自制大棚:一种高功率因数可调光双管荧光灯电子镇流器

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一种高功率因数可调光双管荧光灯电子镇流器

照明系统设计资料中心     来源: 发布时间:2008-11-11 00:00:00

  

编者按:该文介绍了采用杭州某公司功率因数控制器SA7527 和可调光半桥镇流器控制器SA3078 的高性能双管荧光灯(32W×2/36 W×2)电子镇流器电路及其工作原理和元器件选择。

        目前,我国在3~8 W 的小功率紧凑型荧光灯(CCF)中,电子镇流器已全部取代了电感镇流器。但在18 W 以上尤其是30 W 以上的荧光灯中,仍然是电感镇流器占主导地位。研发和生产高性能和高可靠的中大功率直管形荧光灯(TL)电子镇流器,提高市场占有率,逐步减少电感镇流器市场,是照明电器行业的一项重要任务。
1 高性能荧光灯电子镇流器解决方案
       中大功率TL 电子镇流器能否与电感镇流器尤其是节能型电感镇流器在市场上竞争,关键不是依靠低价促销策略,而是依靠其性能价格比。欲提高电子镇流器的性能与可靠性,沿用由分立元器件组成的简单电路是不可行的。采用专用控制器IC 设计高性能电子镇流器,早已是大势所趋。为满足IEC1000-3-2 等规范和能效标准,荧光灯(尤其是25 W 以上的荧光灯)电子镇流器必须具备低AC 输入电流谐波失真、高功率因数和可调光等功能。图1 所示为高性能荧光灯交流电子镇流器解决方案。

有源功率因数校正(APFC)已成为非常成熟的技术,但在我国内销的电子镇流器中很少被采用。调光电子镇流器是最符合能效标准要求的节能照明电器之一,发达国家的数字可寻址照明接口(DALI)数控调光镇流器和照明控制系统已进入实用阶段,而在我国几乎仍然为空白。即使是手动或遥控的模拟调光电子镇流器,在国内市场上也非常少见。我国目前虽然是世界照明电器生产和出口的第一大国,但照明电器的技术水平仍然较差,产品档次较低,这是一个必须正视的事实。
2 高功率因数可调光荧光灯电子镇流器电路采用某公司有源PFC 控制器SA7527 和调光镇流器控制器SA3078 的双灯管(32 W×2/36 W×2)电子镇流器电路如图2 所示。该电路适用85~265 V 的全球AC 线路输入,线路功率因数可达0.99,AC 输入电流总谐波失真(THD)<10%。
2.1 有源PFC 升压预调节器前置级电路
在图2 中,C1~C4 和L1 组成电磁干扰(EMI)滤波器。其中,C1 和C2 为X 电容,C3 和C4 为Y 电容。EMI 滤波器对EMI 信号相当于一个“隔离墙”,作用是阻挡电网中的电磁干扰侵入到电子镇流器中,同时又阻止镇流器中的EMI 信号进入电网,成为“电力公害”的污染源。TNR 用作过电压保护,NTC 热敏电阻RT1 用作通电时的浪涌电流限制。二极管D1~D4 为全
波桥式整流器。在桥式整流器与DC-AC 高频逆变器之间,插入了升压型有源功率因数校正(APFC)变换器电路。

在APFC 级预调节器电路中,C5 为输入小电容(<1 μF),C9 为PFC 输出储能电容,SA7527 为PFC控制IC。T1 初级绕组线圈作为升压电感器使用,次级绕组提供零电流检测(ICD)信号和SA7527 ⑧脚上电源电路的高频取样信号。D5 为升压二极管,Q1 为PFC<开关(MOSFET),R6 为电流传感电阻,R1 与R2 组成输入电压检测分压器,R7 和R8、R9 组成PFC 输出电压(+ 400 V)感测分压器,R3 和C6 为SA7527 的启动元件。
         整流电压经R1 与R2 分压,约缩小100 倍输入到SA7527 ③脚内部的乘法器,PFC 输出直流(DC)电压V0(PFC)经R7 与R8、R9 分压,反馈到①脚内的误差放大器。当SA7527 ⑦脚上的PWM 输出驱动Q1 导通时,二极管D5 截止,通过T1 初级电感器L 的电流IL 从零开始线性增长。一旦Q1 阻断,D5 测导通,电感电流从峰值开始线性下降,如图3 所示。一旦电感电流IL 降至零,被SA7527 ⑤脚检测,Q1 再次导通,开始一个新的<开关周期。