單級高功率因數(shù)調(diào)光式熒光燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)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(guān)頻率。保證了整個調(diào)光范圍內(nèi)電感電流斷續(xù)，即功率因數(shù)始終為“1”。

選擇開關(guān)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(shù)校正極電感L_o=3.37mH。并聯(lián)負(fù)載串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)采用基波近似法得到，參數(shù)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(diào)頻調(diào)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?fù)浼皡?shù)能夠達(dá)到設(shè)計要求。當(dāng)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(shè)計的電路調(diào)光范圍很寬，調(diào)光范圍是一項非常重要的性能指標(biāo)。

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

圖6 32W熒 光 燈 調(diào) 頻 法 調(diào) 光 曲 線

圖7 輸 入 電 壓 電 流 波 形

4 結(jié)語

應(yīng)用熒光燈PSPICE動態(tài)模型可以方便地設(shè)計出一個可調(diào)光的電子鎮(zhèn)流器，設(shè)計者可以采用更少的假設(shè)做更深入的研究。對所選拓?fù)淦湔{(diào)光范圍可達(dá)到滿功率的1％，調(diào)光范圍較寬，其功率因數(shù)達(dá)到“1”，波峰因數(shù)在整個調(diào)光范圍內(nèi)始終小于1.7。