可调光荧光灯交流电子镇流器设计
t2<t≤t3:C3通过VT2和VD6,反向给L2充电,iL2负向线性增加。在t3时刻,VT2断开,VT1开通,iL2达到负向峰值。
t3<t≤t4:由于iL2不能突变,VT1体二极管VDS1导通,L2通过C3、VD6、C1、VDS1放电(电压为UC3-UC1),iL2线性降低。在t4时刻,iL2=0。从t4时刻开始,进入新的开关周期。
事实上,单级PFC电路是由两个升压电路构成的,iL2双向工作,并且在临界不连续模式操作。加入单级PFC电路后,AC输入电流可连续通过整流器中的二极管,Triac几乎可以在0°~180°的任意时刻上被触发导通,直到AC正弦电压接近零时才被关断,这样就扩大了调光范围。
图6 Triac调光解决方案框图
对于图6所示的电路,如果负载是20W的节能灯,并且AC输入电压范围为180~260VAC,最低开关频率是45kHz,L2=L1=2.8mH,C1=10μF,C4=0.1μF,C5=5.6nF,VT1和VT2为STD4NK50型MOSFET,在220V/50Hz下的调光特性如图8所示。
图7 单个开关周期电感L2电流
图8 220Vac、50Hz条件下的调光特性
其中,Ton为Triac在AC线路半周期(10ms)内的导通时间,Plamp是实测灯功率。从图8可以看到,随着Triac导通时间的增加,灯功率相应增加,从而使灯亮度增加。反之,Ton越短,灯功率则越小,灯光也就越暗。
图9为AC输入电压和电流波形。由该图可以看出,虽然AC电流在其峰值附近出现了尖峰,但Triac在任意点上都可以导通,在半周期中的整流二极管导通几乎从0°到180°,而未采用单级PFC电路时的导通角仅为60°(见图5),线路功率因数达到0.9以上。当然,加入单级PFC电路的目的最主要的还是使Triac在0°~180°之间的任意点都可以被触发导通。
图9 输入电压、电流波形
4 结语
L6574是一种可调光荧光灯交流电子镇流器控制器。基于L6574的镇流器,附加一个单级PFC电路,再通过L6574中的运算放大器对输入电压和灯平均电流进行感测,借助于调频和调压双重作用,可以使用传统白炽灯Traic调光器,实现从20%~100%调光,使其在节能方面发挥很大的优势。
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