高性能双管荧光灯电子镇流器
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:494
----消费者对电子镇流器的要求越来越高。用户希望电子镇流器安全可靠,价格低廉,且不影响灯的使用寿命。电力部门则还要求其输入电流谐波必须在允许的限制范围之内,不能对电网造成污染,影响其它电器设备的安全经济运行。为此,ifc928(1990)、ifc929(1990)和gb/15143(1994)、gb/515144(1994)等标准详细规定了管形荧光灯电子镇流器的性能要求和安全要求。我国境内市场上流行的电子镇流器大多不符合产品标准要求。
----本文介绍两款用美国仙童(快捷)公司近期推出的ka7526功率因数校正(pfc)控制器及ka7540/ka7543镇流器控制/驱动器ic设计的32w、36w和40w双管荧光灯电子镇流器电路,它能符合上述标准要求,可供有关设计人员参考。
----有源高功率因数高性能32w双管直管形荧光灯电子镇流器电路如图1所示。l1与c1~c4组成emi滤波器;d1~d4为桥式整流器;ka7526(ic1)和升压电感器l2、二极管d5和开关管q1等组成有源pfc升压变换器;ka7540(ic2)与t1、q2和q3等组成镇流器电路。
----该镇流器的主要性能指标为:ac输入电压范围为90~265v(适用于国际供电线路),线路功率因数λ≥0.99,总电流谐波失真率thd<10%,输出功率po=32×2=64w,效率η>90%,pfc预变换器输出电压vdc=400v,灯电流波峰因数<1%。工作原理有源pfc升压变换器
----大家知道,常规的桥式整流和平滑电容滤波电路由于只有在ac电压高于滤波电容上的dc输出电压时,整流二极管才会导通,从而导致电流波形发生严重畸变,使谐波总量往往超过基波成份,线路功率因数λ在0.5~0.7范围之内。
----在图1所示的电路中,以ic1为中心的有源pfc电路位于d1~d4与c9之间。d1~d4输出小电容c5用作高频噪声滤波。若c5选用2.2μf以上的大容量电容器,pfc电路的功能将会失效。有源pfc级电路实际上是采用双环控制的一种dc/dc开关型升压变换器。ac输入电压经全波整流被r1与r2分压通过ic1脚3(mult in)由ic1内的乘法器监测。pfc变换器dc输出电压经r8与r9分压通过ic1脚1(e·a inv)输至误差放大器。流过电感l2的电流通过q1源极电阻r7检测,并经脚4(c·s)输入到ic1内部的电流传感比较器。l2的副绕组作用有二:一是在ic1启动工作后,与d6、r6和c6组成辅助电源,为ic1脚8(vcc)提供工作电压;二是用作ic1脚5(idet)内零电流检测器的高灵敏度的传感元件。ic1内乘法器的输出电压控制脚4的门限,迫使流过l2的峰值电感电流ilp时刻按正弦规律跟踪ac输入电压的瞬时变化轨迹。只要il一降至零电平,ic1脚7则输出pwm脉冲驱动q1导通。在q1开通期间,d5则截止,il从零线性增加到峰值。一旦il沿向上的斜坡达到峰值,ic1内逻辑电路使脚7输出低电平,q1则关断,l2中的贮能通过d5释放,il线性减小。只要il一降落到零电平,q1再次导通,新的开关周期开始。通过l2的电流为高频三角波,在两个开关周期之间有一个没有电流的间隙,但不存在死区时间,这就意味着ac输入电流通过二极管可连续流动。图2为有源pfc升压变换器的相关电压和电流波形。由图2可知,峰值电感电流的包迹波正比于ac输入电压,其平均电流(即全波整流电流),呈平滑的正弦波,且与ac输入电压趋于同相位,使负载呈纯电阻性,因而功率因数趋于1。
----为防止工作频率过低影响pfc电路稳定工作,要求pfc升压变换器的dc输出电压高于最大峰值ac输入电压。当最高ac输入为265v或270v时,一般设定vdc=400v。当ac输入电压在大范围波动时,pfc变换器能输出稳定的dc调整电压,纹波很小,且呈100hz的正弦波。dc电压稳定,可使灯功率恒定,光输出稳定,灯电流波峰比远远小于1.7,保证灯光通维持率不受影响,有利于延长灯使用寿命。以ka7540为控制器的镇流器电路
----在通电后,全波整流输出电压经r12对c10充电(见图1)。当c10上的电压增加到ic2(ka7540)脚8(vcc)的启动门限(12.5v)后,ic2则被启动。ic2脚6和脚7输出脉冲电压经t1耦合驱动q2、q3开关后,c14、d7、d8等组成的辅助工作电流源为ic2脚8提供电流。
----连接于脚1(cs)与地之间的电容c11为软启动电容,c11上的电压决定预热、稳态工作或调光模式状态。脚2(ct)上的c12为定时电容,其数值决定ic2内振荡器工作频率。ic2被启动之后,首先输出比通常工作频率 用ka6526和ka7540作为控制器的32w双管荧光灯电子镇流器
