单级高功率因数调光式荧光灯电子镇流器设计

式中：V_o为灯管两端电压；

R_lamp为灯管等效电阻。

为了保证电感电流工作在DCM状态，占空比D必须满足以下条件

D (5)

L_o= (6)

式中：P_of1，D_f1，f_sf1分别表示满载时输出功率，占空比和开关频率。保证了整个调光范围内电感电流断续，即功率因数始终为“1”。

选择开关频率f_s为45kHz，为了给DCM工作状态留一个裕量，选择D=0.45。功率因数校正极电感L_o=3.37mH。并联负载串联谐振网络参数采用基波近似法得到，参数如下：C_s=1μF，L_s=1.41mH，C_r=5.6nF，模型依然采用前面提及的灯模型。调频调光时直流母线电压、灯电压、灯电流波形如图5所示。

(a) f=45kHz,D=0.45

(b) f=75kHz,D=0.45

图5 提出的单级电子镇流器不同频率下直流母线电压、灯电压、灯电流仿真波形

由图5的仿真波形可以看出，所提出的电路拓扑及参数能够达到设计要求。当频率从45kHz提高到75kHz时，灯功率可以从140％（46W）下降到1％（0.29W）。因此，设计的电路调光范围很宽，调光范围是一项非常重要的性能指标。

调光电子镇流器的频率与功率之间的关系如图6所示。当f_s=75kHz时输入电流依然能够跟随输入电压，达到功率因数为“1”。其波形如图7所示。

图6 32W荧 光 灯 调 频 法 调 光 曲 线

图7 输 入 电 压 电 流 波 形

4 结语

应用荧光灯PSPICE动态模型可以方便地设计出一个可调光的电子镇流器，设计者可以采用更少的假设做更深入的研究。对所选拓扑其调光范围可达到满功率的1％，调光范围较宽，其功率因数达到“1”，波峰因数在整个调光范围内始终小于1.7。