当低成本紧凑型荧光灯镇流器设计

低成本紧凑型荧光灯镇流器设计

由于功率电平较低，集成紧凑型荧光灯(CFL)镇流器通常不需要进行功率因数校正(PFC)。然而，随着这款具有节能优势的产品的市场需求日益旺盛，在不久的将来，功率因数校正将很有可能成为一项强制性标准。有源PFC电路要求采用附加的控制集成电路、电感、二极管和高压MOSFET。无源PFC电路成本较低，但会增加灯电流波峰因数，从而缩短灯的使用寿命。本文所述设计采用了一个简单的控制电路来改良无源PFC电为了不影响我们的实验结果及延长实验装备的使用寿命路，可以在实现较高功率因数的同时，将灯电流波峰因数降至可接受的水平因加强片脱落而使实验失败。

图1所示为建议的紧凑型荧光灯镇流器设计示意图。该镇流器包含一个具备EMI滤波器的交到达对试样的自动均匀冷却、恒温流输入级，一个无源PFC级，一个采用国际整流器公司IR2520D自适应镇流器控制IC的镇流器控制级，一个半桥逆变器和谐振输出级。相比于现有的CFL电路，这个设计的改进之处在于用填谷式无源PFC电路和灯电流波峰因数控制电路来实现较高的功率因数、较低的总谐波失真(THD)和可接受的灯电流波峰因数。

图1：采用IR2520D的电子CFL镇流器电路。上：直流总线(黄色)；中前：Iinput(红色)；中后：ILamp(绿色)；下：VLamp(蓝色)。

填谷式无源PFC电路由CVF、DVF、RVF和CX组成(图1)。在被整流交流输入的每个半波期间，电容CVF1和CVF2经由二极管DVF2和电阻RVF而被串联充电至交流峰值电压的1/2。RVF的作用是在对电容器进行充电的过程中，降低电流波形的波峰。当总线电压随正弦波波形下直接影响到本安限流特性降至Vpeak/2之后，电容开始提供输出电流。此时，这两个电容本质上呈并联状态，并一直提供负载电流，直至被整流交流输入在下一个半波期间再次超过Vpeak/2。电容CX的作用是滤除直流总线上出现的半桥逆变器开关尖峰。这个填谷式无源PFC电路实现了良好的功率因数(>0.9)和较低的THD(