---- 电路组成及主要技术指标
----消费者对电子镇流器的要求越来越高。用户希望电子镇流器安全可靠,价格低廉,且不影响灯的使用寿命。电力部门则还要求其输入电流谐波必须在允许的限制范围之内,不能对电网造成污染,影响其它电器设备的安全经济运行。为此,ifc928(1990)、ifc929(1990)和gb/15143(1994)、gb/515144(1994)等标准详细规定了管形荧光灯电子镇流器的性能要求和安全要求。我国境内市场上流行的电子镇流器大多不符合产品标准要求。
----本文介绍两款用美国仙童(快捷)公司近期推出的ka7526功率因数校正(pfc)控制器及ka7540/ka7543镇流器控制/驱动器ic设计的32w、36w和40w双管荧光灯电子镇流器电路,它能符合上述标准要求,可供有关设计人员参考。
----有源高功率因数高性能32w双管直管形荧光灯电子镇流器电路如图1所示。l1与c1~c4组成emi滤波器;d1~d4为桥式整流器;ka7526(ic1)和升压电感器l2、二极管d5和开关管q1等组成有源pfc升压变换器;ka7540(ic2)与t1、q2和q3等组成镇流器电路。
----该镇流器的主要性能指标为:ac输入电压范围为90~265v(适用于国际供电线路),线路功率因数λ≥0.99,总电流谐波失真率thd<10%,输出功率po=32×2=64w,效率η>90%,pfc预变换器输出电压vdc=400v,灯电流波峰因数<1%。工作原理有源pfc升压变换器
----大家知道,常规的桥式整流和平滑电容滤波电路由于只有在ac电压高于滤波电容上的dc输出电压时,整流二极管才会导通,从而导致电流波形发生严重畸变,使谐波总量往往超过基波成份,线路功率因数λ在0.5~0.7范围之内。
----在图1所示的电路中,以ic1为中心的有源pfc电路位于d1~d4与c9之间。d1~d4输出小电容c5用作高频噪声滤波。若c5选用2.2μf以上的大容量电容器,pfc电路的功能将会失效。有源pfc级电路实际上是采用双环控制的一种dc/dc开关型升压变换器。ac输入电压经全波整流被r1与r2分压通过ic1脚3(mult in)由ic1内的乘法器监测。pfc变换器dc输出电压经r8与r9分压通过ic1脚1(e·a inv)输至误差放大器。流过电感l2的电流通过q1源极电阻r7检测,并经脚4(c·s)输入到ic1内部的电流传感比较器。l2的副绕组作用有二:一是在ic1启动工作后,与d6、r6和c6组成辅助电源,为ic1脚8(vcc)提供工作电压;二是用作ic1脚5(idet)内零电流检测器的高灵敏度的传感元件。ic1内乘法器的输出电压控制脚4的门限,迫使流过l2的峰值电感电流ilp时刻按正弦规律跟踪ac输入电压的瞬时变化轨迹。只要il一降至零电平,ic1脚7则输出pwm脉冲驱动q1导通。在q1开通期间,d5则截止,il从零线性增加到峰值。一旦il沿向上的斜坡达到峰值,ic1内逻辑电路使脚7输出低电平,q1则关断,l2中的贮能通过d5释放,il线性减小。只要il一降落到零电平,q1再次导通,新的开关周期开始。通过l2的电流为高频三角波,在两个开关周期之间有一个没有电流的间隙,但不存在死区时间,这就意味着ac输入电流通过二极管可连续流动。图2为有源pfc升压变换器的相关电压和电流波形。由图2可知,峰值电感电流的包迹波正比于ac输入电压,其平均电流(即全波整流电流),呈平滑的正弦波,且与ac输入电压趋于同相位,使负载呈纯电阻性,因而功率因数趋于1。
----为防止工作频率过低影响pfc电路稳定工作,要求pfc升压变换器的dc输出电压高于最大峰值ac输入电压。当最高ac输入为265v或270v时,一般设定vdc=400v。当ac输入电压在大范围波动时,pfc变换器能输出稳定的dc调整电压,纹波很小,且呈100hz的正弦波。dc电压稳定,可使灯功率恒定,光输出稳定,灯电流波峰比远远小于1.7,保证灯光通维持率不受影响,有利于延长灯使用寿命。以ka7540为控制器的镇流器电路
----在通电后,全波整流输出电压经r12对c10充电(见图1)。当c10上的电压增加到ic2(ka7540)脚8(vcc)的启动门限(12.5v)后,ic2则被启动。ic2脚6和脚7输出脉冲电压经t1耦合驱动q2、q3开关后,c14、d7、d8等组成的辅助工作电流源为ic2脚8提供电流。
----连接于脚1(cs)与地之间的电容c11为软启动电容,c11上的电压决定预热、稳态工作或调光模式状态。脚2(ct)上的c12为定时电容,其数值决定ic2内振荡器工作频率。ic2被启动之后,首先输出比通常工作频率 用ka6526和ka7540作为控制器的32w双管荧光灯电子镇流器
---- 电路组成及主要技术指标
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