新型电子镇流器设计
表4能量反馈式电子镇流器输入特性
参数名称 | 电压 | 电流 | 有功功率9.4W功率因数PF=0.973电源频率50.07Hz |
---|---|---|---|
有效值 | 220.7V | 0.044A | |
峰值 | 304.0V | 0.067A | |
波峰因数Cf | 1.38 | 1.54 | |
失真度THD% | 1.9 | 18.9 |
图6高频泵式电子镇流器电路
表5不同滤波电路的电子镇流器综合比较
类别 | 逐流电路 | 电感-电子 | 有源滤波(APFC) | 双泵式 | 高泵式 |
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电源电流波形 | |||||
PF | 0.9~0.96 | 0.96~0.98 | >0.99 | 0.93~0.94 | >0.99 |
THD | 0.20~0.35 | 0.10~0.15 | 0.1 | 0.25~0.35 | 0.1 |
HD3 | 0.2~0.3 | 0.12 | 0.1 | 0.2~0.3 | 0.1 |
Cif | 1.7 | 1.5 | 1.7 | 1.7 | 1.7 |
η | 0.88~0.9 | 0.8~0.85 | 0.8~0.85 | >0.9 | 0.88~0.9 |
UDC(V) | 225~230 | 270~280 | ≥400 | 225~230 | 300~350 |
5双泵和高频泵电子镇流器电路及实验结果对比
下面分别介绍采用双泵式(双向自供辅助电源式)和高频泵(高频能量反馈)的无源滤波电子镇流器电路和实验结果。
图5为双泵式电子镇流器工作原理图。电容C1、C2,电解电容C3、C4和二极管V1~V4构成了正、负双向辅助电荷泵。电子镇流器通电后短时间内,V1~V4及C3、C4构成一个寄生二极管和电容滤波回路,使电路工作。灯管点亮后,高频电流的一部分经由C1、C2返回电源,另一部分经过V1、V2整流,由C3、C4滤波,形成正、负两个辅助电压±△U,经由V3、V4与桥式整流后的100Hz脉动直流电压相叠加,形成一个波峰比Cf比较小的供电电源为功率变换级供电。适当选择电容器的取值,可使电流的波峰比Cf1.7的 同 时 , 使 PF和 THD值 保 持 在 一 个 比 较 理 想 的 范 围 。 对 典 型 的 220V/36W电 子 镇 流 器 采 用 这 种 方 法 后 , 可 得 到 : PF=0.945, THD=32% , 三 次 谐 波 含 量 HD3=0.28, Cf=1.61, η=0.93, f=24.5kHz。 由 于 这 种 电 子 镇 流 器 的 高 频 电 流 得 到 了 再 生 利 用 , 所 以 电 路 工 作 效 率 较 高 。 由 于 灯 电 流 Cf值 较 小 , 所 以 发 光 效 率 也 比 较 高 。 源 电 压 范 围 为 160~ 270VAC。 整 个 电 路 对 元 器 件 无 特 殊 要 求 。
图6为采用无源滤波技术的高频泵式电子镇流器电路原理图。电容C1、C2,二极管V1、V2组成高频泵反馈回路。当电子镇流器工作后,高频电流通过电容C1、C2和V1、V2构成正、负两个回路,正半周由V2对C0充电,填充低谷,波峰比变小,负峰波由V1返回电源,对整流管而言,产生高电平时的负阻状态,从而提高了PF值。适当选择元器件参数,可使电路的效率得到提高。对采用这种方法的220V/36W电子镇流器典型参数为:PF=0.994,THD=0.068,HD3=0.051,Cf=1.62,η=0.89,f=25.3kHz。
6结论
对采用不同滤波电路的电子镇流器综合比较结果,见表5。
由表5可以看出,采用APFC的电子镇流器总体指标最好,但它造价相对高些,电路相对也复杂些,一时难于普及。而高频泵和双泵式电子镇流器电路,总体指标较好,三次谐波含量HD3:双泵式为0.2~0.3,而高频泵式小于0.1,有源滤波式小于0.1。由于采用双泵和高频泵能量反馈电路只添加几个无源元件,造价低,所以较具有实用价值。当然要提高整体电子镇流器的性能、工作可靠性等指标,还和功率变换电路形式(如谐振软开关)、元器件的质量有关。
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