新型电子与荧光灯镇流器是照明系统节能有效的重要保证

1前言

当今，节能潜力最大的领域包括照明系统和电机及电子产品。上述三个领域都能够节能降耗：采用电子镇流器替代磁性镇流器可以将照明系统的功耗降低25％；采用微控制器和功率半导体对电机进行控制，可以将电动设备的功耗降低20％至30％；在空调系统中配备变频器可以使其能源效率提升30％到40％，以及家用电器领域，采用电磁灶替代电炉可以节约25％左右的电能。

由上述可知，其中照明系统镇流器应用是关系到节能是否有效的重要部件。为此，本文将对应用新型电子与荧光灯镇流器控制技术与应用作说明。

2势在必行的新型可调光节能灯电子镇流器设计

目前随着能源问题日益严重，调光技术在照明的应用中得到了越来越广泛的关注。目前大多数调光器以可控硅为主，这种调光器在纯阻性负载(如白炽灯)时能很稳定地工作，因为可控硅可以在正弦波的任意点被触发导通直到正弦电压接近零的时候关断。在这样的系统中，白炽灯可以很平滑地实现从几乎是0到100％的调光。而节能灯由于其发光效率高、无频闪等优点在很多场合早已替代白炽灯。但是由于节能灯的负载特性，在应用于调光系统时就需要对其电路进行调整。于是新型可调光电子镇流器应运而生。

2.1应用微控制器芯片为核心构建的新型电子照明镇流器

为提高照明系统的能(源)效(率)、降低系统复杂度和成本，应用MC68HC908LB8微控制器芯片(8位)为核心构建的数控电子照明镇流器(见图1所示)是比较理想的解决方案。由于MC68Hc908LB8嵌入了PFC控制电路和高精度PWM(HRP)模块，为照明电子镇流器系统提供PFC控制和连续稳定可调光控制。MC68HC908LB8还支持数字可寻址照明接口(DALI)协议，从而为大型照明系统智能化的实现提供有效支持。数控可调光电子镇流器系统采用MC68HC908LB8时，能使元件数量减少50％。

MC68HC908LB8芯片特征：基于Freescale的HC08CPU内核，PFC／PWM(用于升压拓扑PFC)控制，具有8KB闪存，128字节RAM，7通道8位ADC，16位定时器以及看门狗，其接口最多达18个；具有2通道精确半桥控制，功率因素推挽拓扑控制和运算放大器/模拟比较与内部时钟，以及用于键盘中断的I／0为7个键盘中断模块。

2.2基于L6574芯片应用的调光技术

L6574芯片是意法半导体公司的高性能镇流器驱动器,被设计为离线式600V双极-互补金属氧化半导体，是电子节能灯镇流器半桥型转换器。为了更好地调光，除了加入PFC电路之外，还加入了L6574芯片的采样及控制电路，图2为L6574芯片的应用调光控制示意图。

通过采样灯电流以及调光器后面的输入电压的平均值，经过一定的比例调整后利用L6574内的误差放大器对开关S1／S2的频率进行调整，从而使谐振电路的阻抗变化对灯进行调光。

另外通过调节调光器，镇流器的输入电压会下降，从而使电容C1上的母线电压降低，同样可以实现调光的作用。因此，这是调压、调频双重作用下的调光，可以使调光更加平滑，稳定。

使用新型可调光电子镇流器的节能灯，可以直接替代白炽灯，很好地配合传统调光器一起使用。20％～100％的调光范围使它在节能方面发挥很大的优势。

3新型的调光萤光灯镇流器控制IC的应用

IRS2530D和IRS2158D为600V控制IC。IRS2530DDIM8是一种采用紧凑型8管脚尺寸半桥式驱动器的线性调光镇流器控制IC。它只需要几个小型外部元件，显著地简化和缩小了电路设计，同时可实现10％的调光系统性能。图3(a)为引脚功能示意图。

从图3(a)可知，IRS2530D为8引脚控制IC，采用IR的专利镇流器和高压技术。一个高压管脚可检测半桥电流和电压，以实现必要的镇流器保护功能；DC调光输入电压基准与AC灯电流反馈相结合，可以实现单管脚调光；IRS2530D还具有内部非零电压切换保护和内部振幅因数保护，防止灯泡故障损坏镇流器。图3(b)为IRS2530D与节能灯连接应用的示意图。

而IRSS2158D是16管脚荧光灯调光镇流器控制IC，适用于需要调光性能低于10％的高端应用。IRS2158D是一个完全集成、充分保护的600V镇流器控制IC，适用于驱动各种荧光灯。该器件具有全面的保护功能，包括可编程半桥过流保护、可编程预热和运行频率、可编程预热时间和死区时间、闭环半桥点火电流调整、可编程报废保护、欠压保护和调光低输入补偿运算放大器和电流或功率控制。此外，新器件还具有报废范围比较器管脚和内部事件电流检测上／下故障计数器，以满足T5灯泡和多灯泡镇流器的需要。

尽管节能灯(CFL)在总市场中的比例仍然不及白炽灯的1／3，但其处在不断增长的态势，而白炽灯则不断下降。在节能灯的市场中，无调光的CFL受到越来越大的限制，而可调光的CFL能