單級高功率因數調光式熒光燈電子鎮(zhèn)流器設計

式中：V_o為燈管兩端電壓；

R_lamp為燈管等效電阻。

為了保證電感電流工作在DCM狀態(tài)，占空比D必須滿足以下條件

D (5)

L_o= (6)

式中：P_of1，D_f1，f_sf1分別表示滿載時輸出功率，占空比和開關頻率。保證了整個調光范圍內電感電流斷續(xù)，即功率因數始終為“1”。

選擇開關頻率f_s為45kHz，為了給DCM工作狀態(tài)留一個裕量，選擇D=0.45。功率因數校正極電感L_o=3.37mH。并聯(lián)負載串聯(lián)諧振網絡參數采用基波近似法得到，參數如下：C_s=1μF，L_s=1.41mH，C_r=5.6nF，模型依然采用前面提及的燈模型。調頻調光時直流母線電壓、燈電壓、燈電流波形如圖5所示。

(a) f=45kHz,D=0.45

(b) f=75kHz,D=0.45

圖5 提出的單級電子鎮(zhèn)流器不同頻率下直流母線電壓、燈電壓、燈電流仿真波形

由圖5的仿真波形可以看出，所提出的電路拓撲及參數能夠達到設計要求。當頻率從45kHz提高到75kHz時，燈功率可以從140％（46W）下降到1％（0.29W）。因此，設計的電路調光范圍很寬，調光范圍是一項非常重要的性能指標。

調光電子鎮(zhèn)流器的頻率與功率之間的關系如圖6所示。當f_s=75kHz時輸入電流依然能夠跟隨輸入電壓，達到功率因數為“1”。其波形如圖7所示。

圖6 32W熒 光 燈 調 頻 法 調 光 曲 線

圖7 輸 入 電 壓 電 流 波 形

4 結語

應用熒光燈PSPICE動態(tài)模型可以方便地設計出一個可調光的電子鎮(zhèn)流器，設計者可以采用更少的假設做更深入的研究。對所選拓撲其調光范圍可達到滿功率的1％，調光范圍較寬，其功率因數達到“1”，波峰因數在整個調光范圍內始終小于1.7。