedersondo Prado教授（）等人完成。這種電子鎮(zhèn)流器具有以下特點(diǎn)：(1)由于采用反激式電路，所以電路簡單，使用靈活；(2)具有隔離、自啟動、單開關(guān)的電路特點(diǎn)；(3)可實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)；(4)反激式ＡＰＦＣ，所以具有不必使輸出電壓高于輸入直流電壓，可在ＤＣＭ工作方式下，在固定導(dǎo)通時(shí)間控制方式下得到功率因數(shù)近似為１的效果；(5)由推挽變換器實(shí)現(xiàn)燈的高頻交流供電、鎮(zhèn)流；(6)僅用一級電路就可實(shí)現(xiàn)ＰＦＣ和高頻變換，實(shí)現(xiàn)了單開關(guān)變換，簡化了電路；(7)通過占空比控制可實(shí)現(xiàn)調(diào)光。（六）基于單級高功率因數(shù)的電子鎮(zhèn)流器該工作由巴西Federal University of Espirito SantO,Vitoria的Marcio Aimeida Co教授（）及他的同事完成的。它具有以下特點(diǎn)：(1)單功率級，高功率因數(shù)，半橋功率逆變器工作在諧振狀態(tài)；(2)自激振蕩式，功率因數(shù)校正工作在DCM模式，輸入、輸出隔離；(3)由于工作在自激振蕩方式，所以具有保護(hù)作用；(4)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?0W熒光燈、40KHZ、220V交流市電供電；(5)給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模型分析。（七）一種新型單級恒功率高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器這項(xiàng)工作由西班牙的University of Oviedo,Gijon大學(xué)的Manuel Rico－Secades教授（）和他的幾個同事共同完成的。該電子鎮(zhèn)流器具有以下特點(diǎn)：(1)由buck－boost和半橋LC諧振共同組成單級高頻交流電子鎮(zhèn)流器；(2)具有可調(diào)光和恒功率特性；(3)高功率因數(shù)（）；(4)給出了實(shí)驗(yàn)電路、穩(wěn)態(tài)分析、低頻電路模型；(5)給出了設(shè)計(jì)實(shí)例、方法；(6)給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（八）基于反激變換器的單級高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器。該項(xiàng)工作具有以下特點(diǎn)：１、將反激變換PFC和半橋變換合為一體，作為單級高頻交流電子鎮(zhèn)流。２、反激工作于恒頻、恒占空比。３、由于在ＰＦＣ中引入了一個變壓器，所以逆變器的輸入電壓可以設(shè)定，從而優(yōu)化了逆變器的設(shè)計(jì)。４、給出了實(shí)驗(yàn)電路、穩(wěn)態(tài)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。四、總結(jié)通過以上的分析討論可以看出，貌不驚人的高頻交流電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)、制作是一個涉及電路拓?fù)?、電子元器件選擇、電路動態(tài)靜態(tài)分析，電光源等多學(xué)科的一個知識密集性電子產(chǎn)品。它主要要求在電路盡可能簡單的條件下實(shí)現(xiàn)高效率、高可靠、低諧波成分、低電磁幅射干擾、高功率因數(shù)。所以對電路設(shè)計(jì)、選型、生產(chǎn)提出了較高的要求。隨著電子技術(shù)、電子元器件、電路拓?fù)渌降牟粩嗵岣?，高頻交流電子鎮(zhèn)流器的質(zhì)量、性能會不斷提高?；仡欁?0世紀(jì)70年代世界上第一只高頻交流電子鎮(zhèn)流器的面市，到今天高頻交流電子鎮(zhèn)流器廣泛進(jìn)入家庭、樓堂館所的照明，印證了高頻交流電子鎮(zhèn)流器的不斷發(fā)展，質(zhì)量、性能不斷提高的過程。熒光燈電子鎮(zhèn)流器工作原理再細(xì)探 信息來源:互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布日期:070920 23:50:25瀏覽次數(shù)：38 編者按：近年來，電子鎮(zhèn)流熒光燈行業(yè)持續(xù)大發(fā)展，產(chǎn)品水平不斷提高，中國在世界上作為節(jié)能燈大國的地位已經(jīng)確立。但要進(jìn)一步成為節(jié)能燈強(qiáng)國，就需要對產(chǎn)品技術(shù)和相應(yīng)的技術(shù)基礎(chǔ)理論進(jìn)行進(jìn)一步的探索。在對燈用三極管損壞機(jī)理的深入研討中，筆者感到以前對熒光燈電子鎮(zhèn)流器工作原理的描述越來越滿足不了需要，其中甚至還有謬誤之處，有必要對其進(jìn)行更深入仔細(xì)的研究探討。為避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，文中用較多的實(shí)測波形圖加以說明。電