具有功率因数校正、控制和保护功能的荧光灯镇流器集成电路

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作者：Leigh Cormie时间：2005-11-15来源：电子产品世界收藏

　　荧光灯镇流器设计正在向全电子化照明系统转化。与五年前的器件相比，日益成熟的电子镇流器技术现在能以更低的系统成本提供更好的性能。其中IR2166和IR2167控制集成电路便是最新一代电子镇流器控制集成电路的代表。为了了解这两种集成电路的有关特性，我们先看一看它们能够弥补磁性镇流器不足之处的性能优点，包括：

　　• 无闪烁照明

　　• 无可闻噪音

　　• 轻易增加功率因数校正

　　电灯闪烁的考虑是很重要的，因为磁性镇流器在60Hz工作时会产生闪烁。与之对比，电子镇流器将60Hz电源转成高频，因此它将电灯闪烁降低到感受不到的水平。另外，高频产生更少的热，效率也更高。

　　磁性镇流器会产生可闻噪音，因为它使用操作于60Hz的铁芯电磁元件，而设计优秀的高频电子镇流器是不会发出可闻的交流哼声。

　　功率因数校正（PFC）可以很容易加到所有类型的电子镇流器中，但是对磁性镇流器来说就很困难。PFC电路可修正交流电流，使输入电压和电流转为正弦波，并将谐波含量变得非常小。另外，由PFC电路得到的高功率因数也提高了效率和减小了成本。镇流器谐波的目标是保持低于照明系统谐波电流的国际标准IEC 61000-3-2 C级限制。

　　功率因数校正与总谐波失真（THD，即由镇流器产生的功率谐波）也有关系。由镇流器产生的任何谐波也会对其它连接在同一个电源的电子系统造成坏的影响。功率因数为1.0意味着输入功率是纯正弦波和无谐波失真（THD=0%），因此最好是有高功率因数（PF）和低THD。

　　当决定采用全电子方案后，设计师需考虑用于照明系统的多个控制IC的特性。这些特性能影响电子镇流器的整体系统成本。最大的成本因数大概是使用元件的数量，它影响硬件存放、元件布局及整体工程设计，主要的问题是：

　　• 单片IC能否提供完整的镇流器控制？单片IC减小了硬件的成本，简化了镇流器到灯的接口。

　　• IC是否适用于宽范围的灯类型和尺寸？储存适用于所有系统配置的单片IC能减小硬件库存。

　　• 控制IC是否可以编程，以便根据应用的要求设置系统特性？这样可以使系统设计更灵活。

　　• IC是否内置了功率因数校正（PFC）？内置PFC电路可以减小整体元件数量。

　　• 是否有演示板？它可以简化照明系统的设计。

　　• 演示板是否备有计算机辅助设计软件？它可以帮助设计师并减小产品投放市场的时间。

　　IR2166和IR2167给上面的问题的回答全都是“是”。老一代电子镇流器控制器采用一颗分离的控制IC、栅极驱动IC和PFC IC，而IR2166和IR2167是采用单芯片方案，减低系统成本。除了减少元件数量外，这些IC也简化安装，提高可靠性和节省设计时间。另外，它们也减小新荧光灯照明系统投放市场的时间。

　　IR2166器件备有状态机器以控制镇流器的工作时序，包括欠压锁定、预热、触发、运行和故障模式。该芯片集成了可编程预热时间和频率，能将灯丝加热到适当的发射温度。这种特性能将电灯寿命延长达三十倍，同时降低所需触发电压。可编程的死区时间、预热和运行频率的特性使IR2166能通过简单地修改元件就可以适配许多不同类型的灯。另外，通用的90V~260V交流输入能针对全球市场简化电路设计，减低为不同地区进行特殊设计的需要。

　　荧光灯镇流器设计正在向全电子化照明系统转化。与五年前的器件相比，日益成熟的电子镇流器技术现在能以更低的系统成本提供更好的性能。其中IR2166和IR2167控制集成电路便是最新一代电子镇流器控制集成电路的代表。为了了解这两种集成电路的有关特性，我们先看一看它们能够弥补磁性镇流器不足之处的性能优点，包括：