高性能双管荧光灯电子镇流器

直管形荧光灯仍然是目前工厂、大厦、商场、机关、学校和家庭照明的一种主要电光源。若采用电子镇流器驱动两支或两支以上的灯管，每支灯管只需要在半桥逆变器输出连接一路由很小的磁性元件和电容组成的LC串联谐振网络即可。因此，多灯共用一只电子镇流器驱动，是一种非常经济和实用的方案。

----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。

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

----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THD10%，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